CN110300791B - 量子点分散液、自发光感光性树脂组合物、滤色器及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供量子点分散液、包含其的自发光感光性树脂组合物、利用上述自发光感光性树脂组合物形成的滤色器及图像显示装置,上述量子点分散液包含量子点和溶剂,上述溶剂包含具有选自由C3‑C10的环烷基、C2‑C10的杂环烷基、C5‑C10的芳基和C4‑C10的杂芳基组成的组中的一种以上以及酯键的化合物。本发明的量子点分散液即使不使用对人体有害的溶剂分散性也优异,利用包含该量子点分散液的自发光感光性树脂组合物形成的滤色器可以显示出优异的发光特性。
Description
技术领域
本发明涉及量子点分散液、自发光感光性树脂组合物、滤色器及图像显示装置,更详细而言,涉及即使不使用对人体有害的溶剂分散性也优异的量子点分散液、自发光感光性树脂组合物、滤色器及图像显示装置。
背景技术
滤色器是从白色光中提取红色、绿色和蓝色这三种颜色而能够形成微小的像素单元的薄膜型光学部件,一个像素的大小为数十至数百微米程度。就这样的滤色器而言,会采用黑矩阵层和像素部依次层叠而成的结构,其中,黑矩阵层在透明基板上以预定的图案形成以对各个像素间的边界部分进行遮光,像素部将多种颜色(通常为红色R、绿色G和蓝色B)的三原色以预定的顺序进行排列以形成各个像素。
近年来,作为形成滤色器的方法之一,采用利用颜料分散型的感光性树脂的颜料分散法,但是从光源照射的光在透过滤色器的过程中,光的一部分会被滤色器吸收而光效率降低,此外,由于滤色器所包含的颜料的特性,因而发生颜色再现降低的问题。
特别是,随着滤色器在以各种图像显示装置为代表的多种多样的领域中使用,不仅要求优异的图案特性,而且要求高颜色再现率以及高亮度、高对比度之类的性能,为了解决这样的问题,提出了利用包含量子点的自发光感光性树脂组合物的滤色器制造方法。
韩国专利公开第2006-0084668号涉及一种量子点荧光体,其公开了涉及通过包含量子点以及固定上述量子点的固体状态的担体从而维持优异的发光效率的发光二极管的内容。
但是,上述专利中,作为用于使上述量子点荧光体分散的分散溶剂,使用了分散性优异的氯仿、甲苯、己烷等之类的对人体有害的溶剂。在上述溶剂的情况下,或为高挥发性化合物(Volatile Organic Compound),或带有致癌性、神经毒性,具有可能诱发生殖功能异常的危险性,因此需要严格管理作业者的操作环境。
因此,为了使用这样的量子点,会经历通过干燥来将对人体有害的溶剂去除、或者将分散溶剂去除后置换成不为高挥发性化合物、不显示致癌性、神经毒性、没有可能诱发生殖功能异常的危险性或非常低的溶剂的过程,但在这样的过程中会发生量子效率下降的现象,因此发生所制造的滤色器或图像显示装置的发光特性降低的问题。
因此,要求开发显示出对于量子点的优异的分散性、且利用该量子点制造的滤色器或图像显示装置的发光特性也优异、不含对人体有害的成分的量子点分散液。
发明内容
技术课题
本发明的一目的在于,提供即使不使用对人体有害的溶剂分散性也优异的量子点分散液。
本发明的另一目的在于,提供包含上述量子点分散液的自发光感光性树脂组合物。
本发明的又另一目的在于,提供利用上述自发光感光性树脂组合物而形成的滤色器。
本发明的又另一目的在于,提供具备上述滤色器的图像显示装置。
解决课题的方法
一方面,本发明提供一种量子点分散液,其包含量子点和溶剂,上述溶剂包含具有选自由C3-C10的环烷基、C2-C10的杂环烷基、C5-C10的芳基和C4-C10的杂芳基组成的组中的一种以上以及酯键的化合物。
本发明的一实施方式中,上述溶剂可以包含选自以下化学式1所表示的化合物和以下化学式2所表示的化合物中的一种以上。
[化学式1]
[化学式2]
上述式中,
A为被选自由C1-C10的烷基和卤素组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代的C3-C10的环烷基、C2-C10的杂环烷基、C5-C10的芳基或C4-C10的杂芳基,
L为C1-C6的亚烷基或不存在,
R为C1-C10的烷基或C2-C10的烯基。
本发明的一实施方式中,上述溶剂的介电常数在20℃时可以小于12.0。
另一方面,本发明提供一种自发光感光性树脂组合物,其包含上述量子点分散液、碱溶性树脂、光聚合性化合物和光聚合引发剂。
又另一方面,本发明提供利用上述自发光感光性树脂组合物形成的滤色器。
又另一方面,本发明提供以具备上述滤色器为特征的图像显示装置。
发明效果
本发明的量子点分散液不使用对人体有害的溶剂分散性也优异,从而利用包含上述量子点分散液的自发光感光性树脂组合物而形成的滤色器能够显示出优异的发光特性。
具体实施方式
以下,更详细地说明本发明。
本发明的一实施方式涉及一种量子点分散液,其包含量子点和溶剂,上述溶剂包含具有选自由C3-C10的环烷基、C2-C10的杂环烷基、C5-C10的芳基和C4-C10的杂芳基组成的组中的一种以上以及酯键的化合物。
本发明的一实施方式中,上述量子点可以称为纳米尺寸的半导体物质。原子形成分子,分子构成所谓分子簇的小分子的集合体而形成纳米粒子,但当这样的纳米粒子带有半导体特性时,称为量子点。如果上述量子点从外部获得能量而达到激发状态,则上述量子点会自发地释放与相应能带间隙对应的能量。
由包含上述量子点分散液的自发光感光性树脂组合物制造的滤色器由于包含上述量子点,因此能够通过光照射进行发光(光致发光(luminescence))。
包含滤色器的通常的图像显示装置中,白色光透过上述滤色器而呈现颜色,该过程中由于光的一部分被滤色器吸收,因而光效率降低。然而,在包含由本发明的自发光感光性树脂组合物制造的滤色器的情况下,具有以下优点:滤色器借助光源的光而自发光,因而能够表现出更加优异的光效率,此外由于发出带有颜色的光,因而颜色再现性更加优异,且因光致发光而向所有方向发光,还能够改善视角。
上述量子点只要是能够通过光的刺激而发光的量子点粒子就没有特别限定。比如,可以选自由第II-VI族半导体化合物;第III-V族半导体化合物;第IV-VI族半导体化合物;第IV族元素或包含其的化合物;和它们的组合组成的组,它们可以单独或两种以上混合使用。
具体而言,上述第II-VI族半导体化合物可以选自由以下化合物组成的组,但不限定于此:选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物;选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe和它们的混合物组成的组中的三元素化合物;及选自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe和它们的混合物组成的组中的四元素化合物。
上述第III-V族半导体化合物可以选自由以下化合物组成的组:选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb和它们的混合物组成的组中的二元素化合物;选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb和它们的混合物组成的组中的三元素化合物;及选自由GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb和它们的混合物组成的组中的四元素化合物。
上述第IV-VI族半导体化合物可以为选自由以下化合物组成的组中的一种以上,但不限定于此:选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物;选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe和它们的混合物组成的组中的三元素化合物;及选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe和它们的混合物组成的组中的四元素化合物。
上述第IV族元素或包含其的化合物可以选自由以下化合物组成的组,但不限定于此:选自由Si、Ge和它们的混合物组成的组中的单元素化合物;及选自由SiC、SiGe和它们的混合物组成的组中的二元素化合物。
上述量子点可以为均质的(homogeneous)单一结构;核-壳(core-shell)结构、梯度(gradient)结构等之类的双重结构;或它们的混合结构。
具体而言,上述核-壳双重结构中,分别构成核(core)和壳(shell)的物质可以由上述提及的彼此不同的半导体化合物形成。例如,上述核可以包含选自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS和ZnO组成的组中的一种以上的物质,但不限定于此。上述壳可以包含选自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe和HgSe组成的组中的一种以上的物质,但不限定于此。
上述量子点可以通过湿式化学工序(wet chemical process)、有机金属化学气相沉积工序(MOCVD,metalorganic chemical vapor deposition)或分子束外延工序(MBE,molecular beam epitaxy)来合成,但不限定于此。
上述湿式化学工序是指,将前体物质加入有机溶剂中而使粒子生长的方法。当结晶生长时,有机溶剂自然地配位于量子点结晶的表面而发挥分散剂的作用,从而调节结晶的生长,因而与有机金属化学气相沉积工序或分子束外延那样的气相沉积法相比,能够使用更加容易且廉价的工序控制纳米粒子的生长,因此优选使用上述湿式化学工序来制造本发明的上述量子点。
本发明的一实施方式中,上述量子点可以进一步包含有机配体。上述有机配体结合于上述量子点的表面从而能够发挥使上述量子点稳定化的作用。上述有机配体在本发明中没有限定,比如,可以包含C5至C20的烷基甲酸、烯基甲酸或炔基甲酸;硫醇(thiol)、磷酸、吡啶、巯基醇、膦、膦氧化物等,从有效保护量子点表面而提高稳定性的方面考虑,优选包含选自由C5至C20的烷基甲酸、烯基甲酸或炔基甲酸;硫醇及磷酸组成的组中的一种以上。
上述有机配体相对于上述量子点的总面积可以覆盖5%以上的表面。
上述有机配体的含量相对于量子点1摩尔可以为0.1至10摩尔。
相对于上述量子点分散液整体100重量%,上述量子点的含量可以为5至70重量%,优选可以为10至65重量%,更优选可以为15至60重量%。在上述量子点的含量处于上述范围内的情况下,能够提供灵密度特性优异的自发光感光性树脂组合物。
本发明的一实施方式中,上述溶剂包含具有选自由C3-C10的环烷基、C2-C10的杂环烷基、C5-C10的芳基和C4-C10的杂芳基组成的组中的一种以上和酯键的化合物。
具体而言,上述溶剂可以包含选自以下化学式1所表示的化合物和以下化学式2所表示的化合物中的一种以上。
[化学式1]
[化学式2]
上述式中,
A为被选自由C1-C10的烷基和卤素组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代的C3-C10的环烷基、C2-C10的杂环烷基、C5-C10的芳基或C4-C10的杂芳基,
L为C1-C6的亚烷基或不存在,
R为C1-C10的烷基或C2-C10的烯基。
本说明书中所使用的C1-C10的烷基的意思是由碳原子数1至10个构成的直链状或支链状的1价烃,例如,包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C3-C10的环烷基的意思是由碳原子数3至10个构成的单环状或稠合环状烃,例如,包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C2-C10的杂环烷基的意思是由碳原子数3至10个构成的单环状或稠合环状烃的环碳中的一个以上被氧、硫或氮取代的官能团,例如,包括四氢呋喃基、四氢吡喃基、噻唑烷基、环氧乙烷基等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C5-C10的芳基的意思是5元至10元的单环状或稠合环状芳香族烃,例如,包括苯基、萘基、环戊二烯基(cyclopentadienyl)、四氢萘基等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C4-C10的杂芳基的意思是5元至10元的单环状或稠合环状芳香族烃的环碳中的一个以上被氧、硫或氮取代的官能团,例如,包括吡啶基(pyridinyl)、呋喃基(furanyl)、噻吩基(thiophenyl)、吲哚基(indolyl)、喹啉基(quinolinyl)、咪唑啉基(imidazolinyl)、唑基(oxazolyl)、噻唑基(thiazolyl)等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C1-C6的亚烷基的意思是由碳原子数1至6个构成的直链状或支链状的2价烃,例如,包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基等,但不限定于此。
本说明书中所使用的C2-C10的烯基的意思是具有一个以上的碳-碳双键的由碳原子数2至10个构成的直链状或支链状不饱和烃,例如,包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、烯丙基等,但不限定于此。
本发明的一实施方式中,A可以为被卤素取代或非取代的环戊基、环己基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、苯基、环戊二烯基或呋喃基,L可以为C1-C6的亚烷基或不存在,R可以为C1-C10的烷基或C2-C10的烯基。
作为上述化学式1所表示的化合物,可以例举苯基-乙酸乙酯、3-苯基-丙酸甲酯、3-苯基-丙酸乙酯、4-苯基-丁酸乙酯、5-苯基-戊酸乙酯、6-苯基-己酸乙酯、4-苯基-丁酸丙酯、4-(4-氯苯基)-丁酸乙酯、4-(3,4-二氯苯基)-丁酸乙酯、3-环戊-1,3-二烯基-丙酸甲酯、4-环戊-1,3-二烯基-丁酸乙酯、5-环戊-1,3-二烯基-戊酸乙酯、6-环戊-1,3-二烯基-己酸乙酯、4-环戊-1,3-二烯基-丁酸丙酯、3-呋喃-2-基-丙酸甲酯、4-呋喃-2-基-丁酸乙酯、5-呋喃-2-基-戊酸乙酯、6-呋喃-2-基-己酸乙酯、4-呋喃-2-基-丁酸丙酯、呋喃-2-甲酸丙酯、呋喃-2-甲酸丁酯、3-环戊基-丙酸甲酯、4-环戊基-丁酸乙酯、5-环戊基-戊酸乙酯、6-环戊基-己酸乙酯、4-环戊基-丁酸丙酯、环戊烷甲酸异丁酯、环戊烷甲酸戊酯、3-(四氢呋喃-3-基)-丙酸甲酯、4-(四氢呋喃-3-基)-丁酸乙酯、5-(四氢呋喃-3-基)-戊酸乙酯、6-(四氢呋喃-3-基)-己酸乙酯、4-(四氢呋喃-3-基)-丁酸丙酯、四氢呋喃-3-甲酸丙酯、四氢呋喃-3-甲酸丁酯、3-(四氢呋喃-2-基)-丙酸甲酯、4-(四氢呋喃-2-基)-丁酸乙酯、5-(四氢呋喃-2-基)-戊酸乙酯、6-(四氢呋喃-2-基)-己酸乙酯、4-(四氢呋喃-2-基)-丁酸丙酯、四氢呋喃-2-甲酸2-乙基-己酯、环己基-乙酸乙酯、3-环己基-丙酸甲酯、4-环己基-丁酸乙酯、5-环己基-戊酸乙酯、6-环己基-己酸乙酯、4-环己基-丁酸丙酯、环己烷甲酸丙酯、环己烷甲酸己酯、环己基-乙酸烯丙酯、3-(四氢吡喃-2-基)-丙酸甲酯、4-(四氢吡喃-2-基)-丁酸乙酯、5-(四氢吡喃-2-基)-戊酸乙酯、6-(四氢吡喃-2-基)-己酸乙酯、4-(四氢吡喃-2-基)-丁酸丙酯、四氢吡喃-2-甲酸丙酯、四氢吡喃-2-甲酸丁酯、3-(四氢吡喃-3-基)-丙酸甲酯、4-(四氢吡喃-3-基)-丁酸乙酯、5-(四氢吡喃-2-基)-戊酸乙酯、6-(四氢吡喃-3-基)-己酸乙酯、4-(四氢吡喃-3-基)-丁酸丙酯、四氢吡喃-3-甲酸异丁酯、四氢吡喃-3-甲酸戊酯、3-(四氢吡喃-4-基)-丙酸甲酯、4-(四氢吡喃-4-基)-丁酸乙酯、5-(四氢吡喃-4-基)-戊酸乙酯、6-(四氢吡喃-4-基)-己酸乙酯、4-(四氢吡喃-4-基)-丁酸丙酯、四氢吡喃-4-甲酸丁酯以及四氢吡喃-4-甲酸丙酯等。
作为上述化学式2所表示的化合物,可以例举乙酸苄酯、丙酸苯乙酯、丙酸3-苯基-丙酯、丙酸4-苯基-丁酯、丁酸苯乙酯、丙酸2-(4-氯苯基)-乙酯、丙酸2-(3,4-二氯苯基)-乙酯、乙酸环戊-1,3-二烯基甲酯、丙酸2-环戊-1,3-二烯基-乙酯、丙酸3-环戊-1,3-二烯基-丙酯、丙酸4-环戊-1,3-二烯基-丁酯、丁酸2-环戊-1,3-二烯基-乙酯、乙酸呋喃-2-基甲酯、丙酸2-呋喃-2-基-乙酯、丙酸3-呋喃-2-基-丙酯、丙酸4-呋喃-2-基-丁酯、丁酸2-呋喃-2-基-乙酯、乙酸环戊基甲酯、丙酸2-环戊基-乙酯、丙酸3-环戊基-丙酯、丙酸4-环戊基-丁酯、丁酸2-环戊基-乙酯、乙酸四氢呋喃-3-基甲酯、丙酸2-(四氢呋喃-3-基)-乙酯、丙酸3-(四氢呋喃-3-基)-丙酯、丙酸4-(四氢呋喃-3-基)-丁酯、丁酸2-(四氢呋喃-3-基)-乙酯、乙酸四氢呋喃-2-基甲酯、丙酸2-(四氢呋喃-2-基)-乙酯、丙酸3-(四氢呋喃-2-基)-丙酯、丙酸4-(四氢呋喃-2-基)-丁酯、丁酸2-(四氢呋喃-2-基)-乙酯、乙酸环己基甲酯、丙酸2-环己基-乙酯、丙酸3-环己基-丙酯、丙酸4-环己基-丁酯、丁酸2-环己基-乙酯、丁-3-烯酸环己基甲酯、乙酸四氢吡喃-2-基甲酯、丙酸2-(四氢吡喃-2-基)-乙酯、丙酸3-(四氢吡喃-2-基)-丙酯、丙酸4-(四氢吡喃-2-基)-丁酯、丁酸2-(四氢吡喃-2-基)-乙酯、乙酸四氢吡喃-3-基甲酯、丙酸2-(四氢吡喃-3-基)-乙酯、丙酸3-(四氢吡喃-2-基)-丙酯、丙酸4-(四氢吡喃-3-基)-丁酯、丁酸2-(四氢吡喃-3-基)-乙酯、乙酸四氢吡喃-4-基甲酯、丙酸2-(四氢吡喃-4-基)-乙酯、丙酸3-(四氢吡喃-4-基)-丙酯、丙酸4-(四氢吡喃-4-基)-丁酯以及丁酸2-(四氢吡喃-4-基)-乙酯等。
上述溶剂可以各自独立地或将两种以上混合使用。
上述溶剂的介电常数在20℃时可以小于12.0,优选可以小于10,更优选可以小于6。例如,上述溶剂的介电常数在20℃时可以为2.0至5.5。在上述溶剂的介电常数小于12.0的情况下,量子点分散时不会发生量子点凝集而均匀分散,且量子点分散液的光致发光效率优异。
相对于量子点分散液整体100重量%,上述溶剂的含量可以为5至95重量%,优选可以为20至90重量%,更优选可以为30至80重量%。在上述溶剂的含量小于5重量%的情况下,可能发生分散性恶化的问题,在大于95重量%的情况下,可能发生不易调节树脂组合物的固体成分的问题。
本发明的一实施方式中,上述量子点分散液可以进一步包含分散剂。
上述分散剂可以为了赋予量子点的解凝效果以及用于自发光感光性树脂组合物时抑制因极性差异导致的析出现象、滤色器制造工序中发挥量子点的保护层作用而使用。
上述分散剂作为树脂型的分散剂,可以使用磷酸酯系分散剂、氨基甲酸酯系分散剂、丙烯酸系分散剂等。具体而言,作为上述分散剂的市售品,可以使用毕克公司的商品名:DISPER BYK-103、DISPER BYK-110、DISPER BYK-111、DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPERBYK-2150、DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPERBYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166等。
相对于上述量子点分散液的固体成分整体100重量份,上述分散剂的含量可以为1至300重量份,优选可以为3至250重量份,更优选可以为5至200重量份。在上述分散剂的含量处于上述范围内的情况下,上述量子点的解凝效果优异,能够抑制本发明的量子点分散液以及包含其的自发光感光性树脂组合物中因极性差异导致的析出现象,滤色器制造工序中能够发挥量子点的保护层作用,因此优选。
在上述分散剂的含量小于上述范围的情况下,上述量子点的解凝效果可能降低,在含量大于上述范围的情况下,包含上述量子点分散液的自发光感光性树脂组合物的显影特性可能降低,因此优选含量处于上述范围内。
本发明的一实施方式涉及包含量子点分散液(A)、碱溶性树脂(B)、光聚合性化合物(C)和光聚合引发剂(D)的自发光感光性树脂组合物。
量子点分散液(A)
本发明的一实施方式中,上述量子点分散液(A)使用上述的量子点分散液。
相对于自发光感光性树脂组合物整体100重量%,上述量子点分散液的含量可以为3至80重量%,优选可以为5至70重量%,更优选可以为10至60重量%。在上述量子点分散液的含量处于上述范围的情况下,能够制造发光特性优异的滤色器。在上述量子点分散液的含量小于上述范围的情况下,发光特性可能降低,在上述量子点分散液的含量大于上述范围的情况下,其他构成成分的含量相对减少而图案的形成可能变难,可靠性可能下降,因此优选含量处于上述范围内。
碱溶性树脂(B)
本发明的一实施方式中,上述碱溶性树脂(B)可以发挥使由上述自发光感光性树脂组合物制造的滤色器的非曝光部成为碱溶性而能够被去除,且使曝光区域残留的作用。此外,在上述自发光感光性树脂组合物包含上述碱溶性树脂的情况下,上述量子点可以在组合物中均匀分散,且可以发挥在工序中保护上述量子点而维持亮度的作用。
上述碱溶性树脂可以选用具有10至200(KOHmg/g)的酸值的碱溶性树脂。上述“酸值”是指,作为中和聚合物1g时所需的氢氧化钾的量(mg)而测定的值,其干预溶解性。在上述碱溶性树脂的酸值小于上述范围的情况下,可能难以确保充分的显影速度,如果大于上述范围,则与基板的密合性减小而容易发生图案的短路,可能发生整体组合物的保存稳定性降低而粘度上升的问题。
此外,为了提高用作滤色器时的表面硬度,上述碱溶性树脂可以考虑限定分子量和分子量分布(Mw/Mn)。优选以重均分子量成为3,000至30,000、优选成为5,000至20,000,分子量分布具有1.5至6.0的范围、优选具有1.8至4.0的范围的方式直接聚合使用或购买使用。具有上述范围的分子量和分子量分布的碱溶性树脂不仅可以提高硬度且具有高留膜率,而且显影液中的非曝光部的溶解性优异,能够提高分辨率。
上述碱溶性树脂可以为含羧基不饱和单体的聚合物、或者与能够与该含羧基不饱和单体共聚的具有不饱和键的单体的共聚物、或者它们的组合。
上述含羧基不饱和单体可以为不饱和单羧酸、不饱和二羧酸、不饱和三羧酸等。具体而言,作为不饱和单羧酸,可以举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。作为不饱和二羧酸,可以举出例如马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸等。不饱和二羧酸也可以为酸酐,具体而言,可以举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。此外,不饱和二羧酸也可以为其单(2-(甲基)丙烯酰氧烷基)酯,可以举出例如琥珀酸单(2-丙烯酰氧乙基)酯、琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-丙烯酰氧乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-甲基丙烯酰氧乙基)酯等。不饱和二羧酸也可以为其两末端二羧基聚合物的单(甲基)丙烯酸酯,可以举出例如ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯等。这些含羧基单体可以各自单独或将两种以上混合使用。
此外,能够与含羧基不饱和单体共聚的单体可以选自由芳香族乙烯基化合物、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基酯化合物、羧酸乙烯基酯化合物、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、脂肪族共轭二烯化合物、分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大单体、大体积单体和它们的组合组成的组。
更具体而言,上述能够共聚的单体可以使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、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、对乙烯基苄基缩水甘油醚、茚等芳香族乙烯基化合物;丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊二烯酯、甲基丙烯酸二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯等不饱和羧酸酯;丙烯酸2-氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-氨基丙酯、甲基丙烯酸2-氨基丙酯、丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸3-氨基丙酯、甲基丙烯酸3-氨基丙酯、丙烯酸3-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不饱和羧酸氨基烷基酯化合物;丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯化合物;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯基酯化合物;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油醚等不饱和醚化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、双氰亚乙烯等乙烯基氰化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-2-羟乙基丙烯酰胺、N-2-羟乙基甲基丙烯酰胺等不饱和酰胺化合物;马来酰亚胺、苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等不饱和酰亚胺化合物;1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共轭二烯化合物;和聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷的聚合物分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大单体;可降低相对介电常数的具有降冰片基骨架的单体、具有金刚烷骨架的单体、具有松香骨架的单体等大体积单体。
相对于自发光感光性树脂组合物的固体成分整体100重量%,上述碱溶性树脂的含量可以为5至80重量%,具体可以为10至70重量%,更具体可以为15至60重量%。在上述碱溶性树脂的含量处于上述范围内的情况下,显影液中的溶解性充分而容易形成图案,防止显影时曝光部的像素部分的膜减少而非像素部分的脱落性变佳,因此优选。在上述碱溶性树脂的含量小于上述范围的情况下,非像素部分可能脱落,在上述碱溶性树脂的含量大于上述范围的情况下,显影液中的溶解性降低而图案形成可能困难。
光聚合性化合物(C)
本发明的一实施方式中,上述光聚合性化合物(C)是能够通过光以及后述的光聚合引发剂的作用而聚合的化合物,可以举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等。
上述单官能单体的种类没有特别限定,例如,可以举出丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。
上述二官能单体的种类没有特别限定,例如,可以举出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、三乙二醇二(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。
上述多官能单体的种类没有特别限定,例如,可以举出三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(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)丙烯酸酯等。其中,优选使用二官能以上的多官能单体。
相对于自发光感光性树脂组合物固体成分整体100重量%,上述光聚合性化合物的含量可以为5至70重量%,具体可以为10至60重量%,更具体可以为15至50重量%。在上述光聚合性化合物的含量处于上述范围内的情况下,具有从像素部的强度或平滑性方面考虑优选的优点。在上述光聚合性化合物的含量小于上述范围的情况下,像素部的强度可能降低,在上述光聚合性化合物的含量大于上述范围的情况下,平滑性可能降低,因此优选含量处于上述范围内。
光聚合引发剂(D)
本发明的一实施方式中,上述光聚合引发剂(D)只要能够使上述光聚合性化合物聚合,其种类就可以没有特别限制地使用。特别是,从聚合特性、引发效率、吸收波长、获得性、价格等观点出发,上述光聚合引发剂优选使用选自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、联咪唑系化合物、肟系化合物和噻吨酮系化合物组成的组中的一种以上的化合物。
作为上述苯乙酮系化合物的具体例,可以举出二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。
作为上述二苯甲酮系化合物,例如有二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为上述三嗪系化合物的具体例,可以举出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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)亚乙基]-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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)亚乙基]-1,3,5-三嗪等。
作为上述联咪唑系化合物的具体例,可以举出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4,4',5,5'位置的苯基被烷氧羰基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、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑。
作为上述肟系化合物的具体例,可以举出邻乙氧基羰基-α-氧亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮等,作为市售品,代表性的有巴斯夫公司的Irgacure OXE 01、OXE 02。
作为上述噻吨酮系化合物,例如有2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
相对于自发光感光性树脂组合物固体成分整体100重量%,上述光聚合引发剂的含量可以为0.1至20重量%,优选可以为0.5至15重量%,更优选可以为1至10重量%。在上述光聚合引发剂的含量处于上述范围内的情况下,自发光感光性树脂组合物高灵敏度化而曝光时间缩短,因而能够提高生产率,维持高分辨率,因此优选。此外,具有使用本发明的自发光感光性树脂组合物而形成的像素部的强度和上述像素部的表面的平滑性变佳的优点。
为了提高本发明的自发光感光性树脂组合物的灵敏度,上述光聚合引发剂可以进一步包含光聚合引发助剂。在包含上述光聚合引发助剂的情况下,具有灵敏度更加变高而提高生产率的优点。
上述光聚合引发助剂比如优选可以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组成的组中的一种以上的化合物,但不限定于此。
作为上述胺化合物,具体可以使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等脂肪族胺化合物、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(通称:米蚩酮)、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等芳香族胺化合物,尤其优选使用芳香族胺化合物。
上述羧酸化合物优选为芳香族杂乙酸类,具体可以举出苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
作为上述具有硫醇基的有机硫化合物的具体例,可以举出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)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)等。
上述光聚合引发助剂可以在不损害本发明的效果的范围内适当追加而使用。
溶剂(E)
本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物可以进一步包含溶剂。
上述追加溶剂没有特别限定,可以包含本领域通常使用的有机溶剂,其可以与本发明的量子点分散液中所包含的溶剂相同,也可以不同。
上述追加溶剂具体可以举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇甲基乙基醚等亚烷基二醇烷基醚类;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚类;甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类;甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等烷氧基烷基乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等醇类;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类;γ-丁内酯等环状酯类等。
关于上述追加溶剂,从涂布性和干燥性的方面考虑,优选可以使用沸点为100至200℃的有机溶剂,进一步优选可以使用亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类、酮类、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯等酯类,更优选可以举出丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。这些追加溶剂可以各自单独或两种以上混合使用。
相对于上述自发光感光性树脂组合物整体100重量%,本发明的自发光感光性树脂组合物中所包含的全部溶剂(量子点分散液内溶剂和追加溶剂)的含量可以为20至90重量%,优选可以为25至85重量%,更优选可以为30至80重量%。在上述全部溶剂的含量处于上述范围内的情况下,在利用辊涂机、旋涂机、狭缝式旋涂机、狭缝涂布机(有时也称为模涂机)、喷墨打印机等涂布装置进行涂布时,涂布性会变佳,因此优选。在上述全部溶剂的含量小于上述范围的情况下,可能会因涂布性降低而导致工序变难,在大于上述范围的情况下,可能发生由上述自发光感光性树脂组合物形成的滤色器的性能或许降低的问题。
添加剂(F)
为了增大涂布性或密合性,本发明的自发光感光性树脂组合物可以追加包含密合促进剂、表面活性剂之类的添加剂。
上述密合促进剂可以为了提高与基板的密合性而添加,可以包含具有选自由羧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基、环氧基和它们的组合组成的组中的反应性取代基的硅烷偶联剂,但不限定于此。例如,上述硅烷偶联剂可以举出三甲氧基甲硅烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷等,它们可以单独和两种以上组合使用。
在本发明的自发光感光性树脂组合物包含上述表面活性剂的情况下,具有可以提高涂布性这样的优点。例如,上述表面活性剂可以使用BM-1000、BM-1100(BM化学公司)、Fluorad FC-135/FC-170C/FC-430(住友3M公司)、SH-28PA/-190/SZ-6032(东丽有机硅(株))等氟系表面活性剂,但不限定于此。
除此以外,在不损害本发明的效果的范围内,本发明的自发光感光性树脂组合物还可以进一步包含抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝剂之类的添加剂,上述添加剂可以在不损害本发明的效果的范围内被本领域的技术人员适当追加而使用。比如,以上述自发光感光性树脂组合物的整体100重量%为基准,上述添加剂可以以0.05至10重量%、具体可以以0.1至10重量%、更具体可以以0.1至5重量%使用,但不限定于此。
本发明的一实施方式涉及利用上述的自发光感光性树脂组合物而形成的滤色器。
本发明的滤色器包含含有本发明的量子点分散液的自发光感光性树脂组合物的固化物,因而具有量子点粒子均匀分散而发光特性优异的优点。
上述滤色器包含基板和形成于上述基板的上部的图案层。
就上述基板而言,可以为上述滤色器自身基板,或者也可以为显示装置等中滤色器所处的部位,没有特别限制。上述基板可以为玻璃、硅(Si)、硅氧化物(SiOx)或高分子基板,上述高分子基板可以为聚醚砜(polyethersulfone,PES)或聚碳酸酯(polycarbonate,PC)等。
上述图案层作为包含本发明的自发光感光性树脂组合物的层,可以为通过涂布上述自发光感光性树脂组合物且以预定的图案进行曝光、显影和热固化而形成的层。上述图案层可以通过实施本领域通常已知的方法来形成。
包含上述那样的基板和图案层的滤色器可以进一步包含形成于各图案之间的隔壁或黑矩阵,但不限定于此。
此外,还可以进一步包含形成于上述滤色器的图案层上部的保护膜。
上述滤色器可以包含选自由红色图案层、绿色图案层和蓝色图案层组成的组中的一层以上。具体而言,上述滤色器可以包含选自由本发明的包含红色量子点的红色图案层、包含绿色量子点的绿色图案层和包含蓝色量子点的蓝色图案层组成的组中的一层以上。上述红色图案层、绿色图案层、蓝色图案层各自在光照射时可以发出红色光、绿色光、蓝色光,此时,上述光源的发出光没有特别限定,但从更加优异的颜色再现性的方面考虑,可以使用发出蓝色光的光源。
上述滤色器也可以仅具备红色图案层、绿色图案层和蓝色图案层中的两种颜色的图案层,但不限定于此。其中,在上述滤色器仅具备两种颜色的图案层的情况下,上述图案层可以进一步具备不含有上述量子点粒子的透明图案层。
在上述滤色器仅具备上述两种颜色的图案层的情况下,可以使用发出显示除了上述两种颜色以外的颜色的波长的光的光源。例如,在上述滤色器包含红色图案层和绿色图案层的情况下,可以使用发出蓝色光的光源,该情况下,红色量子点发出红色光,绿色量子点发出绿色光,上述透明图案层因上述光源所发出的蓝色光直接透过而可以显示蓝色。
本发明的一实施方式涉及具备上述的滤色器的图像显示装置。
本发明的滤色器不仅可以应用于通常的液晶显示装置,还可以应用于电致发光显示装置、等离子体显示装置、场发射显示装置等各种图像显示装置。
本发明的图像显示装置通过具备由包含本发明的量子点分散液的自发光感光性树脂组合物的固化物制造的滤色器,从而具有发光特性优异的效果。
以下,通过实施例、比较例和实验例来更具体说明本发明。对于本领域的技术人员显而易见的是,这些实施例、比较例和实验例仅用于说明本发明,本发明的范围不受此限制。
合成例1:InP/ZnS核-壳量子点粒子的合成
InP核量子点的制造
将乙酸铟(Indium acetate)0.4mmol(0.058g)、棕榈酸(palmitic acid)0.6mmol(0.15g)以及1-十八烯(octadecene)20mL加入反应器中,在真空下加热至120℃。1小时后,将反应器内的气氛转换成氮气。加热至280℃后,快速注入三(三甲基甲硅烷基)膦(TMS3P)0.2mmol(58μl)和三辛基膦1.0mL的混合溶液,且反应20分钟。在快速冷却至常温的反应溶液中加入丙酮,离心分离,将所得的沉淀分散于甲苯。所得的InP半导体纳米结晶显示出吸收最大波长560至590nm。
InP/ZnS核-壳量子点的制造
将乙酸锌2.4mmol(0.448g)、油酸4.8mmol以及三辛基胺20mL加入反应器中,在真空下加热至120℃。1小时后,将反应器内的气氛转换成氮气,使反应器升温至280℃。加入先前合成的InP核溶液2ml,接着加入三辛基膦中的硫(S/TOP)4.8mmol后,使最终混合物进行2小时反应。在快速冷却至常温的反应溶液中加入乙醇,离心分离,将所得的沉淀减压过滤后,进行减压干燥,从而获得InP/ZnS核-壳量子点。
制造例1至14:量子点分散液的制造
按照以下表1所记载的那样将各个成分混合,从而制造量子点分散液(单位:重量%)。
[表1]
A-1:合成例1中得到的InP/ZnS核-壳量子点
B-1:苯基-乙酸乙酯(20℃时的介电常数(ε):5.11)
B-2:3-苯基-丙酸乙酯(20℃时的介电常数(ε):4.28)
B-3:环己基-乙酸乙酯(20℃时的介电常数(ε):3.82)
B-4:环己基-乙酸烯丙酯(20℃时的介电常数(ε):3.16)
B-5:丙酸苯乙酯(20℃时的介电常数(ε):4.98)
B-6:乙酸环己基甲酯(20℃时的介电常数(ε):4.06)
B-7:丁-3-烯酸环己基甲酯(20℃时的介电常数(ε):3.48)
B-8:丙二醇单甲基醚(PGME)(20℃时的介电常数(ε):12.3)
C-1:DISPER BYK-111(毕克化学公司制,磷酸酯系分散剂)
C-2:DISPER BYK-103(毕克化学公司制,磷酸酯系分散剂)
C-3:DISPER BYK-161(毕克化学公司制,氨基甲酸酯系分散剂)
C-4:DISPER BYK-2001(毕克化学公司制,氨基甲酸酯系分散剂)
合成例2:碱溶性树脂的合成
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的烧瓶中,投入丙二醇单甲基醚乙酸酯120重量份、丙二醇单甲基醚80重量份、AIBN 2重量份、丙烯酸5.0重量份、4-甲基苯乙烯55.0重量份、甲基丙烯酸苄酯20重量份、甲基丙烯酸甲酯20重量份和正十二烷硫醇3重量份,且置换成氮气。之后,一边搅拌一边将反应液的温度升至80℃,且进行8小时反应。这样合成的碱溶性树脂的固体成分酸值为17.4㎎KOH/g,由GPC测定的重均分子量Mw为约17,370。
实施例1至11和比较例1至3:自发光感光性树脂组合物的制造
按照以下表2所记载的那样将各个成分混合,从而制造自发光感光性树脂组合物(单位:重量%)。
[表2]
A:各个制造例中得到的量子点分散液
B:合成例2中得到的碱溶性树脂
C:二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化药(株)制造)
D:Irgacure-907(巴斯夫公司)
E:丙二醇单甲基醚乙酸酯
实验例1:
(1)分散粒度测定
利用ELSZ-2000ZS(大冢公司制)测定上述制造例中制造的量子点分散液以及上述实施例和比较例中制造的自发光感光性树脂组合物的分散粒度,并将其结果示于以下表3中。通常,如果量子点粒子凝集,则分散粒度变大,由此可能导致发光特性降低的问题。
(2)发光强度测定
利用上述实施例和比较例中制造的自发光感光性树脂组合物如下制造滤色器,通过如下方法测定此时的发光强度,并将其结果示于以下表3中。
<滤色器的制造>
将各个自发光感光性树脂组合物通过旋涂法涂布于玻璃基板上之后,载置于加热板上,在100℃的温度维持3分钟,形成薄膜。接着,在上述薄膜上载置具有横向×纵向为20mm×20mm的正四边形的透过图案和1μm至100μm的线条/间隙图案的试验光掩模,且将与试验光掩模的间隔设为100μm从而照射紫外线。
此时,紫外线光源使用牛尾电机(株)制的超高压水银灯(商品名USH-250D),在大气气氛下以200mJ/cm2的曝光量(365nm)进行光照射,没有使用特别的光学过滤器。将上述经紫外线照射的薄膜浸渍于pH10.5的KOH水溶液显影溶液80秒进行显影。将施加有该薄膜的玻璃板使用蒸馏水清洗之后,吹氮气进行干燥,在150℃的加热烘箱中加热10分钟,从而制造滤色器图案。上述制造的自发光滤色器图案的膜厚为3.0μm。
<发光强度测定>
对于形成了上述自发光像素的滤色器,利用光谱仪(Spectrum meter)(海洋光学公司制)测定550nm区域的发光强度。可以判断,所测定的发光强度越高,越发挥优异的发光特性。
[表3]
从上述表3可以确认到,本发明的包含特定溶剂的制造例1至11的量子点分散液及包含其的实施例1至11的自发光感光性树脂组合物中的量子点分散粒度与制造例12至14的量子点分散液及包含其的比较例1至3的自发光感光性树脂组合物中的量子点分散粒度相比更小。此外可以确认到,利用本发明的实施例1至11的自发光感光性树脂组合物形成的滤色器与利用比较例1至3的自发光感光性树脂组合物形成的滤色器相比,发光强度更优异。
以上,详细描述了本发明的特定部分,对于本发明所属技术领域的一般技术人员而言显而易见的是,这样的具体描述仅为优选的实施方式,本发明的范围并不受此限制。只要是本发明所属技术领域的一般技术人员,就能够基于上述内容在本发明的范畴内进行多种多样的应用及变形。
因此,本发明的实际范围应当由随附的权利要求范围及其等同物来定义。
Claims (5)
2.根据权利要求1所述的量子点分散液,所述化学式1所表示的化合物为选自由以下化合物组成的组中的一种以上:苯基-乙酸乙酯、3-苯基-丙酸甲酯、3-苯基-丙酸乙酯、4-苯基-丁酸乙酯、5-苯基-戊酸乙酯、6-苯基-己酸乙酯、4-苯基-丁酸丙酯、环己基-乙酸乙酯、3-环己基-丙酸甲酯、4-环己基-丁酸乙酯、5-环己基-戊酸乙酯、6-环己基-己酸乙酯、4-环己基-丁酸丙酯以及环己基-乙酸烯丙酯。
3.根据权利要求1所述的量子点分散液,所述溶剂的介电常数在20℃时小于12.0。
4.根据权利要求1所述的量子点分散液,其进一步包含分散剂。
5.一种自发光感光性树脂组合物,其包含权利要求1~4中任一项所述的量子点分散液、碱溶性树脂、光聚合性化合物和光聚合引发剂。
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