CN111983891A - 用于量子点阻挡肋的结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于量子点阻挡肋的结构及其制备方法。本发明的用于量子点阻挡肋的结构包括具有均匀的膜厚度和适当的膜厚度范围的固化膜。在此，减小通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE，并且将它们之间的比率(RSCE/RSCI)进行适当调整，使得可以同时满足如高遮光特性和低反射率这样的特征，同时分辨率和图案特征保持为优异的。此外，当制备所述用于量子点阻挡肋的结构时，可以在单个显影过程中形成具有适合于所述量子点阻挡肋的均匀膜厚度的多层图案。因此，其可以有利地用于量子点显示器。

Description

用于量子点阻挡肋的结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于量子点阻挡肋的结构(所述结构满足如高遮光特性和低反射率这样的特征)以及其制备方法。
背景技术
近年来，对采用量子点(QD)的各种电子器件的兴趣增加了。
量子点是作为具有约10nm或更小的直径的半导体材料的纳米晶体产生量子约束作用的材料。尽管它们由成千上万或更多的电子构成，但大多数电子都牢固地结合到原子核上，使得未结合的自由电子的数量限制为约1到100。在此种情况下，不连续地限制电子的能级以显示与形成连续带的块体状态的半导体的那些不同的电和光学特征。这些量子点即使在不改变材料类型的情况下也能够通过对每个粒径产生不同长度的光波长来产生各种颜色。由于与常规光发射体相比，它们具有高色纯度和光安全性的优点，因此它们目前用于如显示器、太阳能电池、生物传感器和照明设备等各个领域中，并且作为下一代发光装置引起关注。
图1是说明典型的量子点装置的示意图。参考图1，量子点装置的基底结构(100)包括透明基底(110)和阻挡肋(120)，形成所述阻挡肋以分隔透明基底(110)上的区域。不同的量子点溶液，即，第一量子点溶液(130)、第二量子点溶液(140)、和第三量子点溶液(150)存在于对应的分隔区域。第一量子点溶液(130)、第二量子点溶液(140)、和第三量子点溶液(150)由具有不同能级的量子点构成。即，当操纵量子点的尺寸或材料时，它们被配置成具有不同的发射波长带。
在此，阻挡肋(120)不仅发挥遮光作用，而且还发挥防止排放到分隔区域的各种颜色的组合物混合的作用。通常，它可以由光敏树脂组合物形成为膜。
在此种情况下，所使用的光敏树脂组合物应该能够防止由像素之间的光泄漏引起的对比度和色纯度的劣化。近年来(期间积极地进行对量子点装置的研究)，对于优异的图案特征、低反射率和高遮光特性方面的增强的性能存在要求。此外，为了应用于量子点装置，必须实现均匀的膜和适当的膜厚度以保持优异的分辨率。例如，如果膜不均匀或膜厚度太小，则其不适用于阻挡肋，使得量子点溶液可能溢出阻挡肋，导致颜色混合或分辨率下降。如果为了解决此问题而通过将光敏树脂组合物厚涂并将其固化来调节膜厚度，则难以实现均匀的涂覆，由此存在可能产生污点或污染的问题。
发明的详细说明
技术问题
因此，本发明旨在提供用于量子点阻挡肋的结构(所述结构满足如高遮光特性和低反射率这样的特征，同时分辨率和图案特征保持为优异的)以及其制备方法。
问题的解决方案
为了实现以上目标，本发明提供了一种用于量子点阻挡肋的结构，所述结构包括由光敏树脂组合物形成的固化膜，所述光敏树脂组合物包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；以及(D)包含黑色着色剂的着色剂，
其中所述用于量子点阻挡肋的结构具有6μm或更大的总厚度以及0.05/μm至2.0/μm的光学密度，并且在550nm的波长下通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE分别满足以下关系式：
(关系式1)RSCI≤5.0％
(关系式2)RSCE≤0.5％
(关系式3)2≤RSCE/RSCI≤10。
为了实现另一个目标，本发明提供了一种用于量子点阻挡肋的结构，所述结构包含由第一光敏树脂组合物形成的第一固化膜和在所述第一固化膜上由第二光敏树脂组合物形成的第二固化膜，
其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或两者包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂，并且所述结构具有6μm或更大的总厚度。
此外，为了实现另一个目标，本发明提供了一种用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，所述方法包括在基底上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化以形成第一固化膜；在所述第一固化膜上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化以形成第二固化膜；并且使包含所述第一固化膜和所述第二固化膜的多层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其固化，其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或二者包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂。
本发明的有利效果
本发明的用于量子点阻挡肋的结构包括具有均匀的膜厚度和适当的膜厚度范围的固化膜。在此，减小通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE，并且将它们之间的比率(RSCE/RSCI)进行适当调节，使得可以同时满足如高遮光特性和低反射率这样的特征，同时分辨率和图案特征保持为优异的。
此外，当制备所述用于量子点阻挡肋的结构时，可以在单个显影过程中形成具有适合于所述量子点阻挡肋的均匀膜厚度的多层图案。因此，其可以有利地用于量子点显示器。
附图说明
图1是说明典型的量子点装置的示意图。
图2是根据本发明的实施例的包含两层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构的示意图。
图3是根据本发明的实施例的包含三层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构的示意图。
图4是根据本发明的实施例的包含n层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构的示意图。
图5是用光学显微镜观察到的实例1至13的用于量子点阻挡肋的结构的截面和侧面的照片。
图6是用光学显微镜观察到的对比实例1至12的用于量子点阻挡肋的结构的截面和侧面的照片。
进行本发明的最佳模式
本发明不受限于下面描述的那些。相反，只要不改变本发明的主旨，可以将其修改为各种形式。
贯穿本说明书，除非另外明确说明，否则当零件被称为“包括”一种要素时，应当理解，可以包括其他要素，而不是排除其他要素。此外，除非另外明确说明，否则本文所用的与组分的量、反应条件等有关的所有数字和表述应理解为由术语“约”修饰。
用于量子点阻挡肋的结构可以包括由光敏树脂组合物形成的固化膜，所述光敏树脂组合物包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；以及(D)包含黑色着色剂的着色剂。在此种情况下，所述光敏树脂组合物可以任性地进一步包含选自由以下组成的组中的至少一种：(E)表面活性剂、(F)添加剂、以及(G)溶剂。
根据实施例，用于量子点阻挡肋的结构具有6μm或更大的总厚度和0.05/μm至2.0/μm的光学密度。在550nm的透射率可以使用光学密度计(由Xlite公司制造的361T)测量以获得用于量子点阻挡肋的结构的基于1μm的厚度的光学密度(OD，单位：/μm)。
此外，在用于量子点阻挡肋的结构中，在360nm至740nm、或550nm的波长下通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE可以分别满足以下关系式。
(关系式1)RSCI≤5.0％
(关系式2)RSCE≤0.5％
(关系式3)2≤RSCE/RSCI≤10。
RSCI是指总反射率，其包括入射到物体表面并以相同角度反射的光的镜面反射，以及在各个方向上散射和反射而没有镜面反射的散射反射。RSCE仅是指散射反射，即，从中减去镜面反射的总反射率。
在下文中，将详细解释光敏树脂组合物的各组分。
如本文中使用的，术语“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基”和/或“甲基丙烯酰基”，并且术语“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和/或“甲基丙烯酸酯”。
通过凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱液：四氢呋喃)参照聚苯乙烯标准品测量如下所述的各组分的重均分子量(克/摩尔，Da)。
(A)共聚物
在本发明中使用的共聚物(A)可以包含选自由以下组成的组的至少两种结构单元：(a-1)衍生自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和羧酸酐或其组合的结构单元、(a-2)衍生自含有芳族环的烯键式不饱和化合物的结构单元、(a-3)衍生自含有环氧基团的烯键式不饱和化合物的结构单元、以及(a-4)不同于(a-1)、(a-2)和(a-3)的衍生自烯键式不饱和化合物的结构单元。
根据实施例，共聚物(A)可以包含结构单元(a-1)和(a-4)。
根据另一个实施例，共聚物(A)可以包含结构单元(a-1)、(a-2)和(a-4)。
根据另一个实施例，共聚物(A)可以包含结构单元(a-1)、(a-3)和(a-4)。
根据另一个实施例，共聚物(A)可以包含结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)。
根据另一个实施例，共聚物(A)可以包含结构单元(a-1)、(a-2)、(a-3)和(a-4)。
共聚物(A)是用于显影性的碱溶性树脂，并且还可以起到涂覆时用于形成膜的基材和用于形成最终图案的结构的作用。
(a-1)衍生自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和羧酸酐或其组合的结构单元
结构单元(a-1)衍生自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和羧酸酐或其组合。烯键式不饱和羧酸和烯键式不饱和羧酸酐是在分子中含有至少一个羧基的可聚合不饱和单体。其具体实例可以包括不饱和单羧酸，如(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯代丙烯酸和肉桂酸；不饱和二羧酸及其酸酐，如马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐和中康酸；三价或更高价的不饱和多羧酸及其酸酐；以及二价或更高价的多羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯，如单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]邻苯二甲酸酯等。衍生自以上示例性化合物的结构单元可单独或以两种或更多种的组合包含在共聚物中。
基于构成共聚物(A)的结构单元的总摩尔，结构单元(a-1)的量可以是5至65摩尔％、或10至50摩尔％。在以上范围内，它可以具有有利的显影性。
(a-2)衍生自含有芳族环的烯键式不饱和化合物的结构单元
结构单元(a-2)衍生自含有芳族环的烯键式不饱和化合物。含有芳族环的烯键式不饱和化合物的具体实例可以包括(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯；苯乙烯；含有烷基取代基的苯乙烯，如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯和辛基苯乙烯；含有卤素的苯乙烯，如氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯和碘苯乙烯；含有烷氧基取代基的苯乙烯，如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯和丙氧基苯乙烯；4-羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、乙酰基苯乙烯；以及乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基苯酚、邻乙烯基苄基甲醚、间乙烯基苄基甲醚、对乙烯基苄基甲醚、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等。衍生自以上示例性化合物的结构单元可单独或以两种或更多种的组合包含在共聚物中。为了组合物的可聚合性，衍生自苯乙烯化合物的结构单元在这些实例之中是优选的。
基于构成共聚物(A)的结构单元的总摩尔，结构单元(a-2)的量可以是1至50摩尔％、或3至40摩尔％。在以上范围内，其在耐化学性方面可能是更有利的。
(a-3)衍生自含有环氧基团的烯键式不饱和化合物的结构单元
结构单元(a-3)衍生自含有环氧基团的烯键式不饱和化合物。含有环氧基团的烯键式不饱和化合物的具体实例可以包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-环氧戊酯、(甲基)丙烯酸5,6-环氧己酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧庚酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯、丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、丙烯酸α-正丙基缩水甘油酯、丙烯酸α-正丁基缩水甘油酯、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苄基)丙烯酰胺、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苯基丙基)丙烯酰胺、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯缩水甘油醚、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚等。衍生自以上示例性化合物的结构单元可单独或以两种或更多种的组合包含在共聚物中。从可共聚性和固化膜强度的增强的视角，选自衍生自以上之中的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚以及4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯缩水甘油醚的结构单元中的至少一种是更优选的。
基于构成共聚物(A)的结构单元的总摩尔，结构单元(a-3)的量可以是1至40摩尔％、或5至20摩尔％。在以上范围内，在方法过程中的残留物和预烘烤时的裕度方面可能是更有利的。
(a-4)不同于(a-1)、(a-2)和(a-3)的衍生自烯键式不饱和化合物的结构单元
在本发明中使用的共聚物(A)除了(a-1)、(a-2)和(a-3)之外可以进一步包含不同于(a-1)、(a-2)和(a-3)的衍生自烯键式不饱和化合物的结构单元。
不同于结构单元(a-1)、(a-2)和(a-3)的衍生自烯键式不饱和化合物的结构单元的具体实例可以包括不饱和羧酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、α-羟甲基丙烯酸甲酯、α-羟甲基丙烯酸乙酯、α-羟甲基丙烯酸丙酯、α-羟甲基丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、三氟(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、和(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯；含有N-乙烯基的叔胺，如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-乙烯基吗啉；不饱和醚，如乙烯基甲醚和乙烯基乙醚；不饱和酰亚胺，如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。衍生自以上示例性化合物的结构单元可单独或以两种或更多种的组合包含在共聚物中。
此外，根据实施例，结构单元(a-4)可以包含含氟化合物。例如，其可以包含选自(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯和(甲基)丙烯酸八氟戊酯中的至少一种。
基于构成共聚物(A)的结构单元的总摩尔，结构单元(a-4)的量可以大于0至80摩尔％、或30至70摩尔％。在以上范围内，可以保持光敏树脂组合物的储存稳定性，并且可以更有利地增强膜保留率。
根据实施例，具有结构单元(a-1)至(a-4)的共聚物的实例可以包括(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-环己基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/N-苯基马来酰亚胺的共聚物、(甲基)丙烯酸/苯乙烯/4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚/N-苯基马来酰亚胺的共聚物等。所述共聚物中的一种、两种或更多种可以包含在光敏树脂组合物中。
根据实施例，具有结构单元(a-1)至(a-4)的共聚物的实例可以包括(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/三氟(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸丁酯的共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸三氟乙酯/(甲基)丙烯酸丁酯的共聚物、(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸六氟异丙酯/(甲基)丙烯酸丁酯的共聚物、和(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸八氟戊酯/(甲基)丙烯酸丁酯的共聚物。
共聚物(A)的重均分子量可以是4,000至20,000Da或6,000至15,000Da。如果共聚物(A)的重均分子量在以上范围内，则可以有利地改进由下部图案产生的阶差(stepdifference)，并且在显影时的图案轮廓可以是有利的。
基于光敏树脂组合物的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)，整个光敏树脂组合物中的共聚物(A)的量可以是5至50重量％、或10至40重量％。在以上范围内，在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强如膜保留率和耐化学性这样的特性。
共聚物(A)可以通过向反应器中装入自由基聚合引发剂、溶剂、和结构单元(a-1)、(a-2)、(a-3)和(a-4)中的至少两种，随后向其中装入氮气并且缓慢搅拌混合物以聚合来制备。
自由基聚合引发剂可以是偶氮化合物，如2,2'-偶氮双异丁腈、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)和2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)；或过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷等，但它不限于此。自由基聚合引发剂可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
溶剂可以是在共聚物(A)的制备中通常使用的任何常规的溶剂并且可以包括例如丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)。
(B)可光聚合化合物
本发明中使用的可光聚合化合物(B)可以是具有至少一个烯键式不饱和双键的单官能或多官能酯化合物。特别地，从耐化学性的视角，它可以是具有至少两种官能团的多官能化合物。
可光聚合化合物(B)可以选自由以下组成的组：二季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和琥珀酸的单酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和琥珀酸的单酯、季戊四醇三丙烯酸酯-二异氰酸六亚甲基酯(季戊四醇三丙烯酸酯和二异氰酸六亚甲基酯的反应产物)、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧丙烯酸酯、乙二醇单甲醚丙烯酸酯及其混合物，但它不限于此。
可商购的可光聚合化合物的实例可以包括(i)单官能(甲基)丙烯酸酯，如由东亚合成株式会社(Toagosei Co.,Ltd.)制造的Aronix M-101、M-111和M-114，由日本化药株式会社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)制造的KAYARAD T4-110S、T-1420和T4-120S，以及由大阪由岐化药工业株式会社(Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co.,Ltd.)制造的V-158和V-2311；(ii)双官能(甲基)丙烯酸酯，如由东亚合成株式会社制造的Aronix M-210、M-240和M-6200，由日本化药株式会社制造的KAYARAD HDDA、HX-220和R-604，以及由大阪由岐化药工业株式会社制造的V-260、V-312和V-335HP；以及(iii)三官能和更高官能的(甲基)丙烯酸酯，如由东亚合成株式会社制造的Aronix M-309、M-400、M-403、M-405、M-450、M-7100、M-8030、M-8060和TO-1382，由日本化药株式会社制造的KAYARAD TMPTA、DPHA和DPHA-40H，以及由大阪由岐化药工业株式会社制造的V-295、V-300、V-360、V-GPT、V-3PA、V-400和V-802。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，可光聚合化合物(B)的量可以是10至200重量份、10至150重量份、15至100重量份、或15至90重量份。如果可光聚合化合物的量在以上范围内，则图案显影性和涂层特征可以是优异的同时膜保留率保持恒定。如果可光聚合化合物的量小于以上范围，则显影时间变得更长，这可能影响工艺和残留物。如果其超过以上范围，则其可能导致图案分辨率变得过高的问题。
(C)光聚合引发剂
本发明中使用的光聚合引发剂(C)可以是任何已知的光聚合引发剂。
光聚合引发剂(C)可以选自由以下组成的组：基于苯乙酮的化合物、基于非咪唑的化合物、基于三嗪的化合物、基于鎓盐的化合物、基于苯偶姻的化合物、基于二苯甲酮的化合物、基于多核醌的化合物、基于噻吨酮的化合物、基于重氮的化合物、基于酰亚胺磺酸酯的化合物、基于肟的化合物、基于咔唑的化合物、基于硼酸锍的化合物、基于酮的化合物、以及其混合物。
具体地，基于肟的化合物、基于三嗪的化合物或其组合可以用作光聚合引发剂(C)。更具体地，可以使用基于肟的化合物和基于三嗪的化合物的组合。
光聚合引发剂(C)的具体实例可以包括2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化新戊酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、对二甲基氨基苯乙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、苄基二甲基缩酮、二苯甲酮、苯偶姻丙基醚、二乙基噻吨酮、2,4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯基-s-三嗪、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-氧代二唑、9-苯基吖啶、3-甲基-5-氨基-((s-三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚物、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、1-[4-(苯硫基)苯基]-辛烷-l,2-二酮-2-(邻苯甲酰基肟)、邻苯甲酰基-4'-(苯并巯基)苯甲酰基-己基-酮肟、2,4,6-三甲基苯基羰基-二苯基膦酰基氧化物、六氟偶磷-三烷基苯基锍盐、2-巯基苯并咪唑、2,2'-苯并噻唑基二硫化物、2-(4-苯乙烯基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)-丁烷-1-酮、及其混合物，但它不限于此。
供参考，可商购的基于肟的光聚合引发剂的实例包括OXE-01(巴斯夫公司(BASF))、OXE-02(巴斯夫公司)、OXE-03(巴斯夫公司)、N-1919(旭电化株式会社(ADEKA))、NCI-930(旭电化株式会社)、NCI-831(旭电化株式会社)以及SPI-03(三阳公司(Samyang))。基于三嗪的光引发剂的实例包括2-[4-(2-苯基乙烯基)苯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(三嗪Y，强力公司(Tronly))等。
光聚合引发剂(C)可以以基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)的0.1至10重量份、0.1至8重量份、0.5至8重量份、或0.5至6重量份的量使用。
具体地，基于100重量份的共聚物(A)，0.05至4重量份的量的基于肟的化合物和/或0.05至2重量份的量的基于三嗪的化合物可以用作光聚合引发剂。
更具体地，基于100重量份的共聚物(A)，0.05至3.5重量份的量的基于肟的化合物和/或0.05至1.5重量份的量的基于三嗪的化合物可以用作光聚合引发剂。如果基于肟的化合物以在以上范围内的量使用，则可以增强显影和涂层特征连同高敏感性。此外，如果基于三嗪的化合物以在以上范围内的量使用，则可以获得具有优异的耐化学性和形成图案后的锥角连同高敏感性的固化膜。
(D)着色剂
本发明的光敏树脂组合物可以包含着色剂(D)以赋予其遮光特性。着色剂(D)可以包含黑色着色剂。
所述黑色着色剂可以包含选自由以下组成的组中的至少一种：黑色有机着色剂和黑色无机着色剂。具体地，着色剂(D)可以包含黑色有机着色剂和黑色无机着色剂的混合物。此外，着色剂(D)可以仅包含黑色有机着色剂或仅包含黑色无机着色剂。
此外，着色剂(D)可以包含除了所述黑色着色剂之外的着色剂。
具体地，着色剂(D)可以包含黑色有机着色剂和除了黑颜料之外的着色剂。可替代地，着色剂(D)可以包含黑色无机着色剂和除了黑颜料之外的着色剂。可替代地，着色剂(D)可以包含黑色有机着色剂、黑色无机着色剂、和除了黑颜料之外的着色剂。优选的是着色剂(D)具有高发色性和高耐热性。
根据实施例，着色剂(D)可以以1至50:50至99的重量比包含黑色无机着色剂和黑色有机着色剂。
根据实施例，着色剂(D)可以以60至90:10至40的重量比包含黑色有机着色剂和除了黑颜料之外的着色剂。
根据实施例，着色剂(D)可以以1至40:60至99的重量比包含黑色无机着色剂和除了黑颜料之外的着色剂。
根据实施例，着色剂(D)可以以1至50:30至80:5至40的重量比包含黑色无机着色剂、黑色有机着色剂和除了黑颜料之外的着色剂。
所述黑色有机着色剂的具体实例可以是选自由苯胺黑、内酰胺黑和苝黑组成的组的至少一种黑色有机着色剂。具体地，可以使用含有有机黑的BK-7539(TOKUSHIKI有限公司)。在此种情况下，可以改善低反射率、高遮光特性、光学密度、介电常数等。
具体地，黑色有机着色剂可以降低能带隙。能带隙越小，光反射程度越低。此外，黑色有机着色剂可以吸收在可见范围内的所有波长范围，这对于最小化反射率是有利的。
可以使用本领域已知的任何黑色无机着色剂和任何除了黑颜料之外的着色剂。例如，可以使用在颜色索引(由Society of Dyers and Colourists[染色工作者及配色师协会]刊发的)中分类为颜料的任何化合物和本领域已知的任何染料。
黑色无机着色剂的具体实例可以包括炭黑、钛黑、金属氧化物如基于Cu-Fe-Mn的氧化物和合成铁黑等。
基于着色剂(D)的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)，黑色有机着色剂可以以20至100重量％或40至100重量％的量使用。如果黑色有机着色剂的量在以上范围内，则在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强如膜保留率这样的特性。然而，如果基于着色剂(D)的固体含量的总重量，黑色有机着色剂的量小于20重量％，则可能无法获得本发明中希望的光学密度和低反射率。
此外，基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，黑色有机着色剂可以以3至40重量份或5至30重量份的量使用。如果黑色有机着色剂的量在以上范围内，则在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强如膜保留率这样的特性。
根据实施例，基于着色剂(D)的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)，黑色无机着色剂可以以0至20重量％或0至10重量％、特别是0.01至20重量％或0.01至10重量％的量使用。如果黑色无机着色剂的量过多，则可能无法获得本发明中希望的光学密度和低反射率。
此外，基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，黑色无机着色剂可以以0.01至10重量份或0.02至5重量份的量使用。如果黑色无机着色剂的量在以上范围内，则在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强如膜保留率这样的特性。
除了黑颜料之外的着色剂的具体实例可以包括C.I.颜料紫13、14、19、23、25、27、29、32、33、36、37和38；以及C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、16、21、28、60、64和76。具体地，除了黑颜料之外的着色剂可以包含至少一种选自下组的着色剂，该组由以下组成：蓝色着色剂和紫色着色剂。从降低反射率的视角，在它们之中优选的是C.I.颜料蓝15:6和60，或C.I.颜料紫23。
根据实施例，基于着色剂(D)的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)，蓝色着色剂可以以0至50重量％或0至40重量％、特别是0.01至50重量％或0.01至40重量％的量使用。
此外，基于着色剂(D)的固体含量的总重量(即，不包括溶剂的重量)，紫色着色剂可以以0至50重量％或0至40重量％、特别是0.01至50重量％或0.01至40重量％的量使用。
此外，基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，蓝色着色剂可以以0.01至10重量份或0.01至8重量份的量使用。
同时，基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，紫色着色剂可以以0.01至10重量份或0.01至8重量份的量使用。
如果蓝色着色剂和紫色着色剂的量在以上范围内，在显影时的图案轮廓可以是有利的，可以增强如膜保留率和光密度这样的特性，并且可以实现如所希望的总反射率。然而，如果蓝色着色剂和紫色着色剂的量超过以上各自的范围，则可能无法获得本发明中希望的光学密度和低反射率。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，着色剂(D)可以以1至40重量份或2至30重量份的量使用。如果着色剂(D)的量在以上范围内，则在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强如膜保留率这样的特性。如果着色剂(D)的量超过以上范围，则可能无法获得本发明中希望的光学密度和低反射率。
本发明中使用的着色剂(D)可以以与分散剂、分散树脂(或粘合剂)、溶剂等混合的形式使用以便将着色剂分散在光敏树脂组合物中。
分散剂的实例可以包括任何已知的用于着色剂的分散剂。其具体实例可以包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、基于硅的表面活性剂、基于氟的表面活性剂等。可商购的分散剂可以包括来自毕克公司(BYK Co.)的Disperbyk-182、-183、-184、-185、-2000、-2150、-2155、-2163和-2164。它们可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。分散剂可以通过用其对着色剂进行表面处理而预先添加到着色剂中或在制备光敏树脂组合物的时候与着色剂一起添加。
此外，着色剂(D)可以与分散树脂混合，然后可以将其用于光敏树脂组合物的制备中。在此种情况下，所使用的分散树脂可以是共聚物(A)、已知的共聚物、或其混合物。
即，着色剂(D)可以呈着色分散液的形式。
着色分散液可以通过将着色剂(D)、分散树脂以及分散剂同时混合并且然后研磨它们来制备。可替代地，它可以通过如以上描述的将着色剂(D)和分散剂预先混合，随后将它们与分散树脂混合并且研磨它们来制备。在此，进行研磨直到着色分散液的原材料的平均直径变为50至250nm、50至150nm或50至110nm。在以上范围内，在着色分散液中没有形成多层结构，由此可以获得更均匀的着色分散液。
基于光敏树脂组合物的固体含量的总重量，本发明的着色分散液可以以20至70重量％或30至60重量％的量使用。
由包含着色剂(D)的光敏树脂组合物获得的用于量子点阻挡肋的结构可以是包括两个或更多个固化膜的多层固化膜并且可以具有6μm或更大的总厚度。此外，用于量子点阻挡肋的结构可以实现0.05/μm至2.0/μm的光学密度。另外，在360nm至740nm或550nm的波长下，通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI可以是5.0％或更小、4.8％或更小、4.6％或更小、4.0％至4.8％、或4.0％至4.6％，并且通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE可以是0.5％或更小、0.4％或更小、0.1％至0.5％、0.1％至0.4％、或0.2％至0.4％。此外，RSCI与RSCE之间的比率(即，RSCE/RSCI)可以是2至10、2至9、2至8、3至8、4至8、或4至7.5。在以上范围内，可以满足低反射率和高遮光特性的特征，并且可以防止红色、绿色等的光泄漏。如果RSCI、RSCE、和RSCE/RSCI中的任何一个不在以上范围内，则可能无法同时满足低反射率和高遮光特性的特征。
(E)表面活性剂
本发明的光敏树脂组合物可以进一步包含表面活性剂(E)以便增强涂覆性并且以防止产生缺陷。
尽管表面活性剂(E)的种类不特别受限制，但是例如，可以使用基于氟的表面活性剂或基于硅的表面活性剂。
可商购的基于硅的表面活性剂可以包括来自道康宁东丽硅酮公司(Dow CorningToray Silicone)的DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA和SH8400，来自GE东芝有机硅公司(GEToshiba Silicone)的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460和TSF-4452，来自毕克公司(BYK)的BYK-333、BYK-307、BYK-3560、BYK UV-3535、BYK-361N、BYK-354和BYK-399，等等。它们可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
可商购的基于氟的表面活性剂可以包括来自日本油墨株式会社(Dainippon InkKagaku Kogyo Co.(DIC))的Megaface F-470、F-471、F-475、F-482、F-489和F-563。
从组合物的涂覆性的视角，在这些表面活性剂之中优选的可以是来自毕克公司的BYK-333和BYK-307以及来自DIC的F-563。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，表面活性剂(E)可以以0.01至5重量份、0.1至3重量份或0.1至1重量份的量使用。如果表面活性剂的量在以上范围内，则可以光滑地涂覆光敏树脂组合物。
(F)添加剂
此外，本发明的光敏树脂组合物可以进一步包含选自由以下组成的组中的至少一种添加剂：环氧化合物、光碱产生剂、硫醇化合物、以及衍生自环氧树脂的化合物，只要光敏树脂组合物的物理特性不受到不利影响。
所述环氧化合物可以是含有至少一个环氧基团的不饱和单体，或者是其均-低聚物或杂-低聚物。含有至少一个环氧基团的不饱和单体的实例可以包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯、(甲基)丙烯酸4,5-环氧戊酯、(甲基)丙烯酸5,6-环氧己酯、(甲基)丙烯酸6,7-环氧庚酯、(甲基)丙烯酸2,3-环氧环戊酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己酯、丙烯酸α-乙基缩水甘油酯、丙烯酸α-正丙基缩水甘油酯、丙烯酸α-正丁基缩水甘油酯、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苄基)丙烯酰胺、N-(4-(2,3-环氧丙氧基)-3,5-二甲基苯基丙基)丙烯酰胺、烯丙基缩水甘油醚、2-甲基烯丙基缩水甘油醚、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、或其混合物。具体地，可以使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
含有至少一个环氧基团的不饱和单体的可商购均-低聚物的实例可包括MIPHOTOGHP-03HHP(甲基丙烯酸缩水甘油酯，美源商事株式会社(Miwon Commercial Co.,Ltd.))。
环氧化合物可以进一步包含以下结构单元。
具体实例包括衍生自以下项的结构单元：苯乙烯；含有烷基取代基的苯乙烯，如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯和辛基苯乙烯；含有卤素的苯乙烯，如氟苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯和碘苯乙烯；含有烷氧基取代基的苯乙烯，如甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯和丙氧基苯乙烯；对羟基-α-甲基苯乙烯，乙酰基苯乙烯；含有芳族环的烯键式不饱和化合物，如二乙烯基苯、乙烯基苯酚、邻乙烯基苄基甲醚、间乙烯基苄基甲醚、对乙烯基苄基甲醚；不饱和羧酸酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-氯丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、α-羟甲基丙烯酸甲酯、α-羟甲基丙烯酸乙酯、α-羟甲基丙烯酸丙酯、α-羟甲基丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、和(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯；含有N-乙烯基的叔胺，如N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基咔唑和N-乙烯基吗啉；不饱和醚，如乙烯基甲醚和乙烯基乙醚；不饱和酰亚胺，如N-苯基马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟苯基)马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。衍生自以上示例性化合物的结构单元可单独或以其两种或更多种的组合包含在环氧化合物中。
环氧化合物可具有100至30,000Da的重均分子量。具体地，环氧化合物可具有100至10,000Da的重均分子量。如果环氧化合物的重均分子量为100Da或更大，则固化膜的硬度可以更优异。如果其为30,000Da或更小，则固化膜的厚度变得均匀(具有较小的阶差)，其更适合于平坦化。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，环氧化合物可以以0至3重量份、0.01至3重量份或0.1至1重量份的量使用。在以上范围内，在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以增强耐化学性和平坦化。
此外，光碱产生剂可以包含具有在光(或活化能射线)的照射下产生碱的特性的化合物。例如，它可以包含即使在300nm或更大的波长下也具有光敏范围的高度敏感的化合物。
光碱产生剂可包含包含多胺光碱产生剂组分的可交联化合物。由于本发明包括此种光碱产生剂，因此可以在低温下和/或在制备固化膜时的短时间期间固化并形成精细图案。此外，由于光碱产生剂在光(例如，UV)的照射下产生碱，因此它不受空气中氧的抑制，使得其可用于防止腐蚀或劣化固化膜。
当光碱产生剂暴露于光时，多胺光碱产生剂组分的侧光碱基团断裂或光分解以提供胺基。所述胺基可与多官能胺反应性组分的胺反应性基团反应以交联(甲基)丙烯酸酯共聚物组分。
根据实施例，适用的光碱产生剂包括WPBG-018(和光纯药工业株式会社(Wako)，CAS号122831-05-7，9-anthri甲基-N,N-二乙基氨基甲酸酯)、WPBG-027(CAS号1203424-93-4，(E)-1-哌啶基-3-(2-羟苯基)-2-丙烯-1-酮)、WPBG-266(CAS号1632211-89-2，1,2-二异丙基-3-双(二甲基氨基)亚甲基)胍鎓2-(3-苯甲酰基苯基)丙酸盐)、WPBG-300(CAS号1801263-71-7，1,2-二环己基-4,4,5,5-四甲基二胍鎓正丁基三苯基硼酸盐)等。光碱产生剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，光碱产生剂可以以0至10重量份、特别是0至6重量份、更特别是0.01至5重量份的量使用。在以上范围内，在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且耐化学性可以是优异的。
基于硫醇的化合物可以用作自由基或催化功能的添加剂。其可以通过UV照射或热反应来提高光固化转化率，并且其可以通过经由热反应降低反应能量来提高环氧转化率。基于硫醇的化合物防止自由基被氧消灭。它还通过经由与可光聚合化合物(B)的交联作用提高交联度产生使结构更致密的效果，从而即使在低温下也改善固化度。
基于硫醇的化合物的实例包括在分子中具有两个或更多个巯基的化合物。例如，它可以是脂族硫醇化合物或芳族硫醇化合物。
脂族硫醇化合物的实例可包括甲烷二硫醇、1,2-乙烷二硫醇、1,2-丙烷二硫醇、1,3-丙烷二硫醇、1,4-丁烷二硫醇、1,5-戊烷二硫醇、1,6-己烷二硫醇、1,2-环己烷二硫醇、3,4-二甲氧基丁烷-1,2-二硫醇、2-甲基环己烷-2,3-二硫醇、1,2-二巯基丙基甲基醚、2,3-二巯基丙基甲基醚、双(2-巯基乙基)醚、四(巯基甲基)甲烷、双(巯基甲基)硫化物、双(巯基甲基)二硫化物、双(巯基乙基)硫化物、双(巯基乙基)二硫化物、双(巯基甲基硫代)甲烷、双(2-巯基乙基硫代)甲烷、1,2-双(巯基甲基硫代)乙烷、1,2-双(2-巯基乙基硫代)乙烷、1,3-双(巯基甲基硫代)丙烷、1,3-双(2-巯基乙基硫代)丙烷、1,2,3-三(巯基甲基硫代)丙烷、1,2,3-三(2-巯基乙基硫代)丙烷、1,2,3-三(3-巯基丙基硫代)丙烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷、4,6-双(巯基甲基硫代)-1,3-二硫化环戊烷、2-(2,2-双(巯基甲基硫代)乙基)-1,3-二硫杂乙烷、四(巯基甲基硫代甲基)甲烷、四(2-巯基乙基硫代甲基)甲烷、双(2,3-二巯基丙基)硫化物、2,5-双巯基甲基-1,4-二硫化环戊烷、乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、二乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、二乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基丙酸酯)、3-巯基-1,2-丙烷二醇双(2-巯基乙酸酯)、3-巯基-1,2-丙烷二醇二(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、二(三羟甲基丙烷)四(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、二(三羟甲基丙烷)四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、二季戊四醇六(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇二(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(PETMP)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、甘油二(2-巯基乙酸酯)、甘油三(2-巯基乙酸酯)、甘油二(3-巯基丙酸酯)、甘油三(3-巯基丙酸酯)、1,4-环己烷二醇双(2-巯基乙酸酯)、1,4-环己烷二醇双(3-巯基丙酸酯)、羟基甲基硫化物双(2-巯基乙酸酯)、羟基甲基硫化物双(3-巯基丙酸酯)、羟基乙基硫化物(2-巯基乙酸酯)、羟基乙基硫化物(3-巯基丙酸酯)、羟基甲基二硫化物(2-巯基乙酸酯)、羟基甲基二硫化物(3-巯基丙酸酯)、硫代乙醇酸双(2-巯基乙基酯)、硫代二丙酸双(2-巯基乙基酯)、以及N,N',N"-三(β-巯基丙基羰基氧基乙基)异氰尿酸酯。
芳族硫醇化合物的实例可以包括1,2-二巯基苯、1,3-二巯基苯、1,4-二巯基苯、1,2-双(巯基甲基)苯、1,4-双(巯基甲基)苯、1,2-双(巯基乙基)苯、1,4-双(巯基乙基)苯、1,2,3-三巯基苯、1,2,4-三巯基苯、1,3,5-三巯基苯、1,2,3-三(巯基甲基)苯、1,2,4-三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,2,3-三(巯基乙基)苯、1,3,5-三(巯基乙基)苯、1,2,4-三(巯基乙基)苯、2,5-甲苯二硫醇、3,4-甲苯二醇、1,4-萘二醇、1,5-萘二醇、2,6-萘二醇、2,7-萘二醇、1,2,3,4-四巯基苯、1,2,3,5-四巯基苯、1,2,4,5-四巯基苯、1,2,3,4-四(巯基甲基)苯、1,2,3,5-四(巯基甲基)苯、1,2,4,5-四(巯基甲基)苯、1,2,3,4-四(巯基乙基)苯、1,2,3,5-四(巯基乙基)苯、1,2,4,5-四(巯基乙基)苯、2,2'-二巯基联苯、以及4,4'-二巯基联苯。
基于硫醇的化合物可以是脂族硫醇化合物。具体地，它可以包括季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(PETMP)、SIRIUS-501(SUBARU-501，Osaka Yukikagaku Kogyo株式会社)、以及甘脲衍生物(TS-G，四国化学品公司(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION))。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，基于硫醇的化合物可以以0至10量份、0至6重量份或0.01至5重量份的量使用。如果基于硫醇的化合物的量在以上范围内，则在显影时的图案轮廓可以是有利的，并且耐化学性可以是优异的。
本发明的光敏树脂组合物可以进一步包含衍生自环氧树脂的化合物。所述衍生自环氧树脂的化合物具有至少一个双键，可以具有轴节(cardo)骨架结构，可以是基于酚醛清漆的树脂，或者可以是在其侧链中含有双键的丙烯酸树脂。
当通过凝胶渗透色谱法(参考聚苯乙烯)确定时，衍生自环氧树脂的化合物的重均分子量(Mw)可以在3,000至18,000Da或5,000至10,000Da的范围内。如果所述衍生自环氧树脂的化合物的分子量在以上范围内，则显影时的图案轮廓可以是有利的，并且可以改善如耐化学性和弹性恢复力这样的特性。
具体地，所述衍生自环氧树脂的化合物可以是具有如由下式1表示的轴节骨架结构的化合物：
[式1]
Figure BDA0002506539090000201
在以上式1中，
X各自独立地是
Figure BDA0002506539090000202
L1各自独立地是C1-10亚烷基、C3-20亚环烷基、或C1-10亚烷基氧基；R1至R7各自独立地是H、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C2-10烯基、或C6-14芳基；R8是H、甲基、乙基、CH3CHCl-、CH3CHOH-、CH2＝CHCH2-、或苯基；并且n是0至10的整数。
C1-10亚烷基的具体实例可以包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚戊基、亚异戊基、亚叔戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚异辛基、亚叔辛基、2-乙基亚己基、亚壬基、亚异壬基、亚癸基、亚异癸基等。C3-20亚环烷基的具体实例可以包括亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、decalinylene、亚金刚烷等。C1-10亚烷基氧基的具体实例可以包括亚甲基氧基、亚乙基氧基、亚丙基氧基、亚丁基氧基、亚仲丁基氧基、亚叔丁基氧基、亚戊基氧基、亚己基氧基、亚庚基氧基、亚辛基氧基、2-乙基-亚己基氧基等。C1-10烷基的具体实例可以包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、异癸基等。C1-10烷氧基的具体实例可以包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基等。C2-10烯基的具体实例可以包括乙烯基、烯丙基、丁烯基、丙烯基等。C6-14芳基的具体实例可以包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等。
例如，可以通过以下如由反应方案1表示的合成路线来制备具有轴节骨架结构的衍生自环氧树脂的化合物。
[反应方案1]
Figure BDA0002506539090000211
在以上反应方案1中，
Hal是卤素；并且X、R1、R2和L1与以上式1中所定义的相同。
所述具有轴节骨架结构的衍生自环氧树脂的化合物可以通过以下方式获得：使具有轴节骨架结构的环氧树脂与不饱和一元酸反应以产生环氧加合物并且然后使如此获得的环氧加合物与多元酸酐反应，或使如此获得的产物与单官能或多官能环氧化合物进一步反应。可以使用本领域已知的任何不饱和一元酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、山梨酸等。可以使用本领域已知的任何多元酸酐，例如琥珀酸酐、马来酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、六氢邻苯二甲酸酐等。可以使用本领域已知的任何单官能或多官能环氧化合物，例如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、异丁基缩水甘油醚、双酚Z缩水甘油醚等。
例如，可以通过以下如由反应方案2表示的合成路线来制备具有轴节骨架结构的衍生自环氧树脂的化合物。
[反应方案2]
Figure BDA0002506539090000221
在以上反应方案2中，
R9各自独立地是H、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C2-10烯基、或C6-14芳基；R10和R11各自独立地是饱和或不饱和的C6脂族或芳族环；n是1至10的整数；并且X、R1、R2和L1与以上式1中所定义的相同。
在使用具有轴节骨架结构的衍生自环氧树脂的化合物的情况下，所述轴节骨架结构可以改善固化材料与基底的粘合性、耐碱性、加工性、强度等。另外，一旦在显影时去除未固化的部分，就可以在图案中形成高分辨率的图像。
基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，衍生自环氧树脂的化合物可以以0至50重量份、特别是0至40重量份、更特别是0.01至50重量份、0.01至40重量份、或0.01至30重量份的量使用。如果在以上量范围内使用衍生自环氧树脂的化合物，则显影时的显影性和图案轮廓可以是有利的。
(G)溶剂
本发明的光敏树脂组合物可以制备为液体组合物(其中以上组分与溶剂混合)。本领域中已知的任何溶剂(与光敏树脂组合物中的组分相容但不反应)可以用作制备光敏树脂组合物的溶剂(G)。
溶剂(G)的实例可以包括二醇醚，如乙二醇单乙醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，如乙基溶纤剂乙酸酯；酯，如2-羟基丙酸乙酯；二乙二醇，如二乙二醇单甲醚；丙二醇烷基醚乙酸酯，如丙二醇单甲醚乙酸酯和丙二醇丙醚乙酸酯；和乙酸烷氧基烷基酯，如乙酸3-甲氧基丁酯。溶剂(G)可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
溶剂(G)的量不受特别限制，但从最终获得的光敏树脂组合物的涂覆性和稳定性的视角，基于100重量份的共聚物(A)基于固体含量(不包括溶剂)，可以是50至200重量份或80至150重量份。如果溶剂的量是在以上范围内，则树脂组合物被光滑地涂覆，并且可能在工作过程中发生的延迟裕度是小的。
此外，本发明的光敏树脂组合物可以进一步包含其他的添加剂，如抗氧化剂和稳定剂，只要不对光敏树脂组合物的物理特性造成不利影响。
包含上述组分的光敏树脂组合物可以通过常用方法制备为液体组合物。例如，将着色剂与分散树脂、分散剂和溶剂预先混合并且使用珠磨机使其分散于其中直到着色剂的平均粒径达到所希望的值，从而制备着色分散液。在此种情况下，可以将表面活性剂和/或共聚物部分地或完全地共混。添加到分散液中的是共聚物和表面活性剂的剩余部分、可光聚合化合物和光聚合引发剂。将添加剂如环氧化合物或附加的溶剂(如果需要)进一步共混至某个浓度，随后充分搅拌它们以制备液体光敏树脂组合物。
本发明可以通过在基底上涂覆此种光敏树脂组合物并且将其固化来提供呈固化膜形式的用于量子点阻挡肋的结构。所述用于量子点阻挡肋的结构可以包含二个或更多个层的多层固化膜。
具体地，本发明可以提供用于量子点阻挡肋的结构，所述结构包含由第一光敏树脂组合物形成的第一固化膜和在所述第一固化膜上由第二光敏树脂组合物形成的第二固化膜，
其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或两者包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂，并且所述结构体具有6μm或更大的总厚度。
所述第一光敏树脂组合物和所述第二光敏树脂组合物可以相同或不同。
此外，根据实施例，所述第一光敏树脂组合物和所述第二光敏树脂组合物可以含有或可以不含有氟。
例如，所述第一光敏树脂组合物可以不含有氟，并且所述第二光敏树脂组合物可以含有氟。
此外，所述第一光敏树脂组合物和所述第二光敏树脂组合物可以都不含有氟。
如果所述第一光敏树脂组合物或所述第二光敏树脂组合物含有氟，则当制备要用于光敏树脂组合物中的共聚物(A)时，结构单元(a-4)可以包含含氟化合物。例如，结构单元(a-4)可以包含选自由以下组成的组中的至少一种：(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸五氟苄酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸十七氟-1-壬酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸4-三氟甲基-4-羟基-5,5,5-三氟-2-戊酯和甲基丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯。
同时，根据实施例的用于量子点阻挡肋的结构可以是由包括第一固化膜和第二固化膜的两个层构成的多层固化膜。
具体地，所述多层固化膜可以是两层固化膜，其包括通过在基底上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第一固化膜；和通过在所述第一固化膜上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第二固化膜。
在由两个层构成的多层固化膜中，所述第一固化膜和所述第二固化膜可以分别具有10μm或更小、特别是4μm至9μm、更特别是5μm至9μm的厚度。此外，由两个层构成的多层固化膜可以具有6μm至20μm、特别是6μm至18μm、更特别是10μm至18μm的总厚度，即，所述第一固化膜和所述第二固化膜的总厚度。
根据另一个实施例的用于量子点阻挡肋的结构可以是由包括第一固化膜、第二固化膜和第三固化膜的三个层构成的多层固化膜。
在由三个层构成的多层固化膜中，所述第一固化膜、所述第二固化膜和所述第三固化膜可以分别具有8μm或更小、特别是2μm至8μm、更特别是3μm至8μm的厚度。此外，由三个层构成的多层固化膜可以具有6μm至24μm、特别是9μm至24μm、更特别是12μm至24μm的总厚度，即，所述第一固化膜、所述第二固化膜和所述第三固化膜的总厚度。
根据另一个实施例的用于量子点阻挡肋的结构可以是由包括第一固化膜、第二固化膜和第n固化膜的n个层构成的多层固化膜。在此，n可以是4或更大，特别是4至10、4至8、4至6、或4至5。
在由n个层构成的多层固化膜中，所述第一固化膜、所述第二固化膜和所述第n固化膜可以分别具有8μm或更小、特别是1.5μm至8μm、更特别是2μm至8μm的厚度。此外，由n个层构成的多层固化膜可以具有6μm至80μm、特别是6μm至40μm、更特别是6μm至30μm的总厚度。
根据实施例的用于量子点阻挡肋的结构具有如上所述的大的总膜厚度，使得即使着色剂的量比现有技术中少，也可以实现优异的光学密度(即，高遮光特性)和低反射率。
在用于量子点阻挡肋的结构中，多层固化膜的每个固化膜的厚度和光学密度可以相同或不同。例如，第一固化膜的厚度可以与第二固化膜的厚度相同或不同。此外，第一固化膜的光学密度可以与第二固化膜的光学密度相同或不同。
使用SCAN PLUS通过设备探针尖端的竖直运动测量固化膜的高度差，所述SCANPLUS是α-台阶仪器(α-台阶轮廓仪)。从结果获得固化膜的厚度。多层固化膜的厚度是初始膜厚度。它可以是指在形成多层固化膜时的厚度，即，在量子点阻挡肋的制备中的曝光和显影步骤之前在预烘烤时制备的膜的厚度。
在由光敏树脂组合物获得单层固化膜的情况下，存在固化膜仅以薄膜形式被应用的问题。此外，在将单层固化膜用于量子点阻挡肋的情况下，其厚度是薄的。因此，当滴落量子点溶液时，它可能溢出阻挡肋。如果它溢出阻挡肋，则可能产生由于颜色混合造成的污点，或者可靠性可能下降。此外，如果将组合物以单层厚地涂覆并且然后固化，则难以实现均匀固化膜，由于厚度变化可能产生污点，或者量子点溶液可能溢出具有薄厚度的阻挡肋。要用于量子点阻挡肋有一定限制。
然而，根据实施例的多层固化膜(或用于量子点阻挡肋的结构)具有6μm的最小膜厚度。此外，由于施加了着色剂，因此当发射量子点的各种颜色的光时，具有通过阻挡肋遮光的优点。此外，通过调节每个固化膜的层的数目和厚度，可以形成具有均匀膜厚度的多层图案。如果将含氟固化膜施加到最终第n层，则当在喷墨方法中填充量子点溶液时，可以防止排出的量子点溶液溢出到相邻区域中。
本发明能够通过以下方法制备呈多层固化膜形式的用于量子点阻挡肋的结构。当形成用于量子点阻挡肋的结构时，可以在单个显影过程中形成具有适合于量子点阻挡肋的均匀膜厚度的多层图案。
具体地，用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法包括在基底上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化以形成第一固化膜(S1)；在所述第一固化膜上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化以形成第二固化膜(S2)；以及使包括所述第一固化膜和所述第二固化膜的多层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其固化(S3)，
其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或两者可以包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂。
更具体地，根据实施例的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法可以包括在基底上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化以形成第一固化膜(S1)。
在形成所述第一固化膜的步骤中，通过旋涂法、狭缝涂覆法、辊涂法、丝网印刷法、敷抹器法等将根据本发明的光敏树脂组合物以所希望的厚度(例如，4μm至8μm)涂覆在预处理过的基底上，将其通过从其中除去溶剂固化以形成所述第一固化膜。
可以使用各种无机基底如玻璃基底、ITO沉积基底、SiNx沉积基底和SiONx沉积基底作为基底。任何材料可用于基底，只要它可用于形成用于量子点阻挡肋的结构。
用于形成所述第一固化膜的固化可以在70℃至140℃下进行100秒至800秒。固化可以一次进行或分成两次或更多次。
当固化一次进行时，它可以在70℃至140℃下进行100秒至800秒、特别是在80℃至130℃下进行150秒至600秒、特别是在90℃至130℃下进行150秒至500秒。
当固化以两次或更多次进行时，例如，它可以作为预烘烤在70℃至100℃下进行50秒至400秒、特别是在70℃至90℃下进行100秒至300秒，并且然后作为中间烘烤在80℃至140℃下进行100秒至500秒、特别是在90℃至130℃下进行100秒至300秒。
根据实施例的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法可以包括在所述第一固化膜上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化以形成第二固化膜(S2)。
在形成所述第二固化膜的步骤中，将所述第二光敏树脂组合物以所希望的厚度(例如，4μm至8μm)涂覆在以上步骤S1中获得的所述第一固化膜上，将其通过从其中除去溶剂固化以形成所述第二固化膜。
用于形成所述第二固化膜的固化可以在70℃至140℃下进行100秒至800秒。固化可以一次进行或分成两次或更多次。
具体地，当固化一次进行时，它可以在70℃至140℃下进行100秒至800秒、特别是在80℃至130℃下进行150秒至600秒、更特别是在90℃至130℃下进行150秒至500秒。
当固化以两次或更多次进行时，例如，它可以作为预烘烤在70℃至100℃下进行50秒至400秒、特别是在70℃至90℃下进行100秒至300秒，并且然后作为中间烘烤在80℃至140℃下进行100秒至500秒、特别是在90℃至130℃下进行100秒至300秒。
用于所述第一固化膜和所述第二固化膜的固化条件可以相同或不同。
在根据实施例的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法中，可以使由两个层构成的多层固化膜曝光和显影。在制备具有三个或更多个层的固化膜的情况下，可以在第二固化膜上进一步形成具有一个或多个层的固化膜，随后使其曝光和显影。在此种情况下，用于制备在所述第二固化膜上形成的一个或多个固化膜的光敏树脂组合物可以与用于制备所述第一固化膜和所述第二固化膜的光敏树脂组合物相同或不同。此外，每个固化膜的光学密度可以随用于制备所述第一固化膜和所述第二固化膜的光敏树脂组合物的组分和含量而变化。
根据实施例的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法可以包括使包括所述第一固化膜和所述第二固化膜的多层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其固化(S3)。
在步骤S3中，为了在如此获得的多层固化膜上形成图案，将具有预定形状的掩膜置于其上，然后将所述掩膜用200nm至500nm的活化射线进行照射。可以使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、氩气激光器等作为用于照射的光源。如果需要，还可以使用X射线、电子射线等。曝光剂量可以根据组合物的组分的种类和组成比以及经干燥的涂层的厚度变化。如果使用高压汞灯，则它可以是500mJ/cm2或更低(在365nm的波长下)。
在曝光步骤之后，使用碱性水溶液如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾，四甲基氢氧化铵等作为显影剂来溶解并除去不必要的部分，由此仅曝光部分保留以形成图案。将通过显影获得的图像图案冷却至室温并且在热风循环类型的干燥炉中后烘烤，从而获得最终图案。
曝光可以通过设置掩模使得每个图案的间隔是10μm至30μm并在其上照射活化射线来进行。
显影可以进行50秒至300秒、特别是100秒至300秒。
在形成图案后的固化，即，后烘烤在150℃至300℃下进行10分钟至60分钟、特别是在180℃至280℃下进行20分钟至50分钟、更特别是在200℃至260℃下进行20分钟至40分钟。
按照根据实施例的用于制备量子点阻挡肋的方法，可以在单个显影过程中形成具有适合于量子点阻挡肋的均匀膜厚度的多层图案。
本发明提供了通过根据以上实施例的用于制备量子点阻挡肋的方法制备的用于量子点阻挡肋的结构。
在根据实施例的用于量子点阻挡肋的结构中，以规则的间隔形成图案，如图2至4所示。它可由具有两个或更多个层的多层构成。
根据实施例的用于量子点阻挡肋的结构(200)可以是由包括在基底(210)上形成的第一固化膜(211)和第二固化膜(212)的两个层构成的用于量子点阻挡肋的多层结构(200)，如图2所示。
具体地，用于量子点阻挡肋的结构(200)可以是用于量子点阻挡肋的两层结构(200)，其是通过使两层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其后烘烤制备的，其中所述两层固化膜包含通过在基底(210)上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第一固化膜(211)；和通过在所述第一固化膜(211)上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第二固化膜(212)。
根据另一个实施例的用于量子点阻挡肋的结构(300)可以是由包括第一固化膜(311)、第二固化膜(312)和第三固化膜(313)的三个层构成的用于量子点阻挡肋的多层结构(300)，如图3所示。
具体地，用于量子点阻挡肋的结构(300)可以是用于量子点阻挡肋的三层结构(300)，其是通过使三层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其后烘烤制备的，其中所述三层固化膜包含通过在基底(310)上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第一固化膜(311)；通过在所述第一固化膜(311)上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第二固化膜(312)；和通过在所述第二固化膜(312)上涂覆第三光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第三固化膜(313)。
根据另一个实施例的用于量子点阻挡肋的结构(400)可以是由包括第一固化膜(411)、第二固化膜(412)、第三固化膜(413)和第n固化膜(nn)的n个层构成的用于量子点阻挡肋的多层结构(400)，如图4所示。
具体地，用于量子点阻挡肋的结构(400)可以是用于量子点阻挡肋的n层结构(400)，其是通过使n层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其后烘烤制备的，其中所述n层固化膜包含通过在基底(410)上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第一固化膜(411)；通过在所述第一固化膜(411)上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第二固化膜(412)；通过在所述第二固化膜(412)上涂覆第三光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第三固化膜(413)；和通过在所述第三固化膜(413)上涂覆第n光敏树脂组合物并且将其固化而形成的第n固化膜(nn)。在此，n可以是4或更大，特别是4至10、4至8、4至6、或4至5。
在用于量子点阻挡肋的结构中，各自固化膜的厚度和光密度可以相同或不同。
用于量子点阻挡肋的结构可以具有0.05/μm至2.0/μm、0.05/μm至1.5/μm、0.05/μm至1.0/μm、0.05/μm至0.5/μm、或0.1/μm至0.2/μm的光学密度。在此，在550nm的透射率可以使用光学密度计(由Xlite公司制造的361T)测量以获得基于1μm的厚度的光学密度(OD，单位：/μm)。由此，用于量子点阻挡肋的结构可以具有0.5至10.0、1.0至6.0、或1.0至4.0的总光学密度。总光学密度是通过将单位光学密度乘以用于量子点阻挡肋的结构的总厚度获得的值。
如果光学密度和总光学密度在以上范围内，则可以进一步提高显示屏的分辨率。
使用SCAN PLUS通过设备探针尖端的竖直运动测量用于量子点阻挡肋的结构的固化膜的高度差，所述SCAN PLUS是α-台阶仪器(α-台阶轮廓仪)。从结果获得固化膜的厚度。最终膜厚度是通过测量通过经由曝光和显影形成图案并且然后将其后烘烤制备的用于量子点阻挡肋的结构的最终膜获得的值。其包括整个多层固化膜，并且最终膜厚度可以是6μm至20μm。
此外，在用于量子点阻挡肋的结构中，在360nm至740nm、或550nm的波长下通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE可以分别满足以下关系式：
(关系式1)RSCI≤5.0％
(关系式2)RSCE≤0.5％
(关系式3)2≤RSCE/RSCI≤10。
具体地，RSCI可以是5.0％或更小、4.8％或更小、4.6％或更小、4.0％至4.8％、或4.0％至4.6％。RSCE可以是0.5％或更小、0.4％或更小、0.1％至0.5％、0.1％至0.4％、或0.2％至0.4％。它们之间的比率(即，RSCE/RSCI)可以是2至10、2至9、2至8、3至8、4至8、或4至7.5。因此，可以满足低反射率和高遮光特性的特征，并且可以防止红色、绿色等的光泄漏。
由于如此制备的用于量子点阻挡肋的结构具有优异的特性，所以它可以有利地用于量子点显示器。
进行本发明的实施例
在下文中，将参照以下实例更详细地描述本发明。然而，提供这些实例以说明本发明，并且本发明的范围不仅限于此。
在以下合成实例中，重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC，洗脱液：四氢呋喃)参照聚苯乙烯标准品来确定。
合成实例1：共聚物(A-1)的制备
向配备有回流冷凝器和搅拌器的500-ml圆底烧瓶中装入100g由50摩尔％的N-苯基马来酰亚胺(PMI)、6摩尔％的苯乙烯(Sty)、10摩尔％的4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油醚(4-HBAGE)和34摩尔％的(甲基)丙烯酸(MAA)组成的混合物，连同300g作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和2g作为自由基聚合引发剂的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)。此后，将混合物加热至70℃并搅拌5小时以获得具有31重量％的固体含量的共聚物(A-1)溶液。如此制备的共聚物具有100mg KOH/g的酸值和7,000Da的通过凝胶渗透色谱法测量的以聚苯乙烯为参考的重均分子量(Mw)。
合成实例2：共聚物(A-2)的制备
在氮气氛下在配备有回流冷凝器和搅拌器的250-ml圆底烧瓶中，将30g由30摩尔％的(甲基)丙烯酸甲酯、20摩尔％的(甲基)丙烯酸、30摩尔％的(甲基)丙烯酸六氟异丙酯和20摩尔％的(甲基)丙烯酸丁酯组成的单体混合物和其中2.74g作为自由基聚合引发剂的V-59已经溶于30g作为溶剂的丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合物在4小时内滴加到加热至80℃的溶剂中。然后使其进行聚合持续20小时以获得共聚物(A-2)。如此制备的共聚物具有85mg KOH/g的酸值、当通过凝胶渗透色谱法测量并以聚苯乙烯为参考时9,053Da的重均分子量(Mw)、30.5重量％的固体含量、以及2.3的多分散性(Mw/Mn)。
合成实例3：共聚物(A-3)的制备
在氮气氛下在配备有回流冷凝器和搅拌器的250-ml圆底烧瓶中，将30g由30摩尔％的(甲基)丙烯酸甲酯、20摩尔％的(甲基)丙烯酸、30摩尔％的(甲基)丙烯酸八氟戊酯和20摩尔％的(甲基)丙烯酸丁酯组成的单体混合物和其中2.74g作为自由基聚合引发剂的V-59已经溶于30g作为溶剂的丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合物在4小时内滴加到加热至80℃的溶剂中。然后使其进行聚合持续20小时以获得共聚物(A-3)。如此制备的共聚物具有66mg KOH/g的酸值、当通过凝胶渗透色谱法测量并以聚苯乙烯为参考时14,968Da的重均分子量(Mw)、31.2重量％的固体含量、以及2.3的多分散性(Mw/Mn)。
合成实例4：共聚物(A-4)的制备
在氮气氛下在配备有回流冷凝器和搅拌器的250-ml圆底烧瓶中，将30g由30摩尔％的(甲基)丙烯酸甲酯、20摩尔％的(甲基)丙烯酸、30摩尔％的(甲基)丙烯酸三氟乙酯和20摩尔％的(甲基)丙烯酸丁酯组成的单体混合物和其中2.74g作为自由基聚合引发剂的V-59已经溶于30g作为溶剂的丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合物在4小时内滴加到加热至80℃的溶剂中。然后使其进行聚合持续20小时以获得共聚物(A-4)。如此制备的共聚物具有98mg KOH/g的酸值、当通过凝胶渗透色谱法测量并以聚苯乙烯为参考时7,551Da的重均分子量(Mw)、31.6重量％的固体含量、以及2.04的多分散性(Mw/Mn)。
在合成实例1至4的共聚物的制备中使用的结构单元及其含量在下表1中示出。
[表1]
Figure BDA0002506539090000321
制备实例：光敏树脂组合物的制备
使用以上合成实例中制备的共聚物制备以下制备实例的光敏树脂组合物。
在以下制备实例中使用的组分如下表2中所示。
[表2]
Figure BDA0002506539090000331
制备实例
<光敏树脂组合物的制备>
制备实例1-1：第一光敏树脂组合物
将100重量份(固体含量)的作为共聚物的在合成实例1中获得的共聚物(A-1)，40重量份的作为可光聚合化合物(B)的6-官能季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)(B-1，日本化药株式会社)，40重量份的4-官能二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯(B-2，商品名T-1420，日本化药株式会社)，作为光聚合引发剂(C)的2.0重量份的N-1919(基于肟的光引发剂1)(C-1)、1.0重量份的SPI-03(基于肟的光引发剂2)(C-2)、和0.4重量份的(E)-2-(4-苯乙烯基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(三嗪光引发剂3)(C-3)，6.8重量份的作为黑色有机着色剂(D-2)的BK-7539(TOKUSHIKI有限公司)，0.2重量份的作为表面活性剂(E)的F563(DIC公司)，以及0.5重量份的作为添加剂的MIPHOTO GHP03HHP(美源商事株式会社)(环氧固化剂(F-1))均匀地混合。将丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)添加到混合物中使得混合物的固体含量是25重量％。将所得物使用振动器混合2小时以制备液相光敏树脂组合物。
制备实例1-2：第二光敏树脂组合物
以与制备实例1-1中相同的方式制备光敏树脂组合物，除了将0.6重量份的SPI-03(基于肟的光引发剂2)(C-2)和0.4重量份的(E)-2-(4-苯乙烯基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(三嗪光引发剂3)(C-3)用作光聚合引发剂(C)，以及将12.7重量份的BK-7539(TOKUSHIKI有限公司)用作有机着色剂(D-2)，将其均匀地混合而不添加添加剂，并且添加丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)(G-1)和乙酸3-甲氧基丁酯(3BMA)(G-2)的混合物使得混合物的固体含量是25重量％。
制备实例2-1至25-2
以与制备实例1-1中相同的方式制备光敏树脂组合物，除了如下表3中所示改变对应组分的种类和/或含量。
[表3]
Figure BDA0002506539090000341
Figure BDA0002506539090000351
Figure BDA0002506539090000361
Figure BDA0002506539090000371
Figure BDA0002506539090000372
Figure BDA0002506539090000381
Figure BDA0002506539090000391
<用于量子点阻挡肋的结构的制备>
实例1
将在制备实例1-1中获得的光敏树脂组合物作为第一光敏树脂组合物涂覆在浸入蒸馏水中的玻璃基底上并且然后使用旋转涂覆器干燥。将其在90℃下预烘烤150秒以形成厚度为6.0μm或更大的涂覆膜。将所述涂覆膜进一步在130℃下进行中间烘烤持续300秒以除去溶剂，以形成第一固化膜(即，下层膜)。
将在制备实例1-2中获得的光敏树脂组合物作为第二光敏树脂组合物涂覆在所述第一固化膜上。将其在90℃下预烘烤150秒以形成厚度为6.0μm或更大的第二固化膜(即，上层膜)，从而制备具有两个层的多层固化膜。
此后，将掩膜置于所述多层固化膜上使得其5cm乘5cm的面积被100％曝光并且使得与基底的间隙以接触方式最小化。此后，使用发射具有200nm至450nm波长的光的对准器(型号名称：MA6)，基于365nm的波长以150mJ/cm2的曝光剂量使其曝光一定时间段。然后用稀释至浓度为0.04重量％的氢氧化钾水溶液在23℃下使其显影直至将未曝光的部分完全洗掉。将如此形成的图案在230℃的烘箱中后烘烤30分钟以制备用于量子点阻挡肋的结构。
实例2至13
以与实例1中相同的方式制备包含多层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构，除了使用具有如上表3所示的组分和含量的第一光敏树脂组合物和第二光敏树脂组合物(制备实例2-1至13-2)以及如下表4和6所示改变显影时间和膜厚度。
对比实例1至11
以与实例1中相同的方式制备包含单层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构，除了使用具有如上表3所示的组分和含量的光敏树脂组合物(制备实例14至24)形成第一固化膜以及如下表4和6所示改变显影时间和膜厚度以制备单层固化膜。
对比实例12
以与实例1中相同的方式制备包含多层固化膜的用于量子点阻挡肋的结构，除了使用具有如上表3所示的组分和含量的第一光敏树脂组合物(制备实例25-1)和第二光敏树脂组合物(制备实例25-2)以及如下表4和6所示改变显影时间和膜厚度。
评估实例1：显影时间
在实例和对比实例的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法中用0.04重量％的氢氧化钾水溶液显影时，测量未曝光部分完全洗掉的时间(直至显影设备的台O型圈部分在基底后面完全可见)。
-如果显影时间是300秒或更短时，将其评估为○。如果它超过300秒，则将其评估为x。
评估实例2：线图案的分辨率和临界尺寸
为了测量实例和对比实例的用于量子点阻挡肋的结构中的线图案的图案分辨率和临界尺寸(CD；单位：μm)，用微光学显微镜(STM6-LM，制造商：奥林巴斯公司(OLYMPUS))和X射线扫描电子显微镜(SEM；S4300)观察线CD。结果在图5和6中示出。
此外，观察光掩模的13-μm线图案的尺寸以测量分辨率。即，测量在固化之后的线图案的图案尺寸(在最佳曝光剂量条件(150mJ/cm 2)下13μm图案化)。所述值越小，分辨率越优异，因为可以形成更小的图案。
-如果分辨率大于0至20μm，则将其评估为○。如果它超过20μm，则将其评估为x。
评估实例3：后烘烤之前和之后的固化膜的厚度
使用SCAN PLUS通过设备探针尖端的竖直运动测量实例和对比实例各自的用于量子点阻挡肋的结构的高度差，所述SCAN PLUS是α-台阶仪器(α-台阶轮廓仪)。从结果获得其厚度。
初始膜厚度是指在用于量子点阻挡肋的结构的制备中在曝光和显影步骤之前在预烘烤后形成的膜的厚度(即，后烘烤之前的膜厚度)。
最终膜厚度是指在用于量子点阻挡肋的结构的制备中在曝光和显影步骤以形成图案并将其后烘烤后形成的用于量子点阻挡肋的结构的最终膜的厚度(即，后烘烤之后的膜厚度)。
-如果初始膜厚度和最终膜厚度是多层的，则将其评估为○。如果它们是单层的，则将其评估为x。
评估实例4：光学密度
使用光学密度计(由Xlite公司制造的361T)测量实例和对比实例的用于量子点阻挡肋的结构的固化膜的在550nm的透射率。确定基于1μm的厚度的光学密度(OD，单位：/μm)和最终膜厚度的光学密度。总光学密度是通过将基于1μm的光学密度乘以最终膜厚度获得的值(在对比实例11和12的情况下，总光学密度是基于后烘烤之前的膜厚度计算的)。
总光学密度＝基于1μm的光学密度(/μm)X最终膜厚度(μm)
评估实例5：反射率
在550nm的波长下使用分光光度计装置(CM-3700A)测量实例和对比实例各自的用于量子点阻挡肋的结构的固化膜的RSCI和RSCE。然后计算它们之间的比率(RSCE/RSCI)。
-如果RSCI是5.0％或更小，则将其评估为○。如果它超过5.0％，则将其评估为x。
-如果RSCE是0.5％或更小，则将其评估为○。如果它超过0.5％，则将其评估为x。
-如果RSCE/RSCI是2％至10％，则将其评估为○。如果它是小于2.0％或大于10％，则将其评估为x。
评估实例6：接触角
使用2-乙氧基乙醇(极性溶剂)和接触角测量装置(DM300，共和电业株式会社(Kyowa))测量实例和对比实例各自的用于量子点阻挡肋的结构的固化膜的接触角。
-确认不含有含氟共聚物的固化膜，接触角为0°，并且含有含氟共聚物的固化膜具有10°至20°的接触角。
评估实例的结果在下表4至7中示出。
[表4]
Figure BDA0002506539090000431
[表5]
Figure BDA0002506539090000441
[表6]
Figure BDA0002506539090000451
[表7]
Figure BDA0002506539090000452
如表4至7所示，使用制备实例1-1至13-2的光敏树脂组合物由多层固化膜制备的实例1至13的用于量子点阻挡肋的结构具有满足6μm至20μm范围的总厚度。可以形成可用于量子点阻挡肋的足够的厚度。如果将具有在以上范围内的厚度的多层固化膜用作量子点阻挡肋，则当滴落量子点溶液时，它不会溢出阻挡肋。因此，颜色的组合物不会混合，并且可以防止分辨率劣化。
此外，实例1至13的用于量子点阻挡肋的结构具有5％或更小的RSCI、0.5％或更小的RSCE、和2至10的RSCE/RSC。因此，确认它们满足低反射率特征。此外，确认它们可以实现高遮光特性，因为后烘烤后最终膜厚度的总光密度落在本发明的范围内。在12μm至16μm的水平的分辨率是优异的。
相比之下，由使用制备实例14至24的光敏树脂组合物的单层固化膜制备的对比实例1至11的用于量子点阻挡肋的结构具有3μm至小于6μm的总厚度。如果将具有此厚度范围的结构用作量子点阻挡肋，则量子点溶液可能溢出阻挡肋，使得颜色分离可能是困难的并且可能被污染，导致分辨率劣化。
特别地，由于对比实例3和4的用于量子点阻挡肋的结构具有0.7的总光学密度，因此其遮光特性差。它们具有超过5％的RSCI、超过0.5％的RSCE、和超过10的RSCE/RSC，表明与实例1至13的用于量子点阻挡肋的结构相比，它们具有高反射率。因此，它们不能实现如本发明中希望的低反射率和高遮光特性。
图5和6是用光学显微镜观察到的实例1至13和对比实例1至12的用于量子点阻挡肋的结构的截面和侧面的照片。
如由图5确认，实例1至13的用于量子点阻挡肋的结构的固化膜在线宽方面都是清晰且不同的，以及在膜厚度方面是均匀且厚的。
相比之下，如由图6确认，对比实例1至12的用于量子点阻挡肋的结构的固化膜不适合于量子点阻挡肋，因为它们具有薄的厚度。特别地，在对比实例11和12中，因为膜分离，所以未形成图案；或者图案不是清晰的。特别地，尽管将对比实例12的用于量子点阻挡肋的结构制备为多层固化膜，但着色剂的含量高，使得由于在最佳曝光剂量条件(150mJ/cm2)下缺乏光固化使膜分离，导致分辨率为0μm；并且图案不是清晰的。
附图标记
100：基底结构
110：透明基底 120：阻挡肋
130：第一量子点溶液 140：第二量子点溶液
150：第三量子点溶液
200、300、400：用于量子点阻挡肋的结构
210、310、410：基底
211、311、411：第一固化膜
212、312、412：第二固化膜
313、413：第三固化膜
nn：第n固化膜

Claims (20)

1.一种用于量子点阻挡肋的结构，所述结构包括由光敏树脂组合物形成的固化膜，所述光敏树脂组合物包含：
(A)共聚物；
(B)可光聚合化合物；
(C)光聚合引发剂；以及
(D)包含黑色着色剂的着色剂，
其中所述用于量子点阻挡肋的结构具有6μm或更大的总厚度、0.05/μm至2.0/μm的光学密度、以及
分别满足以下关系式的在550nm的波长下通过SCI(包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCI和通过SCE(不包括镜面反射分量)方法测量的反射率RSCE：
(关系式1)RSCI≤5.0％
(关系式2)RSCE≤0.5％
(关系式3)2≤RSCE/RSCI≤10。
2.如权利要求1所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述黑色着色剂包含选自由以下组成的组中的至少一种：黑色有机着色剂和黑色无机着色剂。
3.如权利要求2所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述黑色有机着色剂以基于100重量份的所述共聚物(A)的3至40重量份的量使用。
4.如权利要求2所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述黑色无机着色剂以基于100重量份的所述共聚物(A)的0.01至10重量份的量使用。
5.如权利要求1所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述着色剂(D)进一步包括含有选自由蓝色着色剂和紫色着色剂组成的组的至少一种的着色剂。
6.如权利要求5所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述蓝色着色剂和所述紫色着色剂分别以基于100重量份的所述共聚物(A)的0.01至10重量份的量使用。
7.如权利要求1所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述着色剂(D)以基于100重量份的所述共聚物(A)的1至40重量份的量使用。
8.如权利要求1所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述光敏树脂组合物进一步包含选自由以下组成的组中的至少一种：环氧化合物、光碱产生剂、硫醇化合物、以及衍生自环氧树脂的化合物。
9.一种用于量子点阻挡肋的结构，所述结构包括：
由第一光敏树脂组合物形成的第一固化膜和在所述第一固化膜上由第二光敏树脂组合物形成的第二固化膜，
其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或两者包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂，并且
所述结构具有6μm或更大的总厚度。
10.如权利要求9所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述第一固化膜和所述第二固化膜分别具有10μm或更小的厚度。
11.如权利要求9所述的用于量子点阻挡肋的结构，其中，所述多层固化膜具有6μm至20μm的总厚度。
12.如权利要求9所述的用于量子点阻挡肋的结构，所述结构具有0.05/μm至2.0/μm的光学密度。
13.一种用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，所述方法包括：
在基底上涂覆第一光敏树脂组合物并且将其固化以形成第一固化膜；
在所述第一固化膜上涂覆第二光敏树脂组合物并且将其固化以形成第二固化膜；以及
使包括所述第一固化膜和所述第二固化膜的多层固化膜曝光和显影以形成图案并且然后将其固化，
其中所述第一光敏树脂组合物、所述第二光敏树脂组合物或两者包含(A)共聚物；(B)可光聚合化合物；(C)光聚合引发剂；和(D)包含黑色着色剂的着色剂。
14.如权利要求13所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，用于形成所述第一固化膜和所述第二固化膜的固化分别在70℃至140℃下进行100秒至800秒。
15.如权利要求14所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，用于形成所述第一固化膜和所述第二固化膜的固化分别作为预烘烤在70℃至100℃下进行50秒至400秒以及作为中间烘烤在80℃至140℃下进行100秒至500秒。
16.如权利要求13所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，在形成图案后的固化在150℃至300℃下进行10分钟至60分钟。
17.如权利要求13所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，所述曝光通过设置掩模使得每个图案的间隔是10μm至30μm并照射活化射线来进行。
18.如权利要求13所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，进行所述显影持续50秒至300秒。
19.如权利要求13所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，在所述第二固化膜上进一步形成一个或多个固化膜。
20.如权利要求19所述的用于制备用于量子点阻挡肋的结构的方法，其中，所述多层固化膜中的每个固化膜具有8μm或更小的厚度，并且所述多层固化膜具有6μm至20μm的总厚度。
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