一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法与流程

本发明涉及染料制备工艺，特别涉及一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法。

背景技术：

1、用于液晶显示的彩色滤色片通常是在透明玻璃基板上涂布固定形状和尺寸的红(r)、绿(g)、蓝(b)三色像素点，其在白色背光源照射下仅使需要的波长区域的光透过，从而实现彩色图像的显示。滤色片红、绿、蓝三色像素点中主要光阻成分一般由单色或混合有机颜料构成。液晶显示画质的提升主要依靠滤色片的亮度和对比度的提升，以及色彩再现范围的扩大。对于亮度的提升，对作为主要光阻成分的颜料就要求具有更高的透过率，例如通过使用颜料绿58(锌酞菁类)代替颜料绿36(铜酞菁类)可以有效提升绿色像素点的透光率，进而达到白色背光源的有效利用，实现节能提升画质的目的。为了扩大液晶显示的色彩再现范围，提高滤色片中色料的颜色深度也是很有必要的，但作为高透过率颜料的颜料率58仍然存在着发色效率不高的问题，只能在增加涂膜厚度上做改进，即使增加膜厚仍无法实现ntsc比达到90％以上。因此，提供一种可以兼顾亮度和色彩再现性的滤色片用新型染料是滤色片乃至液晶面板品质提升的关键。

2、在新型染料开发方面，大家也做过很多积极的尝试，在大家所熟知的基本常识中，染料一般以分子形态着色，其着色效率和透明性一般要优于颜料。例如引用文献jp2005025175采用呫吨和三芳甲烷等染料作为光阻剂用于滤色片中，得益于染料的高透过率性能，制得滤色片的亮度有所提升，但由于这些染料会呈现荧光，带来了对比度变低的问题，仍然不能作为高性能替代方案使用；

3、jp2013101166采用具有荧光的染料化合物代替通常的颜料作为滤色片的着色物质实现高亮度，在这些染料使用的同时还需要添加多种颜料骨架的颜料衍生物来抑制荧光发射和改善分散性，但这些荧光染料存在的耐光稳定性和耐热稳定性的问题仍是所要面临的主要问题；

4、此外作为提高滤色片颜色重现性的改进方面，文献jp2013205581提出使用颜料绿7和颜料绿58混合作为主要着色物质，但会以牺牲部分显示亮度作为代价，同时还存在着膜厚需要增加的问题；

5、为了制造高亮度、高色彩再现性的滤色片产品，这些现有技术仍未能提供高性能要求的光阻剂产品。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供了一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

3、一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法，将锌酞菁与氯磺酸混合升温反应后加入氯化亚砜，反应完全后将反应物倒入冰水中析出锌酞菁磺酰氯化物，随后将其与有机脂肪伯胺缩合形成锌酞菁磺酰胺类产物，产物再经过滤、水洗、干燥得到最大吸收波长λmax＝670-680nm的成品染料。

4、所述成品染料为通式i所示，

5、

6、式中，r选自c1-c18烷基、c1-c18烷氧基；n选自1-4的整数或非整数。

7、优选，式i中，所述r优选自c4-c12烷基、c4-c12烷氧基；所述n优选自3-4的整数或非整数。

8、采用锌酞菁为母体，在温度t1条件下将锌酞菁加入氯磺酸中，加热至t2，保温反应4h，降温至t3加入氯化亚砜，之后保温于t3反应30min，升温至t4保温反应30min，进一步升温至t5保温反应30min，降温至t6，将反应液缓慢加入冰水混合物中，保持温度低于10℃，加完保温搅拌30min，过滤、水洗至滤液ph＞3，得到锌酞菁磺酰氯化物滤饼；

9、将制备得到的锌酞菁磺酰氯化物滤饼加入到冰水中，冷却至0℃，用氨水调节反应液ph值后，向反应液中加入伯胺，加完低于10℃条件下反应3h，然后升温至50℃，保温反应3h，趁热过滤，滤饼水洗至中性，干燥得到染料成品。

10、所述t1选自0℃-70℃；

11、所述t2选自100℃-150℃；

12、所述t3选自50℃-80℃；

13、所述t4选自80℃-100℃；

14、所述t5选自100℃-120℃；

15、所述t6选自0℃-50℃；

16、所述试剂氯磺酸的用量为锌酞菁重量的4-6倍，反应用氯化亚砜的用量为锌酞菁重量的1.1-1.3倍，稀释用冰水混合物用量为锌酞菁重量的20-30倍，所述胺化用冰水用量为锌酞菁重量的15-25倍，所述胺化用伯胺用量为锌酞菁摩尔量的7-9倍。

17、所述t1优选自40℃-60℃；所述t2优选自120℃-140℃；所述t3优选自60℃-70℃；所述t4优选自85℃-95℃；所述t5优选自100℃-110℃；所述t6优选自20℃-40℃；

18、所述干燥为105℃条件下干燥至染料固体含水量小于0.5％。

19、所述水为工业去离子水，冰为工业去离子水冷冻制备得到。

20、本发明所具有的优点：

21、本发明蓝光绿色锌酞菁染料是通过将锌酞菁与氯磺酸混合升温反应后加入氯化亚砜，反应完全后将反应物倒入冰水中析出锌酞菁磺酰氯化物，随后将其与有机脂肪伯胺缩合形成锌酞菁磺酰胺类产物，反应过程中通过控制反应的参数条件，制备得到溶解度性能优异且发光效率高、耐热稳定性；较高的发色强度，在同等颜色深度的条件下可以有效降低膜厚，可以兼顾高色彩再现性和膜厚；同时作为染料可以很好地溶解在滤色片加工过程中，形成分子态着色的像素点，具备高透光率的蓝光绿色锌酞菁染料，该方法克服了现有技术无法制得性能优异的蓝光绿色锌酞菁染料的缺陷，本发明的方法工艺简单，实施容易，具有非常好的应用前景。

技术特征：

1.一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法，其特征在于：将锌酞菁与氯磺酸混合升温反应后加入氯化亚砜，反应完全后将反应物倒入冰水中析出锌酞菁磺酰氯化物，随后将其与有机脂肪伯胺缩合形成锌酞菁磺酰胺类产物，产物再经过滤、水洗、干燥得到最大吸收波长λmax＝670-680nm的成品染料。

2.按权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述成品染料为通式i所示，

3.按权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

4.按权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

5.按权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述试剂氯磺酸的用量为锌酞菁重量的4-6倍，反应用氯化亚砜的用量为锌酞菁重量的1.1-1.3倍，稀释用冰水混合物用量为锌酞菁重量的20-30倍，所述胺化用冰水用量为锌酞菁重量的15-25倍，所述胺化用伯胺用量为锌酞菁摩尔量的7-9倍。

6.按权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述所述t1优选自40℃-60℃；所述t2优选自120℃-140℃；所述t3优选自60℃-70℃；所述t4优选自85℃-95℃；所述t5优选自100℃-110℃；所述t6优选自20℃-40℃。

7.按权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述干燥为105℃条件下干燥至染料固体含水量小于0.5％。

技术总结
本发明涉及染料制备工艺，特别涉及一种蓝光绿色锌酞菁染料的制备方法。制备为将锌酞菁与氯磺酸混合升温反应后加入氯化亚砜，反应完全后将反应物倒入冰水中析出锌酞菁磺酰氯化物，随后将其与有机脂肪伯胺缩合形成锌酞菁磺酰胺类产物，产物再经过滤、水洗、干燥得到最大吸收波长λmax＝670‑680nm的成品染料。本发明方法通过控制反应的参数条件，制备得到溶解度性能优异且发光效率高的蓝光绿色锌酞菁染料，克服了现有技术无法制得性能优异的蓝光绿色锌酞菁染料的缺陷，本发明的方法工艺简单，实施容易，具有非常好的应用前景。

技术研发人员：孙尚琪,孙旭辰,徐艺玮,赵容慧,王鹏
受保护的技术使用者：沈阳化工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12