CN110291431B - 滤色器和图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供滤色器和图像显示装置，所述滤色器包括：用于转换光波长的波长转换层、形成在波长转换层上的透光层和形成在透光层上的波长过滤层，其中透光层允许在波长转换层和波长过滤层之间行进的光从其透过并阻挡排气流。根据本发明的滤色器包括透光层，该透光层允许在波长转换层和波长过滤层之间行进的光从其透过并阻挡排气流，从而根据本发明的滤色器具有优异的发光效率和光保持率并能够实现高色彩再现性。

Description

滤色器和图像显示装置
技术领域
本发明涉及滤色器和图像显示装置。更具体地，本发明涉及一种滤色器以及具有滤色器的图像显示装置，所述滤色器包括在波长转换层和波长过滤层之间的透光层，从而能够实现高色彩再现性同时具有优异的发光效率和光保持率。
背景技术
最近，作为实现滤色器的方法之一，应用了使用颜料分散型感光树脂的颜料分散方法。然而，在从光源照射的光透过滤色器的过程中，出现了一部分光被滤色器吸收的问题，导致光效率降低，并且由于滤色器中含有的颜料的性质，导致色彩再现性降低。
作为解决这些问题的替代方案，已经提出了一种使用含有量子点的感光树脂组合物的滤色器。例如，韩国专利公布公开No.2009-0036373公开了当传统的滤色器更换以由量子点磷光体组成的发光层时，它可以提高发光效率，从而改善显示质量。
如此，当量子点用作滤色器的发光材料时，可以窄化发光波形，并且还可以具有在颜料中不能实现的高色彩再现能力并且具有优异的亮度性能。然而，具有量子点滤色器的图像显示装置使用蓝光作为光源，并且这里使用的蓝光与红色像素层、绿色像素层和蓝色像素层的自发光混合。因此，在蓝色像素层的情况下没有问题，但是在红色像素层和绿色像素层的情况下可能不容易发射纯红色和绿色。例如，在绿色像素层的情况下，量子点在500nm至550nm处出现发光峰值，但是当使用蓝光时，蓝光同时在380nm至400nm处出现峰值，导致滤色器的色纯度劣化。因此，存在的缺点在于，由于以再现方式显示期望颜色的限制而使图像质量劣化。
另外，量子点受到在高温下进行的用于制造滤色器的后烘焙工艺的影响，导致发光效率和光保持率的劣化。因此，需要开发一种能够抑制这种问题发生的方法。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种滤色器，其能够实现高色彩再现性，同时具有优异的发光效率和光保持率。
本发明的另一个目的是提供一种具有滤色器的图像显示装置。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种滤色器，其包括：转换光波长的波长转换层、形成在波长转换层上的透光层和形成在透光层上的波长过滤层，其中透光层透射在波长转换层和波长过滤层之间行进的光并阻挡排气流。
在本发明的一个实施方案中，波长转换层可包括含有量子点的自发射型像素层。
在本发明的一个实施方案中，透光层可以为热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物的固化层。
在本发明的一个实施方案中，波长过滤层可以为着色感光树脂组合物的固化层。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种具有滤色器的图像显示装置。
有益效果
根据本发明的滤色器包括透光层，该透光层透射在波长转换层和波长过滤层之间行进的光并阻挡排气流，从而能够实现高色彩再现性同时具有优异的发光效率和光保持率。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的滤色器的横截面图。
图2是根据本发明的另一个实施方案的滤色器的横截面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图更详细地描述本发明。
参考图1，根据本发明的滤色器包括基板11；形成在基板11上并转换光波长的波长转换层12；形成在波长转换层上的透光层13；和形成在透光层上的波长过滤层14。
此外，参考图2，根据本发明另一实施方案的滤色器包括基板11；形成在基板11上的波长过滤层14；形成在波长过滤层上的透光层13；和形成在透光层上并转换光波长的波长转换层12。
这里，光源可以位于基板11的下部。
<基板>
在本发明的一个实施方案中，基板可以是滤色器本身的基板，或者滤色器位于显示装置等上所在的部分，并且没有特别限制。
基板可以是玻璃基板、硅(Si)基板、氧化硅(SiOx)基板或聚合物基板。聚合物基板可以是聚醚砜(PES)基板或聚碳酸酯(PC)基板等。
<波长转换层>
在本发明的一个实施方案中，波长转换层可包括含有量子点的自发射型像素层。
波长转换层的厚度可以为1.0μm至15.0μm，优选3.0μm至12μm，并且更优选4.0μm至10μm。
具体而言，自发射型像素层可为自发射型感光树脂组合物的固化层，自发射型感光树脂组合物包括光致发光量子点粒子、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂。
量子点是纳米尺寸的半导体材料。原子形成分子，并且分子形成称为簇的小分子的聚集体，从而形成纳米粒子。当这些纳米粒子具有特别的半导体特性时，它们被称为量子点。当量子点从外部接收能量并达到激发态时，它们发射出对应于唯一能带隙的能量。
本发明的滤色器包括这些光致发光量子点粒子，因此由其制成的滤色器能够通过光照射发光(光致发光)。
根据本发明的量子点不受特别限制，只要它们是能够通过光的刺激发光的量子点即可。例如，它们可以选自由II-VI族半导体化合物；III-V族半导体化合物；IV-VI族半导体化合物；IV族元素或含有该元素的化合物；及其组合组成的组。它们可以单独使用，也可以两种或更多种组合使用。
II-VI族半导体化合物可选自由以下所组成的组：选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe及其混合物组成的组中的三元化合物；和选自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其混合物组成的组中的四元化合物，但不限于此。III-V族半导体化合物可选自由选自由以下所组成的组：选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb及其混合物组成的组中的三元化合物；和选自由GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其混合物组成的组中的四元化合物，但不限于此。IV-VI族半导体化合物可选自由以下所组成的组：选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其混合物组成的组中的二元化合物；选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其混合物组成的组中的三元化合物；和选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其混合物组成的组中的四元化合物，但不限于此。IV族元素或包含其的化合物可选自由以下所组成的组：选自由Si、Ge及其混合物组成的组中的元素；和选自由SiC、SiGe及其混合物组成的组中的二元化合物，但不限于此。
此外，量子点可以具有均匀的单一结构；双重结构，例如核壳结构、梯度结构等；或其混合结构。
在核-壳的双重结构中，构成核和壳中的每一个的材料可以由上述相互不同的半导体化合物组成。例如，核可以包括选自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS和ZnO组成的组中的至少一种材料，但不限于此。壳可包括选自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe和HgSe组成的组中的至少一种材料，但不限于此。
与用于制造常规滤色器的着色感光树脂组合物含有用于表现颜色的红色着色剂、绿色着色剂和蓝色着色剂的情况类似，用于制造本发明的滤色器的量子点也包含表现红色的量子点、表现绿色的量子点和表现蓝色的量子点，并且它们可以是选自上述红色、绿色、蓝色及其组合中的任何一种。
量子点可以通过湿化学方法、金属有机化学气相沉积或分子束外延来合成。
湿化学方法是通过将前体材料添加到有机溶剂中来生长粒子的方法。当晶体生长时，有机溶剂自然地与量子点晶体的表面配位并用作分散剂，从而控制晶体的生长。因此，与气相沉积方法(例如金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE))相比，可以通过更容易且更便宜的方法来控制纳米粒子的生长。
光致发光量子点粒子的含量没有特别限制，并且可以是，例如，基于100重量％的自发射型感光树脂组合物的总固体含量的3重量％至80重量％、特别是5重量％至70重量％。当光致发光量子点粒子的含量小于3重量％时，发光效率可能不足。当含量超过80重量％时，其他组分的含量可能相对不足，使得难以形成像素图案。
碱溶性树脂具有由热和碱溶解性引起的反应性，用作包含着色剂的固体的分散介质，起粘合剂树脂的作用。因此，可以使用任何碱溶性树脂，只要它是可溶于用于使用树脂组合物的膜的制备方法的显影步骤中的碱性显影溶液中的粘合剂树脂即可。
作为碱溶性树脂，可以选择和使用酸值为10-200KOHmg/g的碱溶性树脂。“酸值”是指作为中和1g聚合物所需的氢氧化钾(mg)的量测量的值，并且涉及溶解度。当碱溶性树脂的酸值低于上述范围时，可能难以确保足够的显影速度。相反，当碱溶性树脂的酸值超过上述范围时，可能出现与基板的粘附性降低的问题，使得易于发生图案的短路，并且整个组合物的存储稳定性降低，从而增加粘度。
另外，碱溶性树脂可以直接聚合得到，使得其重均分子量为3,000Da至200,000Da、优选5,000Da至100,000Da，且分子量分布为1.5至6.0、优选1.8至4.0，或者可以被购买和使用。当使用具有的分子量和分子量分布在上述范围内的碱溶性树脂时，可以提高硬度，并且可以使非曝光部分在显影液中具有高溶解度以及具有高残留膜厚度，并且可以提高分辨率。
碱溶性树脂可以通过使具有羧基和不饱和键的单体和可与其共聚的具有不饱和键的单体共聚来制备。
具有羧基和不饱和键的单体的具体实例包括：一元羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等；二羧酸，如富马酸、中康酸、衣康酸等，及其酸酐；和在其两个末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯，如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。
可共聚单体可以是选自由芳族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基烷基酯化合物、不饱和羧酸缩水甘油酯化合物、羧酸乙烯酯化合物、不饱和醚化合物、乙烯基氰化合物、不饱和酰胺化合物、不饱和酰亚胺化合物、脂族共轭二烯化合物、在分子链末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的本体单体或大分子单体及其组合所组成的组中的任何一种。
具体地，可共聚单体可以包括：芳族乙烯基化合物，如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚或对乙烯基苄基缩水甘油醚等；(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯或(甲基)丙烯酸叔丁酯等；脂族(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯、2-二环戊氧基乙基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸异冰片酯等；(甲基)丙烯酸芳基酯，如(甲基)丙烯酸苯酯或(甲基)丙烯酸苄酯等；(甲基)丙烯酸羟基烷基酯，如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯或(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等；N-取代的马来酰亚胺类化合物，如N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对甲氧基苯基马来酰亚胺等；不饱和酰胺化合物，如(甲基)丙烯酰胺、N,N'-二甲基(甲基)丙烯酰胺等；和不饱和氧杂环丁烷化合物，如3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷或2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等。
具有羧基和不饱和键的单体和可与其共聚的单体可以单独使用或者以其两种或更多种组合使用。
碱溶性树脂的含量没有特别限制并且可以是，例如，基于100重量％的自发射型感光树脂组合物的总固体含量为2重量％至80重量％、优选10重量％至70重量％。当碱溶性树脂的含量在上述范围内时，可以容易地形成图案层，防止在显影期间曝光部分的像素部分中的膜减少，从而改善非像素部分的退出/凹陷(dropout)性质。
光聚合性化合物没有特别限制，只要它是能够在后述的光聚合引发剂的作用下聚合的化合物即可，优选包括单官能光聚合性化合物、双官能光聚合性化合物，或三官能或更高官能的多官能光聚合性化合物等。
单官能光聚合性化合物的具体实例包括壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等，及其市售产品，包括Aronix M-101(Toagosei Co.,Ltd)、KAYARAD TC-110S(Nippon KayakuCo.,Ltd)或Viscoat 158(Osaka Yuki Kagaku Kogyo)等。
双官能光聚合性化合物的具体实例包括1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等，及其市售产品，包括Aronix M-210、M-1100、1200(Toagosei Co.,Ltd)、KAYARAD HDDA(Nippon Kayaku Co.,Ltd)、Viscoat 260(Osaka Yuki Kagaku Kogyo)、AH-600、AT-600或UA-306H(Kyoeisha Kagaku)等。
三官能或更高官能的多官能光聚合性化合物的具体例子包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯琥珀酸单酯等，及其市售产品，包括Aronix M-309、TO-1382(Toagosei Co.,Ltd)、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA或KAYARAD DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd)等。
在上面列举的光聚合性化合物中，三官能或更高官能的光聚合性化合物是特别优选的，因为它们具有优异的可聚合性并且能够提高强度。
上述例示的这些光聚合性化合物可以单独使用，或以其两种或更多种组合使用。
基于100重量％的自发射型感光树脂组合物的总固体含量，光聚合性化合物的含量可以优选为5重量％-70重量％，特别是15重量％-50重量％。当光聚合性化合物的含量在上述范围内时，可以提高像素部分的强度或平滑度，因此是优选的。
可以使用光聚合引发剂而没有特别限制其类型，只要其能够聚合光聚合性化合物即可。
特别地，作为光聚合引发剂，从聚合性能、引发效率、吸收波长、可用性、成本等观点来看，优选使用选自由苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、联咪唑类化合物、肟类化合物和噻吨酮类化合物组成的组中的至少一种化合物。
苯乙酮类化合物的具体实例包括二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基缩酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮或2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮等。
二苯甲酮类化合物的具体实例包括二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮或2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
三嗪类化合物的具体实例包括2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪或2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
联咪唑类化合物的具体实例包括2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)联咪唑、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑或其中4,4',5,5'位的苯基被烷氧羰基(carboalkoxy)取代的联咪唑化合物等。其中，优选使用2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑或2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑。
肟类化合物的具体实例包括邻乙氧基羰基-α-氧亚氨基-1-苯基丙-1-酮等，并且其市售产品通常包括由BASF制造的OXE01和OXE02。
噻吨酮类化合物的具体实例包括2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮或1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
另外，除了上面列出的那些光聚合引发剂之外的光聚合引发剂等可以在不损害本发明的效果的范围内进一步组合使用。例如，可以提及苯偶姻类化合物或蒽类化合物等，并且它们可以单独使用或者以其两种或更多种组合使用。
作为苯偶姻类化合物，例如，可以提及苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚或苯偶姻异丁醚等。
作为蒽类化合物，可以提及例如9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽或2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
另外，可以另外组合使用2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基-9,10-菲醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲酯或二茂钛化合物等作为光聚合引发剂。
基于100重量％的自发射型感光树脂组合物的总固体含量，光聚合引发剂的含量可以为0.1重量％至40重量％，优选1重量％至30重量％。当光聚合引发剂的量在上述范围内时，优选的是因为自发射型感光树脂组合物被高度敏化并且缩短了曝光时间，因此可以提高生产率并且可以保持高分辨率。此外，可以提高使用具有上述特征的组合物形成的像素部分的强度和像素部分的表面上的平滑度。
另外，还可以含有光聚合引发助剂以提高自发射型感光树脂组合物的灵敏度。由于含有光聚合引发助剂，因此灵敏度进一步提高，从而提高了生产率。
作为光聚合引发助剂，例如，可以优选使用选自由胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有机硫化合物中的至少一种化合物。
胺化合物的具体实例包括脂族胺化合物，如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等；芳族胺化合物，如4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮(常用名：米氏酮)或4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。优选使用芳族胺化合物。
羧酸化合物可以优选为芳族杂乙酸，并且其具体实例包括苯硫基乙酸、甲基苯硫基乙酸、乙基苯硫基乙酸、甲基乙基苯硫基乙酸、二甲基苯硫基乙酸、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧基苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、二氯苯硫基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘硫基乙酸、N-萘基甘氨酸或萘氧基乙酸等。
具有硫醇基的有机硫化合物的具体实例包括2-巯基苯并噻唑、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)或四甘醇双(3-巯基丙酸酯)等。
此外，它们可以商品名Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure 907、Irgacure1700(来自Ciba)等商购获得。它们可以单独使用，也可以其两种或更多种组合使用。
光聚合引发剂助剂的含量优选在与光聚合引发剂的含量相同的范围内。当光聚合引发剂助剂以如上所述的量使用时，自发射型感光树脂组合物的灵敏度进一步增加，并且它可以提供提高使用该组合物形成的滤色器的生产率的效果。
溶剂没有特别限制，可以是本领域中通常使用的有机溶剂。在典型的自发射型感光树脂组合物中使用的溶剂没有特别限制，只要它有效溶解其它组分即可，并且它可以优选为醚、芳烃、酮、醇、酯或酰胺等。
溶剂的具体实例可包括乙二醇单烷基醚，如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚等；二甘醇二烷基醚，如二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，如甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等；丙二醇单烷基醚，如丙二醇单甲醚等；亚烷基二醇烷基醚乙酸酯，如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯等；芳族烃，如苯，甲苯、二甲苯、均三甲苯等；酮，如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等；醇，如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等；酯，如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等；环状酯，如γ-丁内酯等。它们可以单独使用，也可以其两种或更多种组合使用。
由于溶剂的粘度可以根据涂布方法或装置而变化，因此可以适当调节其含量，使得具有上述组成的自发射型感光树脂组合物的浓度为5重量％至90重量％，优选15重量％至80重量％。含量是考虑到组合物的分散稳定性和制备过程中的易加工性(例如涂布性)而确定的范围。
自发射型感光树脂组合物还可以包含散射粒子。
散射粒子用于提高滤色器的光效率。从光源照射的光在具有临界角的同时入射到滤色器，此时，由量子点发射的入射光或自发射型光由于在遇到散射粒子时增加光路而表现出更强的发光强度，从而提高滤色器的光效率。可以使用的散射粒子是任何典型的无机材料，并且优选地，可以使用金属氧化物。
金属氧化物可以是含有至少一种选自由以下组成的组中的金属的金属氧化物：Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、Tl、Pb、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ti、Sb、Sn、Zr、Nb、Ce、Ta和In。
具体而言，可以使用选自由以下组成的组中的至少一种：Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO和MgO。如果需要，也可以使用经具有不饱和键的化合物例如丙烯酸酯进行表面处理的那些。
可以调节散射粒子的平均粒径及其在整个组合物中的含量，使得可以充分提高滤色器的发光强度。
散射粒子可以优选地具有10nm至1000nm的平均粒径，并且更优选地，它们可以具有范围为50nm至500nm的平均粒径。当散射粒子的尺寸太小时，不能预期从量子点发射的光的充分散射效果。相反，当散射粒子的尺寸太大时，它们可能沉入组合物中，或者可能难以获得具有均匀质量的自发射型层的表面。
此外，基于100重量％的自发射型感光树脂组合物，散射粒子的含量可以为0.1重量％至50重量％，优选0.5重量％至30重量％。当散射粒子的量小于上述范围时，可能难以确保所需的发光强度，并且当该量超过上述范围时，增加发光强度的效应不再是微不足道的，而且，组合物的稳定性可能会变差。
碱溶性树脂与散射粒子结合使用，从而防止散射粒子随时间下沉。
自发射型感光树脂组合物还可以包含用于各种目的的已知添加剂。作为这样的添加剂，可以组合使用填料、其他聚合物化合物、表面活性剂、粘合促进剂、抗氧化剂、UV吸收剂、抗凝聚剂。可以添加这些添加剂中的至少一种或两种，并且考虑到光效率等，它们可以优选以基于总组合物的1重量％或更少的量使用。
填料的具体实例包括玻璃、二氧化硅、氧化铝等。
其他聚合物化合物的具体实例包括可固化树脂，如环氧树脂、马来酰亚胺树脂等；和热塑性树脂，如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯、聚氨酯等。
表面活性剂是提高自发射型感光树脂组合物的成膜性能的组分，并且可包括，例如，聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸改性的聚酯、叔胺改性的聚氨酯、聚乙烯亚胺等。另外，其市售产品包括KP(由Shin-EtsuChemical Co.,Ltd制造)、POLYFLOW(由Kyoeisha chemical Co.,Ltd制造)、EFTOP(由Tochem Products Co.,Ltd.制造),MEGAFAC(由DIC corporation制造)、Flourad(SUMITOMO3M Limited)、Asahi guard、Surflon(由Asahi Glass Co.,Ltd制造)、SOLSPERSE(由ZenecaCo.,Ltd制造)、EFKA(由EFKA Chemicals Co.,Ltd制造)、PB 821(由Ajinomoto Co.,Ltd制造)等。
粘合促进剂的具体实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
抗氧化剂的具体实例包括2,2'-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。
UV吸收剂的具体实例包括2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
抗凝聚剂的具体实例包括聚丙烯酸钠等。
<透光层>
在本发明的一个实施方案中，透光层是透明阻气层，其透射在波长转换层和波长过滤层之间行进的光并阻挡排气流。在高温下进行的用于制造滤色器的后烘焙工艺期间，透光层阻挡在波长过滤层中产生的排气流，从而防止在波长转换层中量子点的发光效率和光保持率劣化。
透光层具有80％或更高，例如80％至100％的透光率。
透光层的厚度可以为0.9μm至5.0μm，优选1.0μm至3.0μm。
具体而言，透光层可为热固性或光固化性树脂组合物的固化层。例如，透光层可为包含散射粒子的热固性或光固化性树脂组合物的固化层。
热固性树脂组合物可包含碱溶性树脂、热固性化合物和溶剂。
此外，热固性树脂组合物还可包含散射粒子。
碱溶性树脂可以与用于形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物的碱溶性树脂相同。
基于100重量％的热固性树脂组合物的总量，用于透光层的热固性树脂组合物中的碱溶性树脂的含量优选为0.5重量％至50重量％。由于涂膜的高固化密度在上述范围内，所以可以防止排气通过透光层的扩散，从而提高发光效率和光保持率。
可以使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、二苯醚型环氧树脂、氢醌型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、芴环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环氧树脂、三官能型环氧树脂、四酚乙烷型环氧树脂、二环戊二烯酚型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、聚丙二醇型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙二醛型环氧树脂、多官能脂族环氧树脂、杂环环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂等作为热固性化合物。
按照聚苯乙烯，热固性化合物的重均分子量优选为1,000至50,000。当热固性化合物的重均分子量在上述范围内时，透明性、平整度和耐热性是优异的。
基于100重量％的热固性树脂组合物的总量，热固性化合物的含量可以为0.5重量％至40重量％，优选1重量％至20重量％。当热固性化合物的含量在上述范围内时，透明性和平整度得到改善。
溶剂可以与形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物中使用的溶剂相同，并且基于100重量％的热固性树脂组合物的总量，其含量可以为10重量％至90重量％。在上述溶剂的含量范围内，涂层性能得到改善。
散射粒子可以与形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物中使用的溶剂相同，并且基于100重量％的热固性树脂组合物的总量，其含量可以为0.1重量％至50重量％、优选为0.5重量％至30重量％。
光固化性树脂组合物可包含碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂。
此外，光固化性树脂组合物还可包含散射粒子。
用于制备透光层的光固化性树脂组合物中的碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和散射粒子可以与形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物中使用的碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和散射粒子相同。此外，用于制造透光层的光固化性树脂组合物还可以包含与形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物中使用的添加剂相同的添加剂。
在光固化性树脂组合物中，基于100重量％的光固化性树脂组合物的总固体含量，碱溶性树脂的含量可以为0.5重量％至50重量％。基于100重量％的光固化性树脂组合物的总固体含量，光聚合性化合物的含量可以为0.5重量％至40重量％。基于100重量％的光固化性树脂组合物的总固体含量，光聚合引发剂的含量可以为0.1重量％至40重量％。基于100重量％的光固化性树脂组合物的总量，溶剂的含量可以为10重量％至90重量％。基于100重量％的光固化性树脂组合物的总量，散射粒子的含量可以为0.1重量％至50重量％。
<波长过滤层>
在本发明的一个实施方案中，波长过滤层是在入射光中选择性地阻挡特定波长带的光并且选择性地透射另一特定波长带的光的层。
波长过滤层可以为着色感光树脂组合物的固化层。
例如，波长过滤层可为黄色或红色感光树脂组合物的固化层。在这种情况下，波长过滤层可以阻挡通过蓝色光源的蓝色波长带的光并透射红色和绿色波长带的光。因此，波长过滤层形成在与红色像素层和绿色像素层对应的区域中，使得从红色像素层和绿色像素层发射的光不会与通过蓝色光源的蓝色波长带的光混合，因此，可以防止红色和绿色的色纯度劣化，并且不会阻挡红色波长段和绿色波长段的光，从而防止光效率的降低。
波长过滤层的厚度可以为0.9μm至5.0μm，优选1.0μm至4.0μm。
着色的感光树脂组合物可包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂。
着色剂可包括选自黄色着色剂和红色着色剂中的至少一种。
黄色着色剂和红色着色剂在本发明中没有特别限制，可以使用本领域已知的任何黄色着色剂或红色着色剂。具体而言，可以提及给出以下颜色指数(C.I.；The Society ofDyers and Colourists issued)数字的着色剂。然而，考虑到减少环境负荷和人为影响，优选地，着色剂不含卤素。
基于单偶氮的颜料：颜料黄1、2、5、8、105、120、150、168、182、183和190；
基于吡唑啉酮偶氮的颜料：颜料黄10；
基于双偶氮的颜料：颜料黄12、16、63、83、126、127、128、152、170和188；
基于甲亚胺的颜料：颜料黄101和129；
基于蒽醌的颜料：颜料黄108、147、193、197、199和202；
基于异吲哚啉酮的颜料：颜料黄109、110、139、173和185；
基于喹啉的颜料：颜料黄115；
基于喹酞酮的颜料：颜料黄138和231；
基于多环的颜料：颜料黄148；
基于二肟的颜料：颜料黄153；
基于苯并咪唑酮的颜料：颜料黄154、175、180和181；
基于杂环的颜料：颜料黄192；
基于苝酮(perinone)的颜料：颜料黄196；
无机颜料：颜料黄31、32、30、119、157、162和184；
基于喹吖啶酮的颜料：颜料红122和202；
基于蒽醌的颜料：颜料红177；
基于二萘嵌苯的颜料：颜料红155和224；
基于二酮基吡咯并吡咯的颜料：颜料红254；
基于双偶氮的颜料：颜料红37、38、41、144、166、214、220、221和242。
特别地，在上面列出的着色剂中，可以优选使用颜料黄138、颜料黄150、颜料黄139、颜料黄185、颜料黄231、颜料红177、颜料红254和颜料红242。
根据需要，可以对这些颜料进行松香处理、使用具有引入的酸性基团或碱性基团的颜料衍生物进行表面处理、使用聚合物化合物等进行表面接枝处理、使用硫酸进行粒子微粉化处理、或者使用有机溶剂或水进行洗涤处理等。
基于100重量％的着色感光树脂组合物的总固体含量，着色剂的含量可以为5重量％-80重量％，优选10重量％-50重量％。当着色剂的含量小于5重量％时，几乎不能预期提高色纯度和光效率的效果。相反，当着色剂的含量大于80重量％时，在效果方面没有显著增加，因此是不经济的。因此，应在上述范围内对其适当使用。
根据需要，着色剂可以与分散剂和分散助剂一起使用。
例如，作为分散剂，可以使用合适的分散剂如阳离子型、阴离子型或非离子型，但优选聚合物分散剂。具体而言，其实例包括丙烯酸共聚物、聚氨酯、聚酯、聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺等。这些分散剂是可商购的，且其实例包括DisperBYK-2000、DisperBYK-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116(由BYK Chemie制造)和Solsperse 5000(由Lubrizol制造)，作为丙烯酸共聚物。作为聚氨酯，可以提及DisperBYK-161、DisperBYK-162、DisperBYK-163、DisperBYK-165、DisperBYK-167、DisperBYK-170、DisperBYK-182(由BYK Chemie制造)、Solsperse 76500(由Lubrizol制造)。作为聚乙烯亚胺，可以提及Solsperse 24000(由Lubrizol制造)。作为聚酯，可以提及AJISPER PB821、AJISPER PB822、AJISPER PB880(由Ajinomoto Fine-Techno Co.,Ltd制造)等。
作为分散助剂，例如，可以提及颜料衍生物，具体而言，可以提及酞菁铜、二酮基吡咯并吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。
这些分散剂可以单独使用，也可以其两种或更多种组合使用。基于1重量份的着色剂，分散剂的含量通常为1重量份或更少，优选0.1-0.7重量份，更优选0.05-0.5重量份。当分散剂的含量过大时，可能会损害显影性等。
在类型和含量方面，用于制造波长过滤层的着色感光树脂组合物中的碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂可与用于形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物的碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂相同。另外，用于制造波长过滤层的着色感光树脂组合物还可包含与用于形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物相同类型和含量的添加剂。
<滤色器的制备>
根据本发明的一个实施方案的滤色器可以通过包括以下步骤的方法制备：
S1)在基板上形成自发射型像素层，得到波长转换层；
S2)在波长转换层的上部上形成透光层；和
S3)在透光层的上部上形成波长过滤层。
根据本发明的另一个实施方案的滤色器可以通过包括以下步骤的方法制备：
S1-1)在基板上形成波长过滤层；
S2-1)在波长过滤层的上部上形成透光层；和
S3-1)在透光层的上部上形成自发射型像素层，得到波长转换层。
在形成自发射型像素层之前，可以在基板或透光层上形成限定红色、蓝色和绿色像素区域的分隔壁，并且可以在像素区域中形成自发射型像素层。
在这种情况下，波长过滤层可以仅形成在与红色和绿色像素区域对应的部分上。
分隔壁、自发射型像素层、透光层和波长过滤层可以通过涂布每种组合物，然后以预定图案曝光、显影和固化该组合物来形成。
固化可以通过后烘焙过程进行，后烘焙过程通常在高温下进行。
根据本发明的一个实施方案的滤色器在波长转换层和波长过滤层之间形成透光层，其防止包含在波长转换层中的量子点的损坏，因此具有优异的发光效率和光保持率。
<图像显示装置>
本发明的一个实施方案提供了一种具有滤色器的图像显示装置。
本发明的滤色器不仅适用于典型的液晶显示装置，而且适用于各种图像显示装置，例如电致发光显示装置、等离子体显示装置、场发射显示装置等。
本发明的图像显示装置可以具有滤色器，该滤色器具有波长转换层，该波长转换层包括含有红色量子点粒子的红色像素层、含有绿色量子点粒子的绿色像素层和含有蓝色量子点粒子的蓝色像素层。当将这种滤色器应用于图像显示装置时，光源的发射光不受特别限制，但是考虑到优异的色彩再现性，可以优选使用发射蓝光的光源。
根据本发明的另一个实施方案，本发明的图像显示装置可以具有滤色器，该滤色器具有仅包括红色像素层、绿色像素层和蓝色像素层中的两种像素层的波长转换层。在这种情况下，波长转换层还可包括不含量子点粒子的透明图案层。
当滤色器仅包括两种颜色的像素层时，可以使用发射具有代表不包括在其中的颜色的波长的光的光源。例如，当滤色器包括红色像素层和绿色像素层时，可以使用发射蓝光的光源。在这种情况下，红色量子点粒子发射红光并且绿色量子点粒子发射绿光，并且透明图案层原样透射蓝光，从而呈现蓝色。
本发明的图像显示装置具有优异的光效率，从而表现出高亮度，并且具有优异的色彩再现性和宽视角。
在下文中，将通过实施例、对比实施例和实验例更详细地描述本发明。然而，这些实施例、对比实施例和实验例仅用于说明目的，对本领域技术人员显而易见的是，本发明的范围不受这些实施例的限制。
合成例1:具有CdSe/ZnS核壳结构的光致发光绿色量子点粒子的合成
将CdO(0.4mmol)、乙酸锌(4mmol)和油酸(5.5mL)与1-十八碳烯(20mL)一起加入到反应器中，并通过将混合物加热至150℃使混合物反应。然后，为了除去用锌取代油酸形成的乙酸，使反应物在100毫托的真空下静置20分钟。
随后，通过在310℃下加热获得透明混合物，并将混合物在310℃下保持20分钟。然后，将分别溶解在3mL三辛基膦中的0.4mmol Se粉末和2.3mmol S粉末的Se和S溶液快速注入含有Cd(OA)2溶液和Zn(OA)2溶液的反应器中。
将由此获得的混合物在310℃下生长5分钟，然后使用冰浴使生长停止。
随后，使用离心机通过用乙醇沉淀分离量子点，并用氯仿和乙醇洗涤过量的杂质，从而获得具有CdSe(核)/ZnS(壳)结构的绿色量子点粒子，将其用油酸稳定化，核心粒径和壳厚度之和为3nm至5nm。
合成例2:碱溶性树脂1的合成
将120重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯、80重量份的丙二醇单甲醚、2重量份的AIBN、5.0重量份的丙烯酸、55.0重量份的4-甲基苯乙烯、20重量份的甲基丙烯酸苄酯、20重量份的甲基丙烯酸甲酯和3重量份的正十二烷硫醇加入到具有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗和氮气入口的烧瓶中，然后用氮气置换烧瓶中的气氛。然后，在搅拌的同时将反应温度升至80℃，并使混合物反应8小时。由此合成的碱溶性树脂1的固体含量的酸值为17.4㎎KOH/g，通过GPC测得的重均分子量(Mw)为约17,370。
合成例3:碱溶性树脂2的合成
准备具有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液漏斗和氮气入口的烧瓶。分别加入45重量份的N-苄基马来酰亚胺、45重量份的甲基丙烯酸、10重量份的甲基丙烯酸三环癸酯、4重量份的叔丁基过氧-2-乙基己酸酯和40重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯，搅拌混合以制备单体滴液漏斗，加入6重量份的正十二烷硫醇和24重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯，搅拌混合以制备链转移剂滴液漏斗。
接下来，将395重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯引入烧瓶中，然后将烧瓶中的气氛从空气变为氮气，并在搅拌的同时将烧瓶的温度升至90℃。
然后，从滴液漏斗中滴加单体和链转移剂。滴加在保持在90℃的同时各自进行2小时，然后1小时后，将温度升至110℃并保持3小时。然后，引入气体入口以引发氧气/氮气＝5/95(v/v)的混合气体的鼓泡。
然后，将10重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、0.4重量份的2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和0.8重量份的三乙胺引入烧瓶中，并在110℃下连续进行反应8小时。然后，在将所得物冷却至室温的同时，得到固体含量为29.1重量％、重均分子量为32,000、酸值为114㎎KOH/g的碱溶性树脂2。
制备例1:用于形成波长转换层的自发射型感光树脂组合物的制备
如下表1中所示混合各组分(重量％(wt％))。然后，用丙二醇单甲醚乙酸酯稀释该混合物，使总固体含量为20重量％，然后充分搅拌，得到自发射型感光树脂组合物。
表1
Figure BDA0002164862860000221
1)量子点1-1:具有合成例1的CdSe(核)/ZnS(壳)结构的量子点
2)量子点1-2:LumidotTM CdSe/ZnS 640(由Sigma-Aldrich制造)
3)光聚合性化合物:二季戊四醇五丙烯酸酯琥珀酸单酯(含羧酸的五官能光聚合性化合物)(TO-1382，由Toagosei制造)
4)光聚合引发剂:Irgacure-907(由Ciba制造)
5)碱溶性树脂:合成例2的碱溶性树脂1
制备例2:用于形成波长过滤层的着色感光树脂组合物的制备
如下表2中所示混合各组分(重量％)。然后，用丙二醇单甲醚乙酸酯稀释该混合物，使总固体含量为20重量％，然后充分搅拌，得到着色感光树脂组合物。
表2
Figure BDA0002164862860000231
1)着色剂
A-1:颜料黄138
A-2:颜料黄150
A-3:颜料红254
A-4:颜料红177
A-5:颜料红242
2)光聚合性化合物:二季戊四醇五丙烯酸酯琥珀酸单酯(含羧酸的五官能光聚合性化合物)(TO-1382，由Toagosei制造)
3)光聚合引发剂:Irgacure OXE01(由BASF制造)
4)碱溶性树脂:合成例3的碱溶性树脂2
制备例3:用于形成透光层的可固化树脂组合物的制备
通过混合如下表3中所示的各组分来制备可固化树脂组合物(单位：重量％)
表3
Figure BDA0002164862860000241
B1-1:双酚A酚醛清漆型环氧树脂(JER157S70,由JER Co.,Ltd制造，环氧当量:210g/当量)
B1-2:多官能脂族环氧树脂(EHPE3150,由Daicel Corporation制造，环氧当量:740g/当量)
B2:KAYARAD DPHA(由NIPPON KAYAKU制造)
C1:Irgacure OXE01(由BASF制造)
D1:丙二醇单甲醚乙酸酯
D2:3-甲氧基丙酸甲酯
E1:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd制造)
E2:MEGAFAC 475(由DIC Corporation制造)
F1:TiO2(TR-88,由Huntsman Corporation制造)
实验例1:用于形成波长过滤层的着色感光树脂组合物的透射性能分析
制备例2中制备的着色感光树脂组合物的透射性能如下确认。
首先，通过旋涂法将制备例2-1至2-5中制备的每种组合物涂覆在玻璃基板上，然后置于加热板上并在100℃的温度下保持3分钟以形成薄膜。
随后，在大气条件下使用超高压汞灯(商品名：USH-250D，由Ushio Denki K.K.制造)以200mJ/cm2的曝光量(365nm)照射光，并且不使用特殊的滤光器。然后，将所得物在150℃的加热烘箱中加热10分钟，以制备厚度为2μm的波长过滤层。
使用光谱仪OPS-200(由Olympus制造)测量如此制备的波长过滤层的透射率，并将获得的结果示于下表4中。
表4
分类 制备例2-1 制备例2-2 制备例2-3 制备例2-4 制备例2-5
λ(nm) 490 485 590 610 590
T<sub>λ</sub> 54.7 56.1 92.66 91.11 92.73
T<sub>λ-30nm</sub> 0.5 1.2 20.01 14.32 23.74
T<sub>λ+30nm</sub> 93.2 90.1 99.46 98.74 98.45
如表4所示，证实制备例2-1和制备例2-2的黄色波长过滤层显示90％或更高的Tλ+30nm，制备例2-3至制备例2-5的红色波长过滤层也显示90％或更高的Tλ+30nm。此外，证实制备例2-1和制备例2-2的黄色波长过滤层显示2％或更低的Tλ-30nm，制备例2-3至制备例2-5的红色波长过滤层显示25％或更低的Tλ-30nm。因此，制备例2-1和制备例2-2的黄色波长过滤层和制备例2-3至制备例2-5的红色波长过滤层在低波长带中即在蓝光波长带中显示低透射率，因此，有效地阻挡蓝光波长的光，并且在高波长带中，即在黄色波长带和红色波长带中显示出高透射率，从而证实光效率没有变差。
实施例1至实施例7和比较例1至比较例4：滤色器的制备
通过使用制备例1至3中制备的组合物，根据下述方法用表5和表6中所示的组成部分制备滤色器。
表5
Figure BDA0002164862860000261
表6
组成部分 比较例1 比较例2 比较例3 比较例4
波长过滤层 制备例2-1 制备例2-2 制备例2-3 制备例2-4
波长转换层 制备例1-1 制备例1-1 制备例1-2 制备例1-2
光源 蓝光源 蓝光源 蓝光源 蓝光源
(1)波长转换层的形成
通过旋涂法将制备例1的自发射型感光树脂组合物涂覆到玻璃基板上，然后放在加热板上并在100℃的温度下保持3分钟以形成薄膜。
随后，在大气条件下使用超高压汞灯(商品名：USH-250D，由Ushio Denki K.K.制造)以200mJ/cm2的曝光量(365nm)照射光，并且不使用特殊的滤光器。
将用紫外光照射的薄膜浸入pH 10.5的KOH水性显影液中80秒，使其显影。用蒸馏水洗涤涂有薄膜的玻璃基板，然后通过吹氮气干燥，并在150℃的加热烘箱中加热10分钟以形成厚度为5μm的自发射型像素层。
(2)透光层的形成
当使用制备例3-3至制备例3-6的可光固化性树脂组合物时，以与波长转换层形成中使用的方法相同的方式在波长转换层上形成厚度为2μm的透光层，不同之处在于，使用制备例3-3至制备例3-6的可光固化性树脂组合物，并且省略了显影过程。
当使用制备例3-1和制备例3-2的热固性树脂组合物时，如下在波长转换层上形成透光层。
将热固性树脂组合物旋涂在波长转换层上，然后放在加热板上，并在100℃的温度下保持3分钟以形成涂膜。随后，将所得物在230℃的烘箱中进行热处理60分钟，以制备厚度为2μm的透光层。
(3)波长过滤层的形成
将用于形成波长过滤层的制备例2的着色感光树脂组合物通过旋涂法涂覆在透光层上，然后放在加热板上，并在100℃的温度下保持3分钟以形成薄膜。
然后，在大气条件下使用超高压汞灯(商品名：USH-250D，由Ushio Denki K.K.制造)以200mJ/cm2的曝光量(365nm)曝光，并且不使用特殊的滤光器。
将用紫外光照射的薄膜浸入pH 10.5的KOH水性显影液中80秒，使其显影。用蒸馏水洗涤涂覆有薄膜的玻璃基板，然后通过吹氮气干燥，并230℃的加热烘箱中加热20分钟以形成厚度为2μm的波长过滤层。
实验例2:测量滤色器的光保持率
使用Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造的QD-2100测量实施例1至实施例7和比较例1至比较例4的滤色器在曝光后的外部量子效率和在180℃下第一次、第二次和第三次持续30分钟并在230℃第四次持续20分钟的后烘焙处理后的外部量子效率，结果如下表7所示。
光保持率通过以下数学式1计算，并显示在下表8中。
[数学式1]
光保持率(％)＝[后烘焙处理后的外部量子效率]/[曝光后的外部量子效率]×100
表7
Figure BDA0002164862860000281
表8
Figure BDA0002164862860000282
Figure BDA0002164862860000291
如表7和表8所示，证实了与不含透光层的比较例1至比较例4的滤色器相比，包含透光层的实施例1至实施例7的滤色器显示出优异的外部量子效率并且还显示出优异的光保持率性质。
因此，证实了根据热处理工艺的外部量子效率和光保持率可以受到在波长转换层和波长过滤层之间的透光层的存在或不存在的很大影响。
尽管已经详细描述了本发明的特定部分，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些具体技术仅仅是优选实施方案，并且本发明的范围不限于此。另外，本领域技术人员将理解，在不脱离基于以上描述的本发明的范围和精神的情况下，各种应用和修改是可能的。
因此，本发明的实质范围将由所附权利要求及其等同方案限定。

Claims (6)

1.一种滤色器，包括：基板、形成在所述基板上的转换光波长的波长转换层、形成在所述波长转换层上的透光层和形成在所述透光层上的波长过滤层，
其中所述波长转换层包括含有量子点的自发射型像素层，
其中所述自发射型像素层是自发射型感光树脂组合物的固化层，所述自发射型感光树脂组合物包括光致发光量子点粒子、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂，
其中所述透光层是热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物的固化层，所述热固性树脂组合物包含碱溶性树脂、热固性化合物和溶剂并且不含量子点，所述光固化性树脂组合物包含碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂并且不含量子点，并且所述透光层透射在所述波长转换层和所述波长过滤层之间行进的光并阻挡排气流，
其中所述热固性树脂组合物包含0.5～50重量％的碱溶性树脂、0.5～40重量％的热固性化合物和10～90重量％的溶剂，基于100重量％的所述热固性树脂组合物，并且
其中所述光固化性树脂组合物包含0.5～50重量％的碱溶性树脂、0.5～40重量％的光聚合性化合物、0.1～40重量％的光聚合引发剂和10～90重量％的溶剂，基于100重量％的所述光固化性树脂组合物。
2.根据权利要求1所述的滤色器，其中所述透光层的透光率为80％或更高。
3.根据权利要求1所述的滤色器，其中所述透光层是还包含散射粒子的热固性树脂组合物或光固化性树脂组合物的固化层。
4.根据权利要求1所述的滤色器，其中所述波长过滤层是着色感光树脂组合物的固化层。
5.根据权利要求4所述的滤色器，其中所述波长过滤层是黄色感光树脂组合物或红色感光树脂组合物的固化层。
6.一种图像显示装置，具有根据权利要求1至5中任一项所述的滤色器。
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