CN115785738A - 墨水组成物、光转换层以及光发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供墨水组成物、光转换层以及光发射装置。墨水组成物包括量子点(A)、第一树脂(B1)、第二树脂(B2)、乙烯性不饱和单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)。第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，第二树脂(B2)为碱可溶树脂。第一树脂(B1)包括下述式(1)所示的化合物，

式(1)中，n为1至10的整数，X为苯、甲苯或萘，Y为甲苯、甲基萘、四氢二聚环戊二烯或4,4’‑二甲基‑1,1’‑联苯。

Description

墨水组成物、光转换层以及光发射装置

技术领域

本发明涉及一种墨水组成物，且特别是有关于一种适用于光转换层的墨水组成物、光转换层以及光发射装置。

背景技术

随着显示设备技术的发展，为了提高显示设备的显示质量，近年来会在显示设备中设置含有量子点的光转换层，以改善显示画面的亮度及色彩纯度。然而，量子点显示设备是藉由蓝色EL(Electro-Luminescence)组件发出的光激发绿色及红色量子点光转换层。当量子点曝露在含氧气及水气环境下且长时间受到蓝光照射时，可能使量子点发光效率快速下降，进而影响其显示设备的效能。

发明内容

本发明提供一种墨水组成物、光转换层以及光发射装置，所述墨水组成物形成的量子点光转换层具有良好的阻水氧气特性，以改善发光效率下降的问题。

本发明提供一种墨水组成物、光转换层以及光发射装置。墨水组成物包括量子点(A)、第一树脂(B1)、第二树脂(B2)、乙烯性不饱和单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)。第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，第二树脂(B2)为碱可溶树脂。第一树脂(B1)包括下述式(1)所示的化合物，

式(1)中，n为1至10的整数，X为苯、甲苯或萘，Y为甲苯、甲基萘、四氢二聚环戊二烯、4,4’-二甲基-1,1’-联苯或3-甲基氧-1-甲基萘。

在本发明的一实施例中，所述量子点(A)包括选自由绿色量子点及红色量子点所组成的群组中的至少一种，所述绿色量子点的放光波长在大于或等于500納米至小于600納米的范围内，所述红色量子点的放光波长在大于或等于600納米至小于或等于800納米的范围内。

在本发明的一实施例中，所述第一树脂(B1)包括选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

在式(1-1)至式(1-6)中，n为1至10的整数。

在本发明的一实施例中，所述第二树脂(B2)为(甲基)丙烯酸系树脂。

在本发明的一实施例中，所述第二树脂(B2)由一或多种选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯化合物、马来酰亚胺系化合物及双酚芴化合物的单体所构成。

在本发明的一实施例中，所述乙烯性不饱和单体(C)包括选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

在本发明的一实施例中，基于所述墨水组成物的使用量总和为100重量份，所述量子点(A)的使用量为0.5重量份至15重量份，所述第一树脂(B1)及所述第二树脂(B2)的合计使用量为0.5重量份至20重量份，所述乙烯性不饱和单体(C)的使用量为0.5重量份至20重量份，所述起始剂(D)的使用量为0.01重量份至5重量份。

在本发明的一实施例中，基于所述墨水组成物的使用量总和为100重量份，所述溶剂(E)的使用量为65重量份至85重量份。

在本发明的一实施例中，墨水组成物更包括添加剂(F)，所述添加剂(F)包括苯基类化合物、磷类化合物或硫类化合物，所述苯基类化合物包括下述式(F-1)所示的化合物及下述式(F-2)所示的化合物中的至少一种：

式(F-1)中，R¹为烷基，m为0至3的整数，

Z为伸烷基、

*-O-*或其组合，R²为氢或烷基，

当n为1时，Y为氢或烷基，

当n为2时，Y为单键、伸烷基、S、

或其组合，

当n为3时，Y为单键、三价烷基、三价苯基、

或其组合，

当n为4时，Y为碳，

*表示键结位置；

式(F-2)中，R³为烷基，R⁴为氢或苯基，p为0或1。

在本发明的一实施例中，所述苯基类化合物选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

在本发明的一实施例中，墨水组成物更包括散射体(G)，所述散射体(G)包括选自由二氧化钛、二氧化硅、钛酸钡、氧化锆、氧化锌及氧化铝所组成的群组中的至少一种。

在本发明的一实施例中，所述溶劑(E)的沸點為180℃至250℃，且表面張力為28mN/m以上。

本发明提供一种光转换层，由上述墨水组成物所形成。

在本发明的一实施例中，所述光转换层更包括红色图案层，包括红色量子点；绿色图案层，包括绿色量子点；以及散射体图案层，不含量子点。

在本发明的一实施例中，所述绿色量子点的放光波长在大于或等于500納米至小于600納米的范围内，所述红色量子点的放光波长在大于或等于600納米至小于或等于800納米的范围内。

本发明提供一种光发射装置，包括上述光转换层。

在本发明的一实施例中，所述光发射装置更包括：基板，所述光转换层位于所述基板上；以及背光模块，设置在所述基板设置有所述光转换层的一侧。

在本发明的一实施例中，所述光发射装置更包括滤光层，位于所述基板与所述光转换层之间，且所述滤光层包括红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案，所述红色滤光图案、所述绿色滤光图案以及所述蓝色滤光图案不含量子点。

基于上述，本发明的墨水组成物包括第一树脂(B1)以及第二树脂(B2)，其中第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，第二树脂(B2)为碱可溶树脂。碱不可溶树脂可藉由加热开环进行交联反应，达到阻水氧气的效果；碱可溶树脂的功能为黏度调整及提升量子点于组成物中的分散性。因此，本发明的墨水组成物具有良好的阻水氧气特性，可有效地改善发光效率下降的问题，且可同时维持较佳分散性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例的光发射装置的示意图。

图2是依照本发明另一实施例的光发射装置的示意图。

具体实施方式

以下，将详细描述本发明的实施例。然而，这些实施例为例示性，且本发明揭露不限于此。

在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中说明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。

在下文中将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，而不脱离本发明的精神或范围。在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。

<墨水组成物>

本发明提供一种墨水组成物，包括量子点(A)、第一树脂(B1)、第二树脂(B2)、乙烯性不饱和单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)，其中更可添加添加剂(F)以及散射体(G)。第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，第二树脂(B2)为碱可溶树脂。以下，将对上述各种组分进行详细说明。

在此说明的是，以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸，并以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯。

量子点(A)

在本实施例中，量子点(A)可包括选自由绿色量子点及红色量子点所组成的群组中的至少一种。绿色量子点及红色量子点可藉由吸收背光模块发出的光(例如蓝光)，经能量转换后分别放出绿光及红光。绿色量子点的放光波长可在大于或等于约500納米至小于约600納米的范围内。红色量子点的放光波长可在大于或等于约600納米至小于或等于约800納米的范围内。在本实施例中，量子点的放光波长可以依据需求进行调整。举例来说，量子点的放光波长可以依据使用墨水组成物形成的光转换层的光发射装置的用途进行调整。

举例来说，量子点(A)可包括由II-VI族元素组成的量子点、由III-V族元素组成的量子点或其他合适的量子点。量子点可为单层结构的量子点或多层结构的量子点。多层结构的量子点可具有壳核结构。

由II-VI族元素组成的量子点没有特别的限制，可依据需求选择适当的由II-VI族元素组成的量子点。举例来说，由II-VI族元素组成的量子点可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、HgS或其他合适的量子点。由II-VI族元素组成的量子点可单独使用一种，也可以组合多种使用。

由III-V族元素组成的量子点没有特别的限制，可依据需求选择适当的由III-V族元素组成的量子点。举例来说，由III-V族元素组成的量子点可包括InP、InAs或其他合适的量子点。由III-V族元素组成的量子点可单独使用一种，也可以组合多种使用。

于墨水组成物的使用量总和为100重量份，量子点(A)的使用量为0.5重量份至15重量份。

第一树脂(B1)

第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，其包括下述式(1)所示的化合物，第一树脂(B1)可单独使用一种化合物，也可以组合多种化合物使用。

式(1)中，n为1至10的整数，X为苯、甲苯或萘，Y为甲苯、甲基萘、四氢二聚环戊二烯、4,4’-二甲基-1,1’-联苯或3-甲基氧-1-甲基萘。

式(1)所示的化合物的较佳具体例包括下述式(1-1)至式(1-6)所示的化合物。在式(1-1)至式(1-6)中，n为1至10的整数。第一树脂(B1)较佳为选自由下述式(1-1)至式(1-6)所示的化合物所组成的群组中的至少一种。

第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，可藉由加热开环进行交联反应，达到阻水氧气的效果。在下文中将详细说明的第二树脂(B2)为碱可溶树脂，用来调整黏度及提升量子点于组成物中的分散性。在本发明的墨水组成物中，作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)必须一起使用，如此一来，可有效地达成阻水氧气的效果，也可同时维持较佳的分散性。

基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，第一树脂(B1)及第二树脂(B2)的合计使用量为0.5重量份至20重量份。当墨水组成物同时含有作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)，可具有良好的阻水氧气特性，进而有效地改善发光效率下降的问题，且可同时维持较佳分散性。

第二树脂(B2)

第二树脂(B2)为碱可溶树脂。在本实施例中，第二树脂(B2)可以是(甲基)丙烯酸系树脂。举例来说，第二树脂(B2)可以是由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯或其他合适的单体所构成。此外，第二树脂(B2)也可由苯乙烯化合物、马来酰亚胺系化合物或双酚芴化合物所构成。第二树脂(B2)可由单独一种单体所构成，也可以由多种单体所构成。

(甲基)丙烯酸烷基酯可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯或其他合适的(甲基)丙烯酸烷基酯。

含羟基的(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯或其他合适的含羟基的(甲基)丙烯酸酯。

含醚基的(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯或其他合适的含醚基的(甲基)丙烯酸酯。

脂环式(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸异佛尔酮酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯基酯或其他合适的脂环式(甲基)丙烯酸酯。

举例来说，第二树脂(B2)可为一种碱可溶性树脂，也可为多种碱可溶性树脂的组合。举例来说，第二树脂(B2)可为下述碱可溶性树脂(B-1)。

碱可溶性树脂(B-1)所含有的结构单元为式(b-1)表示的结构单元、式(b-2)表示的结构单元以及式(b-3)表示的结构单元。在本实施例中，碱可溶性树脂(B-1)的重量平均分子量可为13500至16500，但不限于此。

式(b-1)至式(b-3)表示的结构单元中，*表示键结位置。

如上文所述，第一树脂(B1)为碱不可溶树脂，可藉由加热开环进行交联反应，达到阻水氧气的效果。第二树脂(B2)为碱可溶树脂，用来调整黏度及提升量子点于组成物中的分散性。在本发明的墨水组成物中，作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)必须一起使用，如此一来，可有效地达成阻水氧气的效果，也可同时维持较佳的分散性。

基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，第一树脂(B1)及第二树脂(B2)的合计使用量为0.5重量份至20重量份。当墨水组成物同时含有作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)，可具有良好的阻水氧气特性，进而有效地改善发光效率下降的问题，且可同时维持较佳分散性。

乙烯性不饱和单体(C)

在本实施例中，乙烯性不饱和单体(C)包括至少一个乙烯性不饱和官能基。乙烯性不饱和单体(C)可包括选自由单官能基单体、双官能基单体、三官能基单体及多官能基单体所组成的群组中的至少一种。乙烯性不饱和单体(C)可单独使用一种单体，也可以组合多种单体使用。

单官能基单体可包括乙二醇邻苯基苯醚丙烯酸酯、乙氧基化对异丙苯丙烯酸酯或其他合适的具有一个乙烯性不饱和官能基的单体。

双官能基单体可包括癸烷二甲醇二丙烯酸酯、2-丙烯酸-[2-[1,1-二甲基-2-[(2-丙烯酰氧基]乙基]-5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5基]甲酯、对苯二甲酸二烯丙酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯或其他合适的具有两个乙烯性不饱和官能基的单体。

三官能基单体可包括三烯丙基异氰脲酸酯或其他合适的具有三个乙烯性不饱和官能基的单体。

多官能基单体可包括季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇六丙烯酸酯、2-恶庚酮的均聚物与2-丙烯酸酯-2,2'-[氧代双(亚甲基)]双[2-(羟甲基)-1,3-丙二醇]-2-丙烯酯的酯化物或其他合适的具有四个以上乙烯性不饱和官能基的单体。

乙烯性不饱和单体(C)较佳为选自由下述式(C-1)至式(C-5)所示的化合物所组成的群组中的至少一种。

基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，乙烯性不饱和单体(C)的使用量为0.5重量份至20重量份。

乙烯性不饱和单体(C)于墨水组成物内的功能为参与聚合反应。当墨水组成物包括乙烯性不饱和单体(C)时，经固化制程后可使墨水组成物形成硬化膜，并具有保护量子点功能。

起始剂(D)

起始剂(D)包括光聚合起始剂及酸产生剂。光聚合起始剂包括选自由三嗪类化合物、苯乙酮类化合物、二苯基酮类化合物、二咪唑类化合物、硫杂蒽酮类化合物、醌类化合物、酰膦氧化物(acylphosphine oxide)及酰肟系化合物(acyl oxime)所组成的群组中的至少一种，较佳为包括选自由酰肟系化合物及苯乙酮类化合物所组成的群组中的至少一种。然而，本发明不限于此，也可使用其他合适的光聚合起始剂。酸产生剂可包括锍盐化合物、硫鎓盐化合物、碘鎓盐化合物、锑系化合物或磷系化合物，但不限于此类。

三嗪类化合物可包括Chemcure-PAG-1(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)、Chemcure-PAG-2(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的三嗪类化合物。三嗪类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

苯乙酮类化合物可包括Irgacure 907、369E(商品名称；巴斯夫(BASF)公司制造)、Chemcure-96(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的苯乙酮类化合物。苯乙酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

二苯基酮类化合物可包括Chemcure-BP、Chemcure-64(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的二苯基酮类化合物。二苯基酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

二咪唑类化合物可包括Chemcure-BCIM、Chemcure-TCDM(商品名称；恒桥产业股份有限公司制造)或其他合适的二咪唑类化合物。二咪唑类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

硫杂蒽酮类化合物可包括Irgacure ITX(商品名称；巴斯夫公司制造)或其他合适的硫杂蒽酮类化合物。硫杂蒽酮类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

醌类化合物可选择合适的醌类化合物。醌类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

酰膦氧化物可包括Irgacure TPO、Irgacure 819(商品名称；巴斯夫公司制造)或其他合适的酰膦氧化物。酰膦氧化物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

酰肟系化合物可包括Irgacure OXE-01、OXE-02、OXE-03、OXE-04(商品名称；巴斯夫公司制造)或其他合适的酰肟系化合物。酰肟系化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

锍盐化合物可包括TR-PAG系列(常州强力电子新材料有限公司所制造)或其他合适的锍盐化合物。锍盐化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

锑系化合物可包括CXC-1612(商品名称；金氏工业(King Industries)公司制造)或其他合适的锑系化合物。锑系化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

碘鎓盐化合物可包括PAG-30401(常州强力电子新材料有限公司所制造)或其他合适的碘鎓盐化合物。碘鎓盐化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

硫鎓盐化合物可包括SI-B3、SI-110(三新化学)或其他合适的硫鎓盐化合物。硫鎓盐化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

磷系化合物可包括TAG-50401(常州强力电子新材料有限公司所制造)或其他合适的磷系化合物。磷系化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。

基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，起始剂(D)的使用量(即，光聚合起始剂及酸产生剂的合计使用量)为0.01重量份至5重量份。

当墨水组成物包括起始剂(D)(即，光聚合起始剂及酸产生剂)时，其中光聚合起始剂可于曝光制程时产生自由基引发聚合反应，酸产生剂可产生酸使环氧基开环进行交联反应。

溶剂(E)

溶剂(E)的沸点较佳为180℃至250℃。以墨水组成物的喷墨稳定性观点而言，溶剂(E)的沸点较佳为180℃以上，表面张力较佳为28mN/m以上。由于光转换层的制作过程须除去溶剂(E)，以溶剂(E)去除的难易度而言，溶剂(E)的沸点较佳为250℃以下。

举例来说，溶剂(E)可包括丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、1,2-丙二醇二乙酸酯、3-环己烯-1-甲醇、1,4-丁二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-二乙酰氧基己烷、3-甲氧基丁基乙酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇单乙基醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、三乙酸甘油酯、1,3-丁二醇、二乙二醇乙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯或乙二醇乙醚乙酸酯。溶剂(E)可单独使用一种，也可以组合多种使用。

基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，溶剂(E)的使用量为65重量份至85重量份。

当墨水组成物包括溶剂(E)时，可使墨水组成物具有适当的黏度，从而使其形成的光转换层具有良好的涂布均匀性。

添加剂(F)

墨水组成物更可添加添加剂(F)，添加剂(F)可包括苯基类化合物、磷类化合物或硫类化合物。

苯基类化合物的作用为捕捉自由基(ROO·)；磷类化合物或硫类化合物的作用为与过氧化氢(ROOH)反应，产生无反应性且不具自由基的产物。上述的各类型添加剂可单独使用或同时使用。

苯基类化合物包括下述式(F-1)所示的化合物及下述式(F-2)所示的化合物中的至少一种。苯基类化合物可单独使用一种化合物，也可以组合多种化合物使用。

式(F-1)中，R¹为烷基，m为0至3的整数，

Z为伸烷基、

*-O-*或其组合，R²为氢或烷基，

当n为1时，Y为氢或烷基，

当n为2时，Y为单键、伸烷基、S、

或其组合，

当n为3时，Y为单键、三价烷基、三价苯基、

或其组合，

当n为4时，Y为碳，

*表示键结位置。

式(F-1)中，R¹较佳为碳数为1至5的烷基，更佳为甲基或第三丁基；m较佳为2或3；Z较佳为碳数为1至18的伸烷基、

*-O-*或其组合；R²较佳为氢。

式(F-1)中，当n为1时，Y较佳为氢或碳数为1至17的烷基。举例来说，当n为1且Z为亚甲基(-CH2-)时，Y较佳为碳数为7至17的烷基；或者当n为1且Y为氢时，Z较佳为碳数为8至18的伸烷基。

式(F-1)中，当n为2且Y为伸烷基时，Y较佳为碳数为4至6的伸烷基，更佳为伸己基或伸丁基。

式(F-1)中，当n为3且Y为三价烷基时，Y较佳为碳数为4至6的三价烷基，更佳为三价伸己基或三价伸丁基；当n为3且Y为三价苯基时，Y较佳为经烷基取代的三价苯基，更佳为经甲基取代的三价苯基。

式(F-1)所示的化合物的较佳具体例包括下述式(f-1)至式(f-13)所示的化合物。式(F-1)所示的化合物可单独使用一种化合物，也可以组合多种化合物使用。

式(F-2)中，R³为烷基，R⁴为氢或苯基，p为0或1。

式(F-2)中，R³较佳为未经取代或经苯基取代的烷基，更佳为未经取代或经苯基取代的碳数为3至8的烷基；R⁴较佳为氢、未经取代的苯基、经烷基取代的苯基或经苯烷基取代的苯基，更佳为氢、未经取代的苯基、丁基苯基或经苯基丙基取代的苯基

式(F-2)所示的化合物的较佳具体例包括下述式(f-14)至式(f-16)所示的化合物。式(F-2)所示的化合物可单独使用一种化合物，也可以组合多种化合物使用。

苯基类化合物较佳为选自由上述式(f-1)至式(f-16)所示的化合物所组成的群组中的至少一种。

磷类化合物可包括亚磷酸脂类抗氧化剂。磷类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。磷类化合物的较佳具体例包括下述式(f-17)至式(f-19)所示的化合物，化学结构如下所示：

硫类化合物可包括硫酯类抗氧化剂。硫类化合物可单独使用一种，也可以组合多种使用。硫类化合物的较佳具体例包括下述式(f-20)至式(f-22)所示的化合物，化学结构如下所示：

在本发明的一或更多实施例中，更可添加添加剂(F)，基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，添加剂(F)的使用量可为0.05重量份至5重量份。

当墨水组成物中添加剂(F)所采用的苯基类化合物包括式(F-1)所示的化合物及式(F-2)所示的化合物中的至少一种时，可藉由式(F-1)所示的化合物及/或式(F-2)所示的化合物中的羟基(-OH)及/或胺基(-NH-)与墨水组成物中的光聚合起始剂产生的游离基发生反应，以减少游离基与墨水组成物中的其他成分发生反应，藉此得到具有良好黏度稳定性的墨水组成物。

散射体(G)

墨水组成物更可包括散射体(G)。在本发明的一或更多实施例中，散射体(G)可包括选自由二氧化钛、二氧化硅、钛酸钡、氧化锆、氧化锌及氧化铝所组成的群组中的至少一种。散射体(G)可单独使用一种，也可以组合多种使用。

在本发明的一或更多实施例中，更可添加散射体(G)，基于墨水组成物的使用量总和为100重量份，散射体(G)的使用量为0.1重量份至10重量份。

当墨水组成物中更包括散射体(G)时，散射体(G)可反射未被量子点(A)吸收的光(例如蓝光)，以增加光被量子点吸收的可能性，从而提升墨水组成物形成的光转换层的光吸收率以及光转换效率。

<墨水组成物的制备方法>

墨水组成物的制备方法没有特别的限制。举例而言，将量子点(A)、第一树脂(B1)、第二树脂(B2)、乙烯性不饱和单体(C)、起始剂(D)以及溶剂(E)放置于搅拌器中搅拌，使其均匀混合成溶液状态，必要时亦可添加添加剂(F)及散射体(G)，将其混合均匀后，便可获得液态的墨水组成物。

<光转换层的制造方法>

本发明的一例示性实施例提供一种使用上述墨水组成物形成的光转换层。

将墨水组成物涂布在基板上以形成涂膜后，以100℃的温度进行曝光前的烘烤(即，预烘烤)步骤5分钟，以形成薄膜。接着，使用高压汞灯以100mJ/cm²的光对经预烘烤的涂膜进行曝光。然后，在150℃进行后烤20分钟，以在基板上形成光转换层。

基板可为玻璃基板、塑料基底材料(例如聚醚砜(PES)板、聚碳酸酯(PC)板或聚酰亚胺(PI)膜)或其他可透光的基板，其类型没有特别的限制。

涂布方法没有特别的限制，但可使用喷涂法、滚涂法、旋涂法或类似方法，且一般而言，广泛使用旋涂法。此外，形成涂覆膜，且随后在一些情况下，可在减压下部分移除残余溶剂。

在本实施例中，光转换层更包括红色图案层、绿色图案层以及散射体图案层。红色图案层包括红色量子点。绿色图案层包括绿色量子点。散射体图案层不含量子点。

<光发射装置>

本发明的一例示性实施例提供一种包括上述光转换层的光发射装置。

图1是依照本发明一实施例的光发射装置的示意图。光发射装置10包括基板120、光转换层160以及背光模块200。在本实施例中，光发射装置10还可包括滤光层140。光发射装置10还可更包括偏光板、配向膜、液晶(未绘示)或其他本领域中具有通常知识者所习知的组件，于此便不再详述。

在本实施例中，基板120是可透光的基板。基板120的材质可为玻璃、有机聚合物(例如聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)或聚碳酸酯(PC))或其他合适的材料。

滤光层140位于基板120下。在本实施例中，滤光层140例如包括红色滤光图案142、绿色滤光图案144以及蓝色滤光图案146，其中各个滤光图案之间较佳具有遮光图案148。红色滤光图案142、绿色滤光图案144以及蓝色滤光图案146不含量子点。

光转换层160位于滤光层140下。滤光层140位于基板120与光转换层160之间。光转换层160是使用上述墨水组成物所形成的光转换层。在本实施例中，光转换层160包括红色图案层162、绿色图案层164以及散射体图案层166，其中各个图案层之间较佳具有堤岸层168。红色图案层162包括红色量子点。绿色图案层164包括绿色量子点。散射体图案层166不含量子点。在本实施例中，光转换层160的红色图案层162与滤光层140的红色滤光图案142相对设置，光转换层160的绿色图案层164与滤光层140的绿色滤光图案144相对设置，且光转换层160的散射体图案层166与滤光层140的蓝色滤光图案146相对设置。举例来说，红色图案层162位于红色滤光图案142下，绿色图案层164位于绿色滤光图案144下，而散射体图案层166位于蓝色滤光图案146下。

背光模块200设置在基板120设置有光转换层160的一侧。背光模块200对光转换层160照射光。举例来说，背光模块200适于提供光源，而光源所发出的光会依序穿过光转换层160、滤光层140及基板120，以提供经转换的光源。在本实施例中，背光模块200所使用的光源种类可包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、微发光二极管(Micro-LED)或其他合适的光源。在本实施例中，背光模块200为发出蓝光的光源。背光模块200发出的蓝光经红色图案层162中的红色量子点与绿色图案层164中的绿色量子点吸收后，可分别从红色图案层162及绿色图案层164放出经转换的光，再分别穿过滤光层140的红色滤光图案142及绿色滤光图案144放出红光及绿光；而背光模块200发出的蓝光会直接穿过不含量子点的散射体图案层166而放出蓝光，再穿过滤光层140的蓝色滤光图案146放出蓝光。举例来说，当光源穿过光转换层160及滤光层140放出的光包括可见光(例如红光、绿光及蓝光)时，可将光发射装置10应用于显示设备或其他合适的装置。藉此，相较于传统的显示设备，包括上述墨水组成物形成的光转换层的光发射装置10的显示设备可表现出较佳的亮度及色彩纯度。举例来说，当光源穿过光转换层160及滤光层140放出的光包括近红外光(例如波长约为780納米至800納米)时，可将光发射装置10应用于电磁辐射装置或其他合适的装置。

图2是依照本发明另一实施例的光发射装置的示意图。在此必须说明的是，图2的实施例沿用图1的实施例的组件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的组件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图2的实施例与图1的实施例的主要差异在于：光发射装置20不具有滤光层140。

请参考图2，光发射装置20包括基板120、光转换层160以及背光模块200。在本实施例中，光转换层160位于基板120上，且光转换层160与基板120之间不具有不含量子点的滤光层。

在本实施例中，背光模块200提供的光源所发出的光会依序穿过光转换层160及基板120，以提供经转换的光源。背光模块200发出的蓝光经红色图案层162中的红色量子点与绿色图案层164中的绿色量子点吸收后，可分别从红色图案层162及绿色图案层164放出经转换的光；而背光模块200发出的蓝光会直接穿过不含量子点的散射体图案层166而放出蓝光。举例来说，当光源穿过光转换层160放出的光包括可见光(例如红光、绿光及蓝光)时，可将光发射装置20应用于显示设备或其他合适的装置。藉此，相较于传统的显示设备及/或上述包括光发射装置10的显示设备，包括光发射装置20的显示设备不仅可表现出较佳的亮度及色彩纯度，还可省略制造滤光层的步骤以降低显示设备的制造成本。举例来说，当光源穿过光转换层160放出的光包括近红外光(例如波长约为780納米至800納米)时，可将光发射装置20应用于电磁辐射装置或其他合适的装置。

在下文中，将参照实例来详细描述本发明。提供以下实例用于描述本发明，且本发明的范畴包含以下申请专利范围中所述的范畴及其取代物及修改，且不限于实例的范畴。

墨水组成物及光转换层的实施例

以下说明墨水组成物及光转换层的实施例1至实施例22以及比较例1至比较例8。

实施例1

a.墨水组成物

将6.3重量份的硒化镉系绿色量子点、4重量份的硬化性树脂B-1、4重量份的B-2、3重量份的C-1、4重量份的C-2、0.6重量份的OXE-01(巴斯夫公司制造)、以及0.1重量份的CXC-1612(金氏工业公司(King Industries)制造)加入39重量份的E-1(二乙二醇单乙基醚醋酸酯EDGAC(CAS Number:112-15-2))及39重量份的E-3(丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA(CASNumber:108-65-6))中，并且以搅拌器搅拌均匀后，即可制得实施例1的墨水组成物。

b.光转换层

以旋涂法(旋转涂布机型号MS-A150，由三笠(MIKASA)公司制造，转速约为200rpm)将实施例所制得的各墨水组成物涂布于基板上。接着，以100℃的温度进行预烘烤(prebake)5分钟，以形成薄膜。然后，以含g、h、i、i+射线的高压汞灯(型号UX-1000SM-ANC01，由优志旺公司(Ushio,Inc.)公司制造)以100mJ/cm2的光对经预烘烤的涂膜进行曝光。之后，在150℃进行后烤20分钟，即可获得具有6微米的厚度的光转换层。将所制得的光转换层以下列各评价方式进行评价，其结果如表3所示。

实施例2至实施例22以及比较例1至比较例8

实施例2至实施例22以及比较例1至比较例8的墨水组成物是以与实施例1相同的步骤来制备，并且其不同处在于：改变墨水组成物的成分种类及其使用量(如表2所示)，其中表2中标号所对应的成分/化合物如表1所示。将所制得的墨水组成物制成光转换层以下列各评价方式进行评价，其结果如表3所示。

[表1]

[表2]

[表2](续)

[表2](续)

<评价方式>

a.耐旋光性

使用蓝色背光源(放光波长λ：450nm；辉度：10000nits)照射所制备的光转换层，持续照射24小时，并进行照射前后外部量子效率(EQE)的量测，算出外部量子效率保持率(EQEremaining ratio)，以进行耐旋光性评价。

外部量子效率量测方式：

本文中使用荧光光谱仪(Flame-S-XR1-ES，由Ocean Optics,Inc.制造)进行量测，具体而言，将裸玻璃置于蓝色背光源上，以荧光光谱仪量测蓝光光子总数，接着将光转换层置于蓝色光源上并进行量测，得到量子点经过光转换后发出的红或绿光光子总数，透过以下公式计算出外部量子效率及外部量子效率保持率。

红色光转换层的外部量子效率＝(红光光子总数/蓝光光子总数)×100(％)

绿色光转换层的外部量子效率＝(绿光光子总数/蓝光光子总数)×100(％)

外部量子效率保持率＝(蓝光照射48hr的EQE/蓝光照射0hr后的EQE)×100(％)

b.耐候性

将所制备的光转换层置于温度60℃、湿度90％环境下24小时，并进行耐候性测试前后外部量子效率(EQE)的量测，算出外部量子效率保持率(EQE remaining ratio)，以进行耐候性评价。

外部量子效率保持率＝(耐候性测试后的EQE/耐候性测试前的EQE)×100(％)

c.喷墨稳定性评价

使用納米材料喷印机(DMP-2850，由Fuji Film Dimatix公司制造)，其喷印机的墨盒有16个喷嘴(nozzle)，每个喷嘴每次喷墨的墨水组成物体积为10pL，将墨水组成物连续喷墨10分钟，以下列标准进行喷墨稳定性评价。

◎：16个喷嘴中有12个以上可稳定喷墨

○：可稳定喷墨的喷头数介于8到11个

╳：可稳定喷墨的喷头数少于8个

使用观墨设备确认液滴飞行轨迹，若飞行轨迹为垂直向下且无液滴分离现象产生，即可判定为稳定喷墨。

[表3]

<评价结果>

由表2及表3可得知，实施例1至实施例11及比较例1至比较例4为绿色光转换层，实施例12至实施例22及比较例5至8为红色光转换层，相较于绿色量子点，红色量子点具有较佳抗水氧能力，在耐旋光性及耐候性方面的外部量子效率保持率较佳。

实施例1至实施例11因同时搭配使用作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)，因此，在耐旋光性及耐候性方面的外部量子效率保持率较比较例1至比较例4更高。同样地，实施例12至实施例22因同时搭配使用作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)，因此，在耐旋光性及耐候性方面的外部量子效率保持率比较例5至比较例8更高。由此可知，藉由搭配具有阻水氧气功能的树脂及单体，保护量子点免于水氧气侵袭导致荧光淬灭(decay)，可提升量子点光转换层的耐旋光性及耐候性。然而，由于比较例1及比较例5仅使用沸点为约145℃的丙二醇单甲醚乙酸酯PGMEA作为溶剂，并未将沸点控制于180℃至250℃范围内，因此，喷墨稳定性明显较差。表面张力高，容易维持喷墨液滴形状及稳定性；但若表面张力低，墨水容易直接滴下，墨滴破碎，不能形成均匀稳定的墨滴。此外，PGMEA的表面张力仅小于26.5mN/m，故喷墨稳定性较差。

综上所述，本发明的的墨水组成物同时含有作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)与作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)。作为碱不可溶树脂的第一树脂(B1)可藉由加热开环进行交联反应，达到阻水氧气的效果；作为碱可溶树脂的第二树脂(B2)的功能为黏度调整及提升量子点于组成物中的分散性。因此，本发明的墨水组成物具有良好的阻水氧气特性，可有效地改善发光效率下降的问题，且可同时维持较佳分散性。藉由搭配具有阻水氧气功能的第一树脂(B1)与第二树脂(B2)，保护量子点免于水氧气侵袭导致荧光淬灭(decay)，提升量子点光转换层的耐旋光性及耐候性，在强光长时间照射下具有良好的耐旋光性，在高温高湿环境下具有良好耐候性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种墨水组成物，其特征在于，包括：

量子点(A)；

第一树脂(B1)，其为碱不可溶树脂；

第二树脂(B2)，其为碱可溶树脂；

乙烯性不饱和单体(C)；

起始剂(D)；以及

溶剂(E)；

其中所述第一树脂(B1)包括下述式(1)所示的化合物，

式(1)中，n为1至10的整数，X为苯、甲苯或萘，Y为甲苯、甲基萘、四氢二聚环戊二烯或4,4’-二甲基-1,1’-联苯。

2.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述量子点(A)包括选自由绿色量子点及红色量子点所组成的群组中的至少一种，所述绿色量子点的放光波长在大于或等于500納米至小于600納米的范围内，所述红色量子点的放光波长在大于或等于600納米至小于或等于800納米的范围内。

3.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述第一树脂(B1)包括选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

在式(1-1)至式(1-6)中，n为1至10的整数。

4.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述第二树脂(B2)为(甲基)丙烯酸系树脂。

5.根据权利要求4所述的墨水组成物，其特征在于，所述第二树脂(B2)由一或多种选自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含醚基的(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯化合物、马来酰亚胺系化合物及双酚芴化合物的单体所构成。

6.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述乙烯性不饱和单体(C)包括选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

7.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，基于所述墨水组成物的使用量总和为100重量份，所述量子点(A)的使用量为0.5重量份至15重量份，所述第一树脂(B1)及所述第二树脂(B2)的合计使用量为0.5重量份至20重量份，所述乙烯性不饱和单体(C)的使用量为0.5重量份至20重量份，所述起始剂(D)的使用量为0.01重量份至5重量份。

8.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，基于所述墨水组成物的使用量总和为100重量份，所述溶剂(E)的使用量为65重量份至85重量份。

9.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，更包括添加剂(F)，所述添加剂(F)包括苯基类化合物、磷类化合物或硫类化合物，所述苯基类化合物包括下述式(F-1)所示的化合物及下述式(F-2)所示的化合物中的至少一种：

式(F-1)中，R¹为烷基，m为0至3的整数，

Z为伸烷基、

*-O-*或其组合，R²为氢或烷基，

当n为1时，Y为氢或烷基，

当n为2时，Y为单键、伸烷基、S、

或其组合，

当n为3时，Y为单键、三价烷基、三价苯基、

或其组合，

当n为4时，Y为碳，

*表示键结位置；

式(F-2)中，R³为烷基，R⁴为氢或苯基，p为0或1。

10.根据权利要求9所述的墨水组成物，其特征在于，所述苯基类化合物选自由以下化合物所组成的群组中的至少一种：

11.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，更包括散射体(G)，所述散射体(G)包括选自由二氧化钛、二氧化硅、钛酸钡、氧化锆、氧化锌及氧化铝所组成的群组中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的墨水组成物，其特征在于，所述溶劑(E)的沸點為180℃至250℃，且表面張力為28mN/m以上。

13.一种光转换层，是由根据权利要求1至12中任一项所述的墨水组成物所形成。

14.根据权利要求13所述的光转换层，其特征在于，所述光转换层更包括：

红色图案层，包括红色量子点；

绿色图案层，包括绿色量子点；以及

散射体图案层，不含量子点。

15.根据权利要求14所述的光转换层，其特征在于，所述绿色量子点的放光波长在大于或等于500納米至小于600納米的范围内，所述红色量子点的放光波长在大于或等于600納米至小于或等于800納米的范围内。

16.一种光发射装置，包括根据权利要求13至15中任一项所述的光转换层。

17.根据权利要求16所述的光发射装置，其特征在于，所述光发射装置更包括：

基板，所述光转换层位于所述基板上；以及

背光模块，设置在所述基板设置有所述光转换层的一侧。

18.根据权利要求17所述的光发射装置，其特征在于，所述光发射装置更包括滤光层，位于所述基板与所述光转换层之间，且所述滤光层包括红色滤光图案、绿色滤光图案以及蓝色滤光图案，所述红色滤光图案、所述绿色滤光图案以及所述蓝色滤光图案不含量子点。

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