TW201823428A - 量子點分散物、包含其之自發光型光感樹脂組成物、使用其製備的彩色濾光件與影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
提出量子點分散物。量子點分散物包含量子點與在20 °C時具有小於12.0之介電常數的第一溶劑,所提出的量子點分散物不包含鹵化烴系溶劑、芳香烴系溶劑、及脂肪族飽和烴系溶劑。
Description
本發明係有關於一種包含具有一定介電常數值之溶劑的量子點分散物、包含其之自發光型光感樹脂組成物、與使用其製備的彩色濾光件與影像顯示裝置。
硬彩色濾光件為薄膜型光學元件,其可從白光擷取出紅色、綠色與藍色三種色彩以在微小的畫素中顯示此三種色彩。於此,一個畫素具有將近幾十至幾百微米的尺寸。此彩色濾光件具有一種結構,其中以預定圖案形成在透明基底上以阻斷光線通過個別畫素之間限界區域的黑色矩陣層,及包含複數個彩色(典型為紅色(R)、綠色(G)及藍色(B))之三個主彩色係以給定的順序排列以形成個別之畫素的畫素單元,係有序地層疊。
目前已有使用利用顏料分散之光感應樹脂的顏料分散方法作為實現彩色濾光件的一種方法。然而,顏料分散方法具有的問題為,當從光源射出的光線通過彩色濾光件時,部分光線會被吸收至彩色濾光件中,造成光學效率降低。該方法也具有的問題為,包含在彩色濾光件內的顏料特性可能使得色彩再現性降低。
特別是,當彩色濾光件是應用在包含各種影像顯示裝置的各種領域中時,係需要彩色濾光件具有高的彩色再現範圍、與例如高亮度與高對比的優異的性能、及優異的圖案特性。為解決上述問題,已提出使用包含量子點的自發光型光感樹脂組成物製備彩色濾光件的方法。
通常係購買並使用商業上可得的量子點作為包含在自發光型光感樹脂組成物中的量子點。此量子點為固體狀態,其中量子點係分散在非極性溶劑中,非極性溶劑例如氯仿、甲苯、正己烷、或苯係對人體有害。由於前述溶劑為揮發性有機化合物或存在致癌性與神經毒性,並具有引發生殖功能障礙的高風險,因此它們需要被嚴格管理於工作人員的操作環境。
韓國未審查之專利公開號2015-0034013,發明名稱為“Quantum dot-Resin Nanocomposite and Method of Preparing the Same”揭露與量子點-樹脂奈米複合物相關的內容,其中可固化的樹脂與數個量子點係以奈米粒子的形式存在。
韓國未審查之專利公開號2016-0069393,發明名稱為“Method of Preparing Light conversion composite, Light conversion composite, and Light Conversion Film, Backlight Unit and Display device Comprising the Same”揭露與光轉換複合物有關的內容,光轉換複合物包含基質樹脂;及分散在基質樹脂中的量子點-聚合物珠,其中光轉換複合物在根據通過小角度X-光束散射量測之波數的散射強度圖中的峰值點處具有0.0056 Å-1
至0.045 Å-1
的波數q。
在專利檔中,前述的複合物具有的問題為,由於係使用對人體有害的溶劑作為溶劑,或複合物因不良的分散特性而未被圖案化,因此它們無法應用至彩色濾光件。
因此,有需要發展量子點分散物與自發光型光感樹脂組成物,其具有優異的分散性,而未包含對人體有害的成分,並能表現出較佳的發光特性。
[先前技術文件]
[專利文件]
韓國未審查之專利公開號2015-0034013(2015年4月2日)
韓國未審查之專利公開號2016-0069393(2016年6月16日)
據此,本發明之一方面係提出量子點分散物,其不包含對人體有害的溶劑,與包含其之自發光型光感樹脂組成物。
本發明之另一方向係提出量子點分散物,其具有優異的分散性質與較佳的發光特性,與包含其之自發光型光感樹脂組成物。
本發明之又另一方面係提供一種使用前述量子點分散物及自發光型光感樹脂組成物製備的彩色濾光件與影像顯示裝置,其具有較佳的發光特性。
為解決上述問題,根據本發明之一方面,有提出量子點分散物,其包含量子點;與在20 °C時具有小於12.0之介電常數的第一溶劑,所提出的量子點分散物不包含鹵化烴系溶劑;芳香烴系溶劑;與脂肪族飽和烴系溶劑。
根據本發明之另一方面,有提出一種自發光型光感樹脂組成物,其包含前述的量子點分散物,且更包含擇自由可光聚合化合物;鹼可溶樹脂;光聚合起始劑;及第二溶劑所構成之群組之一或更多者。
根據本發明之又另一方面,有提出一種彩色濾光件,其包含前述之自發光型光感樹脂組成物的固化產物。
根據本發明之再另一方面,有提出一種影像顯示裝置,其包含前述的彩色濾光件。
以下將更詳細說明本發明。
在本發明中,當採用一部分係設置在另一部分“上(on)”時,其可為直接設置在該另一部分上,或兩者之間可存在仲介部分。
在本發明中,當採用一元件“包含(include)”且“具有(has)”一部件時,其舉例說明存在的其它部件,但並未排除其它部件之存在,除非在此具體陳述。
<量子點分散物>
本發明之一方面係有關於量子點分散物。具體而言,本發明之一方面係有關於量子點分散物,其包含量子點;及第一溶劑,第一溶劑在20 °C具有小於12.0的介電常數(dielectric constant),所提供的量子點分散物不包含鹵化烴系溶劑;芳香烴系溶劑;脂肪族飽和烴系溶劑。
根據本發明的量子點分散物包含量子點。量子點可指奈米尺寸的半導體材料。原子組合以形成分子,其然後組成由小分子構成之集合體。此集合體係稱為簇(cluster)。在此情況中,當此奈米粒子具有半導體特性時,奈米粒子係稱為量子點。當量子點從外部吸收能量使得量子點進入激發狀態時,量子點會自行釋放對應能量帶隙之能量。
由於使用根據本發明之自發光型光感樹脂組成物所製備的彩色濾光件包含量子點,當以外部光線照射彩色濾光件時,彩色濾光件可射出光線(光致發光)。
在一般包含彩色濾光件的影像顯示裝置中,白光穿過彩色濾光件以實現色彩。在此程式中,由於一些光線被吸收至彩色濾光件中,因此可能會降低光學效率。然而,當顯示裝置包含使用根據本發明自發光型光感樹脂組成物所製備之彩色濾光件時,彩色濾光件具有的優點為,由於當以光源之光線照射彩色濾光件時,彩色濾光件自發性發出光線,因此可實現優異之光學效率,由於係射出具有彩色的光線,因此色彩再現性可變得優異,且由於光致發光造成光線係沿所有方向射出,因此也可提高視角。
量子點粒子並未特別限制,只要當量子點粒子被光激發時能發出光線。舉例而言,量子點粒子可擇自由II-VI族半導體化合物;III-V族半導體化合物;IV-VI族半導體化合物;IV族元素或包含其之化合物;及其組合所構成之群組,其可單獨或組合二或更多者使用。
具體而言,II-VI族半導體化合物可擇自由擇自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、及其混合物所構成之群組的二元化合物;擇自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、及其混合物所構成之群組的三元化合物;及擇自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、及其混合物所構成之群組的四元化合物所構成之群組,但本發明不限於此。
III-V族半導體化合物可擇自由擇自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及其混合物所構成之群組的二元化合物;擇自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、及其混合物所構成之群組的三元化合物;及擇自由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及其混合物所構成之群組的四元化合物所構成之群組。
IV-VI族半導體化合物可包含擇自由擇自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及其混合物所構成之群組的二元化合物;擇自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及其混合物所構成之群組的三元化合物;及擇自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及其混合物所構成之群組的四元化合物所構成之群組之一或更多者,但本發明不限於此。
IV族元素或包含其之化合物可擇自由擇自由Si、Ge、及其混合物所構成之群組的元素化合物;及擇自由SiC、SiGe、及其混合物所構成之群組的二元化合物所構成之群組,但本發明不限於此。
量子點可具有均質之(homogeneous)單一結構;諸如核-殼結構(core-shell structure)、梯度結構(gradient structure)、或類似的雙重結構;或其混合的結構。
具體而言,形成核-殼之雙重結構中的核與殼各材料可由上述不同類型的半導體化合物組成。舉例而言,核可包含擇自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS、及ZnO所構成之群組的一或更多材料,但本發明不限於此。殼可包含擇自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、及HgSe所構成之群組的一或更多材料,但本發明不限於此。
一些量子點的表面可以有機配位體取代,但本發明不限於此。係期望有機配位體能結合至量子點的表面,使得有機配位體能作穩定量子點之用。有機配位體可包含C5至C20之烷基羧酸(alkyl carboxylic acid)、烯基羧酸(alkenyl carboxylic acid)、或炔基羧酸(akynyl carboxylic acid);吡啶(pyridine);巰基醇(mercapto alcohol);硫基(thiol);膦(phosphine);膦氧化物(phosphine oxide);一級胺;二級胺,及類似物,但本發明不限於此。
以有機配位體取代一些量子點的表面的方法可使用該技術領域之一般使用的方法來執行,但本發明不限於此。
量子點可使用濕式化學製程、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)製程、或分子束磊晶(MBE)製程合成,但本發明不限於此。
濕式化學製程是一種添加前驅物材料至有機溶劑中以成長粒子的方法。當粒子成長時,有機溶劑自然地配位至量子點結晶之表面,使得有機溶劑作用為分散劑,藉此調節結晶之成長。因此,由於與諸如金屬有機化學氣相沉積、或分子束磊晶之氣相沉積法相比,可藉由更加容易且便宜之製程來控制奈米粒子之成長,因此根據本發明之量子點較佳係使用濕式化學製程製備。
基於量子點分散物之固含量之總重量為100重量份,所包含之量子點的含量可為20至99重量份,較佳為30至99重量份,且更佳為50至99重量份。當包含的量子點在此含量範圍內時,可提供具有極佳感光特性的自發光型光感樹脂組成物。當包含的量子點的量少於此含量範圍時,感光特性可能有某程度的降低。當包含的量子點的量大於此含量範圍時,例如將在以下說明的鹼可溶樹脂與可光聚合化合物的其它成分的含量係相對於量子點的含量更低,其使得彩色濾光件稍微難以製備。因此,係期望包含的量子點係在此含量範圍。
根據本發明的量子點分散物包含在20 °C時具有小於12.0之介電常數的第一溶劑。在此情況中,根據本發明的量子點分散物不包含鹵化烴系溶劑(halogenated hydrocarbon-based solvent);芳香烴系溶劑(aromatic hydrocarbon-based solvent);及脂肪族飽和烴系溶劑(aliphatic saturated hydrocarbon-based solvent)。
鹵化烴系溶劑可例如包含氯仿、二氯甲烷(dichloromethane)、二氯甲烷(methylene chloride)、四氯化碳(carbon tetrachloride)、二氯乙烷(dichloroethane)、四氯乙烷(tetrachloroethane)、及類似物,但本發明不限於此。
芳香烴系溶劑可包含苯(benzene)、甲苯(toluene)、二氯苯(dichlorobenzene)、二甲苯(xylene)、及類似物,但本發明不限於此。
脂肪族飽和烴系溶劑可包含諸如正己烷、戊烷、庚烷等直鏈烷,諸如環戊烷、環己烷等的環烷,煤油(kerosene),及類似物,但本發明不限於此。
具體而言,根據本發明之第一溶劑可包含鹵化烴系溶劑,例如氯仿或二氯甲烷(dichloromethane);芳香烴系溶劑,例如苯或甲苯;或脂肪族飽和烴系溶劑,例如正己烷,含量為100 ppm或更少,具體為50 ppm或更少,且更具體為10 ppm或更少。
根據本發明之溶劑具有的優點為,由於溶劑不包含對人體有害的溶劑,因此能保護工作者避免可能存在之風險。
根據本發明之其它示例實施例,第一溶劑可具有在20 °C時小於8.0的介電常數。
根據本發明之又其它示例實施例,第一溶劑可具有在20 °C時小於6.0的介電常數。
根據本發明的量子點分散物具有的優點為,由於量子點分散物包含符合介電常數值的第一溶劑,因此量子點分散物具有優異之量子點分散特性。因此,使用根據本發明之包含量子點分散物的自發光型光感樹脂組成物製備的彩色濾光件及影像顯示裝置具有可實現出優異之發光特性的優點。
當第一溶劑在20 °C時具有12.0或更高的介電常數時,量子點的分散性可能會多少降低,且因此量子點可能發生集聚(agglomeration)。結果,整體的發光特性可能會降低,且可能會製備出具有不均性能的彩色濾光件。因此,係期望使用在20 °C時具有小於12.0之介電常數的第一溶劑。
根據本發明之又其它示例實施例,第一溶劑可包括擇自由甲基異戊基酮(methyl isoamyl ketone)、二異丁基酮(diisobutyl ketone)、二乙基碳酸酯(diethyl carbonate)、丁基乙酸酯(butyl acetate)、異丁基乙酸酯(isobutyl acetate)、異戊基乙酸酯(isoamyl acetate)、異丁酸異丁酯(isobutyl isobutyrate)、2-乙基己基乙酸酯(2-ethylhexyl acetate)、己基乙酸酯(hexyl acetate)、乙酸橙花酯(neryl acetate)、二丙二醇二甲基醚(dipropylene glycol dimethyl ether)、二丙二醇甲基醚乙酸酯(dipropylene glycol methyl ether acetate)、鄰甲酸乙酯(ethyl o-formate)、乙基丁酸酯(ethyl butyrate)、二乙基縮醛(diethyl acetal)、甲基己酸酯(methyl hexanoate)、辛酸甲基(methyl octanoate)、異戊酸乙酯(ethyl isovalerate)、甲基3-甲基丁酸乙酯(methyl 3-methylbutanoate)、異戊基-3-甲基丁酸乙酯(isopentyl 3-methylbutanoate)、異戊基丁酸乙酯(isopentyl butanoate)、乙基甲基碳酸酯(ethyl methyl carbonate)、戊基戊酸酯(pentyl pentanoate)、丙酸異戊基酯(isoamyl propionate)、異戊酸異丁酯(isobutyl isovalerate)、異戊酸丙酯(propyl isovalerate)、2-(2-(乙烯氧基)乙氧基)丙烷(2-(2-(vinyloxy)ethoxy)propane)、1-烯丙氧基-2-異丙氧基-乙烷)(1-allyloxy-2-isopropoxy-ethane)、(2-異丁氧基-乙氧基)-乙烯(2-isobutoxy-ethoxy)-ethene)、1-乙烯氧基-2-戊氧基-乙烷(1-vinyloxy-2-isopentoxy-ethane)、及1-乙烯氧基-2-戊氧基-乙烷(1-vinyloxy-2-pentoxy-ethane)所構成之群組之一或更多者。
基於量子點分散物之總含量為100重量份,所包含之第一溶劑的含量可為25至95重量份,較佳為30至95重量份,且更佳為40至90重量份。當相對於所有量子點分散物為100重量份,包含的第一溶劑係在此含量範圍內時,可增進量子點的分散性。當包含的第一溶劑的量低於此含量範圍時,光學特性可能為期望的,但分散特性可能會多少降低。另一方面,當包含的第一溶劑的量大於此含量範圍時,分散特性可能為期望的,但光學特性可能會多少降低。因此,係期望第一溶劑的含量符合此含量範圍。
根據本發明之又其它示例實施例,該量子點分散物可更包括擇自由磷酸酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、及胺酯系分散劑所構成之群組之一或更多者。
當量子點分散物更包括擇自由磷酸酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、及胺酯系分散劑所構成之群組之一或更多者時,量子點分散物具有的優點為,由於在第一溶劑中的量子點具有增進的分散性,因此量子點分散物具有優異的量子效率。
磷酸酯系分散劑可包含磷酸酯系化合物,且磷酸酯系化合物可具有一結構,其中存在於磷酸酯((HO)2
PO(OR))或磷酸(H3
PO4
)中的氫氧基或氫氧基的氫原子係未被取代或以其它官能基取代。舉例而言,磷酸酯系化合物可以形式(H2
PO3
-)表示,但本發明不限於此。在本發明中,所述“磷酸酯系(phosphoric acid ester-based)”也可包含擇自由亞磷酸衍生物、磷酸衍生物、膦酸衍生物、及次膦酸衍生物所構成之群組之一或更多者。
當分散劑包含磷酸酯系化合物,分散劑具有的優點為,可避免發光效率降低,並可改善不佳的感光特性。
磷酸酯系化合物可更包含擇自聚醚基團、聚酯基團及磷酸鹽基(phosphate group)之一或更多者於一個分子中。
在本發明中,用語“聚(poly-)”係指由一定數量之重複單元構成之化合物。舉例而言,“聚醚基團”與“聚酯基團”各可指由1至20個含有醚基或酯基任一之重複單元構成之基團。在本發明中,重複單元的數量可較佳在5至20的範圍內,更佳在10至20的範圍內。在此情況中,聚醚與聚酯基團具有的優點為,它們係具有優異的相容性。
當磷酸酯系化合物更包含聚醚基團於一個分子中時,磷酸酯系化合物具有的優點為,可增進與以下將要說明之鹼可溶樹脂(alkali-soluble resin)的相容性。當磷酸酯系化合物更包含聚酯基團於一個分子中時,磷酸酯系化合物具有的優點為,可增進與鹼可溶樹脂的相容性及在鹼性(alkaline)顯影溶液中的可溶特性。當磷酸酯系化合物更包含磷酸鹽基在一個分子中時,磷酸酯系化合物具有的優點為,磷酸酯系化合物可被吸附至量子點的表面而作用為保護層,且量子點可被去集聚化(de-agglomerated)。
根據本發明之磷酸酯系化合物較佳可包含聚醚基團、聚酯基團及磷酸鹽基在一個分子中。由於與鹼可溶樹脂的相容性及在鹼性顯影溶液中的可溶特性,造成量子點可被去集聚化以縮減分散粒子的尺寸,並能形成期望的圖案,因此此情況係為最佳的。酸值是中和1g丙烯酸聚合物所需的氫氧化鉀(KOH)的量,並通常可以使用氫氧化鉀水溶液藉由滴定過程來確定。
在本發明中,用語“酸值(acid value)”指中和1g丙烯酸聚合物所需之氫氧化鉀的量的量測值,並與以下將要說明之自發光型光感樹脂組成物的可溶性相關。當磷酸酯系化合物的酸值大於或等於10 (mg KOH/g),具體而言係在10至200 (mg KOH/g)的範圍內時,在包含分散劑之自發光型光感樹脂組成物的顯影速率方面會有較佳的優勢。當酸值低於此範圍時,可能會難以確保足夠的顯影速率。另一方面,當酸值大於此範圍時,由於對基底之緊密附著性的降低,因此可能會容易產生短路圖案(short-circuit),且組成物的整體儲存穩定性降低,而造成提高的黏度。因此,係期望酸值符合此範圍。
丙烯酸系分散劑可包含丙烯酸嵌段共聚物(acrylic block copolymer)。丙烯酸嵌段共聚物較佳為包含含有鹼基與酸基之嵌段與不含有鹼基與酸基兩者之嵌段的嵌段共聚物。
鹼基或酸基(此後也一般被稱為“量子點吸附基(quantum dot-adsorbing group)”)任一者行使吸附上述量子點的作用。
包含量子點吸附基的量子點吸附嵌段可包含使用含有鹼基之單體與含有酸基之單體成形的量子點吸附嵌段。
含有鹼基的單體可包含含有一級氨基(amino group)、二級氨基、三級氨基、或四級銨基(quaternary ammonium group)的單體。單體的特定範例可包含N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯(N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate)、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯(N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate)、N,N-二甲基丙烯醯胺(N,N-dimethylacrylamide)、二乙基丙烯醯胺(diethylacrylamide)、二甲基氨基丙基甲基丙烯醯胺(dimethylaminopropyl methacrylamide)、丙烯醯基嗎啉(acryloylmorpholine)、乙烯基咪唑(vinylimidazole)、2-乙烯基吡啶(2-vinylpyridine)、含有氨基與己內酯(caprolactone)主鏈(backbone)的單體;諸如縮水甘油(甲基)丙烯酸酯(glycidyl (meth)acrylate)等含有縮水甘油基之化合物與含有一個二級氨基在一個分子中的化合物的反應產物;(甲基)丙烯醯基烷基異氰酸酯化合物與4-(2-氨基甲基)-吡啶(4-(2-aminomethyl)-pyridine)、4-(2-氨基乙基)-吡啶(4-(2-aminoethyl)-pyridine)、4-(2-羥基乙基)吡啶(4-(2-hydroxyethyl)pyridine)、1-(2-氨基乙基)-呱嗪(1-(2-aminoethyl)-piperazine)、2-氨基-6-甲氧基苯並噻唑(2-amino-6-methoxybenzothiazole)、1-(2-羥基乙基咪唑)(1-(2-hydroxyethylimidazole))、N,N-二丙烯三氰胺(N,N-diallyl-melamine)、與N,N-二甲基-1,3-丙烷二胺(N,N-dimethyl-1,3-propanediamine)及類似物的反應產物。
含有酸基的單體可包含含有羧基與磺酸基(sulfo group)的單體。含有羧基的單體可包含不飽和單羧酸化合物,例如丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、巴豆酸(crotonic acid)、及類似物;不飽和二羧酸化合物,例如順丁烯二酸(maleic acid)、反丁烯二酸(fumaric acid)、伊康酸(itaconic acid)、及類似物;上述之半酯物(half-ester)、及類似物。含有磺酸基的單體可包含2-丙烯醯胺-2-甲基-1-丙烷磺酸(2-acrylamide-2-methyl-1-propane sulfonic acid)、2-甲基丙烯醯胺-2-甲基-1-丙烷磺酸(2-methacrylamide-2-methyl-1-propane sulfonic acid)、苯乙烯磺酸(styrene sulfonic acid)、及類似物。
不包含量子點吸附基的嵌段可包含從諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯(α-methylstyrene)、乙烯基甲苯(vinyltoluene)、氯化苄(benzyl chloride)、及類似的芳香乙烯系化合物;諸如(甲基)丙烯酸甲酯(methyl (meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸乙酯(ethyl (meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸丁酯(butyl (meth)acrylate)、及類似的不飽和羧酸烷基酯;諸如苄基(甲基)丙烯酸酯(benzyl (meth)acrylate)及類似的不飽和羧酸烷基酯;含有聚己內酯的化合物(polycaprolactone-containing compound)、聚伸烷基二醇酯系化合物、及類似物衍生的嵌段。
丙烯酸嵌段共聚物可藉由發明技術領域中的聚合方法,例如活性陰離子聚合獲得。
丙烯酸嵌段共聚物一般具有的胺值(amine value)為0至200 mgKOH/g,較佳為0至120 mgKOH/g,且更佳為0至80 mgKOH/g。
商業上可得之丙烯酸嵌段共聚物的產品可包含“Disperbyk(註冊商標)-112(胺值:36 mgKOH/g)”、“Disperbyk(註冊商標)-2000(胺值:4 mgKOH/g)”、“Disperbyk(註冊商標)-2001(胺值:29 mgKOH/g)”、“Disperbyk(註冊商標)-2020(胺值:38 mgKOH/g)”、“Disperbyk(註冊商標)-2050(胺值:30 mgKOH/g)”、“Disperbyk(註冊商標)-2070(胺值:20 mgKOH/g)”、及類似物,其皆由日本Bigchemi有限公司製造。
分散劑,其可由使具有數量平均分子量300至10,000並含有一或更多羥基於一分子中的化合物、與含有能與一分子中的異氰酸酯基反應之官能基的含有鹼基的化合物(basic group-containing compound),與聚異氰酸酯化合物的異氰酸酯基反應而獲得,係可用作胺酯系分散劑。
獲得此胺酯系分散劑的方法可使用日本專利公開號S60-166318中揭露的方法、及類似的方法。
聚異氰酸酯化合物可包含含有二或更多異氰酸酯基的異氰酸酯化合物,並可包含: 芳香二異氰酸酯化合物,例如2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-tolylene diisocyanate)、2,4-甲苯二異氰酸酯的二聚體、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-tolylene diisocyanate)、對二甲苯二異氰酸酯(p-xylene diisocyanate)、間二甲苯二異氰酸酯(m-xylene diisocyanate)、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯(4,4’-diphenylmethane diisocyanate)、1,5-伸萘基二異氰酸酯(1,5-naphthylene diisocyanate)、3,3’-二甲基聯苯-4,4’-二異氰酸酯(3,3’-dimethylbiphenyl-4,4’-diisocyanate)、及類似物; 脂肪族或脂環族聚異氰酸酯,例如六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、異佛酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)、4,4’-亞甲基二(環己基異氰酸酯)(4,4’-methylene bis(cyclohexylisocyanate))、乙基環己烷-2,4(或-2,6)二異氰酸酯(ethylcyclohexane-2,4 (or -2,6) diisocyanate)、1,3-(異氰酸酯(亞甲基)環己烷(1,3-(isocyanate methylene)cyclohexane)、及類似物; 含有由二異氰酸酯衍生之異三聚氰酸基的聚異氰酸酯(含有異三聚氰酸基的聚異氰酸酯,其係由三聚化(trimerizing)二異氰酸酯及類似物形成); 使二異氰酸酯與多元醇反應獲得的聚異氰酸酯; 由二異氰酸酯化合物之縮二脲(biuret)反應獲得的、及類似物的聚異氰酸酯。
在上述聚異氰酸酯化合物中,以含有從諸如甲苯二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、或類似的二異氰酸酯衍生之異三聚氰酸基的聚異氰酸酯為佳。
含有一或更多羥基於一個分子中的化合物可包含聚醚化合物、聚酯化合物、及類似物。
聚醚化合物可包含: 聚伸烷基二醇,例如聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚丙二醇(polypropylene glycol)、聚丁二醇(polybutylene glycol)、聚四亞甲基二醇(polytetramethylene glycol)、及類似物; 伸烷基二醇,例如乙烯二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propanediol)、1,2-丙二醇(propylene glycol)、四亞甲基二醇(tetramethylene glycol)、五亞甲基二醇(pentamethylene glycol)、己烷二醇(hexanediol)、新戊基二醇(neopentyl glycol)、甘油(glycerin)、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)、季戊四醇(pentaerythritol)、雙甘油(diglycerin)、雙三羥甲基丙烷(ditrimethylolpropane)、雙季戊四醇(dipentaerythritol)、及類似物; 諸如甲醇、乙醇、及類似的低分子量單醇(low-molecular-weight mono-ols)的修飾化產物。
低分子量單醇的修飾化產物可包含環氧乙烷修飾的產物(ethylene oxide-modified products)、環氧丙烷修飾的產物(propylene oxide-modified products)、環氧丁烷修飾的產物(butylene oxide-modified products)、四氫呋喃修飾的產物(tetrahydrofuran-modified products)、及類似物。
聚酯化合物可包含: 諸如乙烯二醇(ethylene glycol)、丙二醇(propanediol)、1,2-丙二醇(propylene glycol)、四亞甲基二醇(tetramethylene glycol)、五亞甲基二醇(pentamethylene glycol)、己烷二醇(hexanediol)、新戊基二醇(neopentyl glycol)、甘油(glycerin)、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)、季戊四醇(pentaerythritol)、雙甘油(diglycerin)、雙三羥甲基丙烷(ditrimethylolpropane)、雙季戊四醇(dipentaerythritol)及類似之伸烷基二醇物的修飾化產物; 諸如甲醇、乙醇及類似之低分子量單醇的修飾化產物; 諸如己二酸(adipic acid)或二聚酸(dimer acid)的脂肪族二羧酸與諸如新戊基二醇(neopentyl glycol)或甲基戊二醇(methylpentanediol)之多元醇物的酯化產物,亦即,脂肪族聚酯多元醇物; 諸如對苯二甲酸(terephthalic acid)、及類似之芳香二羧酸物與諸如新戊基二醇(neopentyl glycol)及類似之多元醇物的酯化產物,亦即,聚酯多元醇物(芳香聚酯多元醇物、及類似物); 諸如聚碳酸酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚四亞甲基六甘油醚(polytetramethylenehexaglycerylether)(六甘油之四氫呋喃修飾化產物(tetrahydrofuran modified products of hexaglycerin))及類似之含有多價羥基之化合物(polyvalent hydroxyl group-containing compounds)與諸如反丁烯二酸(fumaric acid)、苯二甲酸(phthalic acid)、異苯二甲酸(isophthalic acid)、伊康酸(itaconic acid)、己二酸(adipic acid)、癸二酸(sebacic acid)、順丁烯二酸(maleic acid)、及類似之二羧酸物的酯化產物; 例如由諸如甘油及類似之含有多價羥基之化合物與脂肪酸脂物之交酯化反應(transesterification reaction)獲得之單甘油酯物的含有多價羥基之化合物;及類似物。
例如伸烷基二醇物、低分子量單醇物或類似之醇物的修飾化產物可包含ε-己內酯修飾的產物(ε-caprolactone-modified products)、γ-丁內酯修飾的產物(γ-butyrolactone-modified products)、δ-戊內酯修飾的產物(δ-valerolactone-modified products)、甲基戊內酯修飾的產物(methylvalerolactone-modified products)、及類似物。
在含有一或更多羥基於一個分子中的化合物中,較佳為醇物的ε-己內酯加成物。
含有一或更多羥基於一個分子中的化合物具有數量平均分子量300至10,000,較佳為300至6,000。
此外,數量平均分子量與重量平均分子量可由柱層析法量測。
分散劑之相關技術中一般使用的化合物可用作含有鹼基的化合物(basic group-containing compound),其含有能與一分子中之異氰酸酯基反應的官能基,但本發明並未特別限於此。
含有鹼基的化合物較佳包含擇自由含有Zerewitinoff活性氫原子與含有至少一個氮原子的鹼基的化合物所構成之群組的任一化合物,例如多元醇物、聚硫醇物(polythiols)、及胺物,其皆含有N,N-二元取代的氨基或雜環氮原子。
此含有鹼基的化合物包含N,N-二甲基-1,3-丙烷二胺(N,N-dimethyl-1,3-propanediamine)、N,N-二乙基1,4-丁二胺(N,N-diethyl 1,4-butanediamine)、2-二甲基氨基乙醇(2-dimethylaminoethanol)、1-(2-氨基乙基)-呱嗪(1-(2-aminoethyl)-piperazine)、2-(1-吡咯烷基)-乙基胺(1-(2-aminoethyl)-piperazine)、4-氨基-2-甲氧基嘧啶(4-amino-2-methoxypyrimidine)、4-(2-氨基乙基)-吡啶(4-(2-aminoethyl)-pyridine)、1-(2-羥基乙基)-呱嗪(1-(2-hydroxyethyl)-piperazine)、4-(2-羥基乙基)嗎啉(4-(2-hydroxyethyl)-morpholine)、2-巰基嘧啶(2-mercaptopyrimidine)、2-巰基苯並咪唑(2-mercaptobenzimidazole)、2-氨基-6-甲氧基苯並噻唑(2-amino-6-methoxybenzothiazole)、N,N-二烯丙基-三氰胺(N,N-diallyl-melamine)、3-氨基-1,2,4-三唑(3-amino-1,2,4-triazole)、1-(2-羥基乙基)-咪唑(1-(2-hydroxyethyl)-imidazole)、3-巰基-1,2,4-三唑(3-mercapto-1,2,4-triazole)、及類似物。在所述物質中,較佳為含有雜環氮原子的胺物。
胺酯系分散劑可由發明技術領域中已知的方法合成。
胺酯系分散劑較佳具有胺值0至200 mgKOH/g,更佳為0至120 mgKOH/g,且再更佳為0至80 mgKOH/g。此外,胺酯系分散劑較佳具有胺值為0至55 mgKOH/g,且更佳為5至40 mgKOH/g。
胺酯系分散劑之商業上可得的產品可包含Disperbyk-161(具有胺值11 mgKOH/g,並可商業上從Bigchemi日本有限公司購得)、Disperbyk-162(具有胺值13 mgKOH/g,並可商業上從Bigchemi日本有限公司購得)、Disperbyk-167(具有胺值13 mgKOH/g,並可商業上從Bigchemi日本有限公司購得)、Disperbyk-182(具有胺值胺值13 mgKOH/g,並可商業上從Bigchemi日本有限公司購得)、及類似物。
於此揭露中,胺值係指相對於分散劑之1 g固含量計算出的胺值。在此情況中,胺值為由使用電位滴定法[舉例而言,COMTITE (AUTO TITRATOR COM-900,BURET B-900,TITSTATIONK-900),並可商業上從Hiranuma Sangyo日本有限公司購得]量測0.1 mol/L水相氫氯酸溶液中胺量,並將胺量換算為氫氧化鉀的當量所獲得的值。
基於量子點之固含量之總重量為100重量份,所包含之分散劑的含量可為1至250重量份,較佳為3至200重量份,且更佳為5至100重量份。當包含的分散劑係在此含量範圍內時,分散劑在量子點的去集聚上具有優異的作用,可抑制根據本發明的量子點分散物及包含其之自發光型光感樹脂組成物中極性差異造成的析出現象,並在製備彩色濾光件之製程期間作用為量子點的保護層。
<自發光型光感樹脂組成物>
本發明之另一方面係有關於自發光型光感樹脂組成物,其包含前述的量子點分散物,並更包含擇自由可光聚合化合物;鹼可溶樹脂;光聚合起始劑;及第二溶劑所構成之群組之一或更多者。
根據本發明之其它示例實施例,基於自發光型光感樹脂組成物之總重量為100重量份,所包含之該量子點分散物的含量可為3至80重量份,較佳為5至70重量份,且較佳為10至60。當根據本發明之自發光型光感樹脂組成物包含前述含量範圍的量子點分散物時,自發光型光感樹脂組成物具有的優點為,能夠製備出具有優異之發光特性的彩色濾光件。當包含的量子點分散物量少於此含量範圍時,會多少降低發光特性。另一方面,當包含的量子點分散物量大於此含量範圍時,會降低其它成分的相對含量,其使得難以形成圖案,且信賴性可能劣化。因此,係期望包含此含量範圍內的量子點分散物。
根據本發明之自發光型光感樹脂組成物可包含可光聚合化合物。包含在本發明之自發光型光感樹脂組成物中的可光聚合化合物為以下所述之能由光與光聚合起始劑之作用而共聚的化合物,並可包含單官能基單體、雙官能基單體、其它多官能基單體、及類似物。
單官能基單體的種類並未特別限制,並可例如包含壬基苯基卡必醇丙烯酸酯(nonylphenylcarbitol acrylate)、2-羥基-3-苯氧丙基丙烯酸酯(2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate)、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯(2-ethylhexylcarbitol acrylate)、2-羥基乙基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl acrylate)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinylpyrrolidone)、及類似物。
雙官能基單體的種類並未特別限制,且可例如包含1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、乙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethylene glycol di(meth)acrylate)、新戊基二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentyl glycol di(meth)acrylate)、三乙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯(triethylene glycol di(meth)acrylate)、雙酚A之雙(丙烯醯基乙氧基)醚(bis(acryloyloxyethyl) ether of bisphenol A)、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(3-methylpentanediol di(meth)acrylate)、及類似物。
多官能基單體的種類並未特別限制,且可例如包含三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)、雙季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、雙季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(meth)acrylate)、乙氧基化雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(ethoxylated dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、丙氧基化雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(propoxylated dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、及類似物。這些當中,較佳使用雙官能基或更高的多官能基單體。
可光聚合化合物之商業上可得的範例包含A9550 (Shin-Nakamura化學有限公司)、及類似物,但本發明不限於此。
基於自發光型光感樹脂組成物之固含量之總重量為100重量份,所包含之可光聚合化合物的含量可為5至50重量份,具體為15至45重量份,且更具體為20至37重量份。當包含的可光聚合化合物係在此含量範圍內時,在畫素單元之強度(intensity)或平坦特性方面會具有較佳的優勢。
當包含的可光聚合化合物的量小於此含量範圍時,畫素單元的強度會多少降低。另一方面,當包含的可光聚合化合物的量大於此含量範圍時,畫素單元的平坦特性會多少降低。因此,係期望包含此含量範圍內的可光聚合化合物。
根據本發明的自發光型光感樹脂組成物可包含鹼可溶樹脂。
鹼可溶樹脂可用以藉由使利用自發光型光感樹脂組成物製備得之彩色濾光件的未曝光區域為鹼可溶的,來移除彩色濾光件的未曝光區域。此外,當自發光型光感樹脂組成物包含鹼可溶樹脂時,量子點可均勻地分散在組成物中,且在製程期間組成物可做保護量子點的作用,藉此維持亮度。
具有50至200 (mg KOH/g)之酸值的鹼可溶樹脂可選用,並用作根據本發明的鹼可溶樹脂。此外,可預期鹼可溶樹脂的分子量與分子量分佈(Mw/Mn)係被限制的,以增進彩色濾光件中使用上的表面硬度。鹼可溶樹脂較佳為直接共聚的,從而鹼可溶樹脂的重量平均分子量係在3,000至35,000的範圍內,較佳在5,000至32,000的範圍內,且鹼可溶樹脂的分子量分佈係在1.5至6.0的範圍內,較佳在1.8至4.0的範圍內,或係購得並使用。當鹼可溶樹脂具有在這些範圍內的分子量與分子量分佈時,鹼可溶樹脂可具有提升的硬度及高的膜保存率,未曝光區域在顯影溶液中可具有優異的可溶性,並可提升分解度。
鹼可溶樹脂包含擇自由含有羧基之不飽和單體的聚合物、或含有羧基之不飽和單體與可與其共聚合之具有不飽和鍵之單體的共聚物、及其組合所構成之群組之一或更多者。
在此情況中,含有羧基的不飽和單體可包含不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和三羧酸、及類似物。具體而言,不飽和單羧酸可例如包含丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯基丙烯酸(α-chloroacrylic acid)、肉桂酸(cinnamic acid)、及類似物。不飽和二羧酸可例如包含順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸、檸康酸(citraconic acid)、中康酸(mesaconic acid)、及類似物。不飽和多價羧酸可為酸酐。具體而言,不飽和多價羧酸可包含馬來酐(maleic anhydride)、伊康酐(itaconic anhydride)、檸康酐(citraconic anhydride)、及類似物。此外,不飽和多價羧酸可為其單(2-甲基丙烯醯基烷氧基)酯(mono(2-methacryloyloxyalkyl)ester),其範例可例如包含單(2-丙烯醯基乙氧基)琥珀酸酯(mono(2-acryloyloxyethyl) succinate)、單(2-甲基丙烯醯基乙氧基)琥珀酸酯(mono(2-methacryloyloxyethyl) succinate)、單(2-丙烯醯基乙氧基)鄰苯二甲酸酯(mono(2-acryloyloxyethyl) phthalate)、單(2-甲基丙烯醯基乙氧基)鄰苯二甲酸酯(mono(2-methacryloyloxyethyl) phthalate)、及類似物。不飽和多價羧酸可為在其兩末端各處之二羧基聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,其範例可例如包含ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯(ω-carboxy polycaprolactone monoacrylate)、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯(ω-carboxy polycaprolactone monomethacrylate)、及類似物。此含有羧基的單體可單獨或合併二或更多者使用。
此外,可與含有羧基的不飽和單體共聚合的單體可包含擇自由芳香乙烯系化合物、不飽和羧酸酯化合物、不飽和羧酸氨基烷基酯化合物、不飽和羧酸縮水甘油酯化合物、羧酸乙烯基酯化合物、不飽和醚化合物、丙烯腈化合物、不飽和醯亞胺化合物、脂肪族共軛二烯化合物、在其分子鏈之末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基之巨單體(macromonomer)、大單體(bulky monomer)、及其組合所構成之群組之一或更多者。
具體而言,在此可使用之可共聚合單體可包含諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯(o-vinyltoluene)、間乙烯基甲苯(m-vinyltoluene)、對乙烯基甲苯(p-vinyltoluene)、對氯基苯乙烯(p-chlorostyrene)、鄰甲氧基苯乙烯(o-methoxystyrene)、間甲氧基苯乙烯(m-methoxystyrene)、對甲氧基苯乙烯(p-methoxystyrene)、鄰乙烯基苄基甲基醚(o-vinylbenzyl methyl ether)、間乙烯基苄基甲基醚(m-vinylbenzyl methyl ether)、對乙烯基苄基甲基醚(p-vinylbenzyl methyl ether)、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚(o-vinylbenzyl glycidyl ether)、間乙烯基苄基縮水甘油醚(m-vinylbenzyl glycidyl ether)、對乙烯基苄基縮水甘油醚(p-vinylbenzyl glycidyl ether)、茚(indene)、及類似的芳香乙烯系化合物;諸如甲基丙烯酸酯(methyl acrylate)、甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、乙基丙烯酸酯(ethyl acrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、正丙基丙烯酸酯(n-propylacrylate)、甲基丙烯酸正丙酯(n-propyl methacrylate)、異丙基丙烯酸酯(i-propyl acrylate)、甲基丙烯酸異丙酯(i-propyl methacrylate)、正丁基丙烯酸酯(n-butyl acrylate)、甲基丙烯酸正丁酯(n-butyl methacrylate)、異丁基丙烯酸酯(i-butyl acrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(i-butyl methacrylate)、仲丁基丙烯酸酯(sec-butyl acrylate)、甲基丙烯酸仲丁酯(sec-butyl methacrylate)、叔丁基丙烯酸酯(t-butyl acrylate)、甲基丙烯酸叔丁酯(t-butyl methacrylate)、2-羥基乙基丙烯酸酯(2-hydroxyethyl acrylate)、甲基丙烯酸2-羥乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、2-羥基丙基丙烯酸酯(2-hydroxypropyl acrylate)、甲基丙烯酸2-羥丙酯(2-hydroxypropyl methacrylate)、3-羥丙基丙烯酸酯(3-hydroxypropyl acrylate)、甲基丙烯酸3-羥丙酯(3-hydroxy propyl methacrylate)、2-羥基丁基丙烯酸酯(2-hydroxybutyl acrylate)、甲基丙烯酸2-羥丁酯(2-hydroxybutyl methacrylate)、3-羥基丁基丙烯酸酯(3-hydroxybutyl acrylate)、甲基丙烯酸3-羥丁酯(3-hydroxybutyl methacrylate)、4-羥基丁基丙烯酸酯(4-hydroxybutyl acrylate)、甲基丙烯酸4-羥丁酯(4-hydroxybutyl methacrylate)、丙烯基丙烯酸酯(allyl acrylate)、甲基丙烯酸丙烯酯(allyl methacrylate)、苄基丙烯酸酯(benzyl acrylate)、甲基丙烯酸苄酯(benzyl methacrylate)、環己基丙烯酸酯(cyclohexyl acrylate)、甲基丙烯酸環己酯(cyclohexyl methacrylate)、苯基丙烯酸酯(phenyl acrylate)、甲基丙烯酸苯酯(phenyl methacrylate)、2-甲氧基乙基丙烯酸酯(2-methoxyethyl acrylate)、甲基丙烯酸2-甲氧乙酯(2-methoxyethyl methacrylate)、2-苯氧乙基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl acrylate)、甲基丙烯酸2-苯氧乙酯(2-phenoxyethyl methacrylate)、甲氧基二乙烯二醇丙烯酸酯(methoxydiethylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸甲氧二乙烯二醇酯(methoxydiethylene glycol methacrylate)、甲氧基三乙烯二醇丙烯酸酯(methoxytriethylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸甲氧基三乙烯二醇酯(methoxy triethylene glycol methacrylate)、甲氧基丙二醇丙烯酸酯(methoxypropylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸甲氧丙二醇酯(methoxypropylene glycol methacrylate)、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯(methoxydipropylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸甲氧二丙二醇酯(methoxydipropylene glycol methacrylate)、異冰片基丙烯酸酯、甲基丙烯酸異冰片酯、二環戊二烯基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二環五二乙酯(dicyclopentadiethyl methacrylate)、金剛烷基(甲基)丙烯酸酯、降莰基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧丙酯(2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate)、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯、及類似的不飽和羧酸酯;諸如2-氨基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-氨乙酯(2-aminoethyl methacrylate)、2-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-二甲氨乙酯(2-dimethylaminoethyl methacrylate)、2-氨基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-氨丙酯(2-aminopropyl methacrylate)、2-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨丙酯(2-dimethylaminopropyl methacrylate)、3-氨基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸3-氨丙酯(3-aminopropyl methacrylate)、3-二甲基氨基丙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸3-二甲氨丙酯(3-dimethyl aminopropyl methacrylate)、及類似的不飽和羧酸氨基烷基酯化合物;諸如縮水甘油丙烯酸酯、縮水甘油甲基丙烯酸酯、及類似的不飽和羧酸縮水甘油酯化合物;諸如乙烯基乙酸酯、丙酸乙烯酯(vinyl propionate)、乙烯基丁酸酯、乙烯基苯甲酸酯、及類似的羧酸乙烯基酯化合物;諸如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、丙烯基縮水甘油醚、及類似的不飽和醚化合物;諸如丙烯腈(acrylonitrile)、甲基丙烯腈(methacrylonitrile)、α-氯基丙烯腈(α-chloro acrylonitrile)、二氰亞乙烯、及類似的丙烯腈化合物(vinyl cyanide compound);諸如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯基丙烯醯胺、N-2-羥基乙基丙烯醯胺、N-2-羥基乙基甲基丙烯醯胺、及類似不飽和醯胺;諸如馬來醯亞胺、苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、及類似的不飽和醯亞胺化合物;諸如1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯、及類似的脂肪族共軛二烯;諸如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚正丁基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷、及類似之在聚合物分子鏈之末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的巨單體;及諸如具有降莰基主鏈的單體、具有金剛烷主鏈的單體、具有松香(rosin)主鏈的單體、及類似之能夠降低一特定介電常數值的大單體。
基於自發光型光感樹脂組成物之固含量之總重量為100重量份,所包含之鹼可溶樹脂的含量可為10至80重量份,具體為15至70重量份,且更具體為20至45重量份。當包含的鹼可溶樹脂係在此含量範圍內時,由於顯影溶液中足夠的可溶性使得能輕易形成圖案,並可在顯影期間避免曝光區域中之畫素區域的膜厚度縮小,其造成非畫素區域的缺漏部份縮減。當包含的鹼可溶樹脂的量係小於此含量範圍時,非畫素區域可能會部份缺漏。另一方面,當包含的鹼可溶樹脂的量係大於此含量範圍時,可能會多少降低顯影溶液中的可溶性,其使得難以形成圖案。
根據本發明的自發光型光感樹脂組成物可包含光聚合起始劑。在此情況中,可使用之光聚合起始劑的類型並未特別限制,只要它們能共聚化可光聚合化合物。特別是,在聚合特性、起始效率、吸收波長、可用性、價格及及類似之方面上,較佳使用擇自由苯乙酮(acetophenone)系化合物、二苯甲酮(benzophenone)系化合物、三嗪(triazine)系合物、無咪唑(non-imidazole)系化合物、肟化合物、及噻噸酮(thioxanthone)系化合物所構成之群組之一或更多者用作光聚合起始劑。
苯乙酮系化合物的特定範例可包含二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one)、2-羥基-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-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮及類似物。
二苯甲酮系化合物可例如包含二苯甲酮、甲基-鄰苯甲酸酯(methyl-o-benzoylbenzoate)、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚(4-benzoyl-4’-methyldiphenylsulfide)、3,3’,4,4’-四(叔丁基過氧羰基)二苯甲酮(3,3’,4,4’-tetra(tert-butylperoxycarbonyl) benzophenone)、2,4,6-三甲基二苯甲酮、及類似物。
三嗪系化合物的特定範例可包含2,4-雙(三氯基甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯基甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯基甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-piperonyl-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯基甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxystyryl)-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯基甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯基甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯基甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯基甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、及類似物。
無咪唑化合物的特定範例可包含2,2’-雙(2-氯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基無咪唑(2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylnon-imidazole)、2,2’-雙(2,3-二氯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基無咪唑、2,2’-雙(2-氯基苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)無咪唑(2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetra(alkoxyphenyl)non-imidazole)、2,2’-雙(2-氯基苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)無咪唑、2,2-雙(2,6-二氯基苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-無咪唑、或在4,4’,5,5’位置之苯官能基以烷氧官能基取代的咪唑化合物、及類似物。這些當中,較佳使用2,2’-雙(2-氯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基無咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基無咪唑、及2,2-雙(2,6-二氯基苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-無咪唑。
肟化合物的特定範例可包含鄰乙氧基羰基-α-氧亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮(o-ethoxycarbonyl-α-oxyimino-1-phenylpropan-1-one)、及類似物,且其商業上可得之產品的代表範例包含來自BASF的Irgacure OXE01與OXE02。
噻噸酮系化合物可例如包含2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯基噻噸酮、1-氯基-4-丙氧基噻噸酮、及類似物。
基於自發光型光感樹脂組成物之固含量之總重量為100重量份,所包含之光聚合起始劑的含量可為0.1至10重量份,較佳為1至9.5重量份,且更佳為5至9.5重量份。
當包含的光聚合起始劑係在此含量範圍內時,自發光型光感樹脂組成物可被高度感應,其造成縮短的曝光時間。因此,由於可提高生產力,並能維持高的分解度,故其係被期望的。此外,光聚合起始劑具有的優點為,可提升使用根據本發明的自發光型光感樹脂組成物之畫素單元的強度與在畫素單元之表面處的平坦特性。
光聚合起始劑可更包含光聚合起始助劑(photopolymerization initiation aid)以提升根據本發明的自發光型光感樹脂組成物的敏感性。當包含光聚合起始助劑時,能更增強敏感性,其造成提升的生產力。
舉例而言,較佳可使用擇自由胺化合物、羧酸化合物及含有硫官能基的有機硫化合物(organic sulfur compound)所構成之群組的一或更多化合物作為光聚合起始助劑,但本發明不限於此。
較佳使用芳香胺化合物作為胺化合物。具體而言,可使用諸如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、及類似物、甲基4-二甲基氨基苯甲酸酯、乙基4-二甲基氨基苯甲酸酯、異戊基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基己基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-二甲基氨基乙基苯甲酸酯、N,N-二甲基對甲苯胺(N,N-dimethyl para-toluidine)、4,4’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮(一般稱為米希勒酮(Michler’s ketone))、4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮及類似的脂肪族胺化合物。
羧酸化合物較佳為芳香雜乙酸(aromatic heteroacetic acid)。具體而言,羧酸化合物可包含苯基硫代乙酸(phenylthioacetic acid)、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、氯基苯基硫代乙酸、二氯基苯基硫代乙酸、N-苯基甘胺酸(N-phenylglycine)、苯氧基乙酸(phenoxyacetic acid)、萘基硫代乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸(naphthoxyacetic acid)、及類似物。
含有硫官能基的有機硫化合物的特定範例可包含2-巰基苯並噻唑、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷(1,4-bis(3-mercaptobutyryloxy)butane)、1,3,5-三(3-巰基丁基乙氧基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(1,3,5-tris(3-mercaptobutyloxyethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)、三羥甲基丙烷三(3-丙酸巰酯)(trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate))、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate))、季戊四醇四(3-丙酸巰酯)、雙季戊四醇六(3-丙酸巰酯)(dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate))、四乙烯二醇雙(3-丙酸巰酯)、及類似物。
光聚合起始助劑可以不妨害本發明之保護範圍的用量適當地添加並使用。
包含在本發明之自發光型光感樹脂組成物內的第二溶劑並未特別限制,並可包含該技術領域中一般使用的有機溶劑。第二溶劑可使用與第一溶劑相同的溶劑,且第一溶劑可使用不同於第二溶劑的溶劑。然而,第二溶劑不包含鹵化烴系溶劑;芳香烴系溶劑;及脂肪族飽和烴系溶劑。
具體而言,第二溶劑可包含諸如乙烯二醇單甲基醚、乙烯二醇單乙基醚、乙烯二醇單丙基醚、乙烯二醇單丁基醚、及類似的乙烯二醇單烷基醚;諸如二乙烯二醇二甲基醚、二乙烯二醇二乙基醚、二乙烯二醇二丙基醚、二乙烯二醇二丁基醚、及類似的二乙烯二醇二烷基醚;諸如甲基賽珞蘇乙酸酯(methyl cellosolve acetate)、乙基賽珞蘇乙酸酯及類似的乙烯二醇烷基醚乙酸酯;諸如丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、及類似的伸烷基二醇烷基醚乙酸酯;諸如甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、及類似的烷氧基烷基乙酸酯;諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮(methyl amyl ketone)、甲基異丁基酮、環己酮(cyclohexanone)、及類似的酮;諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙烯二醇、甘油、及類似的醇;諸如3-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 3-ethoxypropionate)、3-乙氧基丙酸甲酯(methyl 3-ethoxypropionate)、及類似之酯;諸如γ-丁內酯及類似之環醚。
在這些第二溶劑中,就塗佈與乾燥性質方面而言,前述的第二溶劑可較佳包含具有100°C至200°C之沸點的有機溶劑,更加包括伸烷基二醇烷基醚乙酸酯、酮、酯、例如3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯、及類似物,且更佳包括丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、及類似物。此第二溶劑可單獨或合併二或更多者使用。
基於自發光型光感樹脂組成物之總重量為100重量份,所包含之第二溶劑的含量可為25至95重量份,具體為30至80重量份,但本發明不限於此。
然而,當包含的第二溶劑係在此含量範圍內時,當使用諸如輥輪塗佈器、旋轉塗佈器、狹縫與旋轉塗佈器、狹縫塗佈器(常稱為刮刀塗佈器)、噴墨印刷器及類似之塗佈系統供應組成物時,組成物可表現出良好的塗佈性質。當包含的第二溶劑的量小於此含量範圍時,會多少降低塗佈性質,其使得多少難以執行製程。另一方面,當包含的第二溶劑的量大於此含量範圍時,以自發光型光感樹脂組成物形成之彩色濾光件的性能可能會多少降低。
根據本發明的自發光型光感樹脂組成物可更包含添加物,例如附著促進劑或介面活性劑,以增強塗佈性質或附著。
可加入附著促進劑以增強對於基底的附著性,且附著促進劑可包含含有擇自由羧基官能基,甲基丙烯醯基官能基,異氰酸酯官能基,環氧官能基及其組合所構成之群組的反應性之取代基的矽烷偶合劑,但本發明不限於此。舉例而言,矽烷偶合劑可包含三甲氧基甲矽烷基苯甲酸(trimethoxysilyl benzoic acid)、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane)、乙烯基三乙醯氧基矽烷(vinyltriacetoxysilane)、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(γ-glycidoxy propyl trimethoxysilane)、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、及類似物,其可單獨或合併二或更多者使用。
當根據本發明的自發光型光感樹脂組成物包含介面活性劑時,自發光型光感樹脂組成物具有的優點為可提升塗佈性質。舉例而言,諸如BM-1000、BM-1100 (BM Chemie GmbH)、Fluorad®
FC-135/FC-170C/FC-430 (Sumitomo 3M公司)、SH-28PA/-190/SZ-6032 (Toray Silicone有限公司)及類似的氟化介面活性劑可用作介面活性劑,但本發明不限於此。
再者,根據本發明的自發光型光感樹脂組成物可更包含不會妨礙本發明之功效範圍的添加物,諸如抗氧化劑、紫外線(UV)吸收劑、或抗集聚劑。在此情況中,該技術領域之通常知識者可適當地添加並使用不會妨礙本發明之功效範圍的添加物。舉例而言,基於自發光型光感樹脂組成物之總重量,所包含之可使用之添加物各含量可為0.05至10重量份,具體為0.1至10重量份,且更具體為0.1至5重量份但本發明不限於此。
<彩色濾光件>
本發明之又另一方面係有關於使用前述之自發光型光感樹脂組成物製備的彩色濾光件。
根據本發明的彩色濾光件包含自發光型光感樹脂組成物的固化產物,其包含具有優異分散性質的量子點分散物其中量子點分散物包含量子點;及在20 °C時具有介電常數小於12.0的第一溶劑,所提供的量子點分散物不包括諸如氯仿或二氯甲烷(dichloromethane)等的鹵化烴系溶劑;諸如苯或甲苯等的芳香烴系溶劑;及諸如正己烷等的脂肪族飽和烴系溶劑。因此,根據本發明的彩色濾光件具有可實現優異的發光特性的優點,且由於量子點分散物不包含對人體有害的溶劑,因此彩色濾光件也具有在環境觀點而言係被期望的優點。
彩色濾光件包含基底及形成在基底上的圖案層。
基底可為彩色濾光件自己的基底,或可為彩色濾光件設置其中之顯示裝置的一部分,但本發明不限於此。基底可為玻璃、矽(Si)、氧化矽(SiOx)、或聚合物基底,且聚合物基底可為聚醚碸(polyethersulfone; PES)基底或聚碳酸酯(PC)基底。
圖案層為包含本發明之自發光型光感樹脂組成物的層,亦即,為藉由供應自發光型光感樹脂組成物,將樹脂組成物暴露光線,從而具有預定圖案,且顯影並熱固化樹脂組成物所形成的層。圖案層可以該技術領域中一般已知的執行方法形成。
包含如上所述之基底與圖案層的彩色濾光件可更包含形成在個別圖案之間的阻障層,並可更包含黑色矩陣,但本發明不限於此。
此外,彩色濾光件可更包含形成在圖案層上的保護膜。
根據本發明之又其它示例實施例,彩色濾光件可包含擇自由紅色圖案層,綠色圖案層,及藍色圖案層所構成之群組之一或更多者。具體而言,根據彩色濾光件可包含擇自由包含本發明之紅色量子點的紅色圖案層,包含綠色量子點的綠色圖案層、及包含藍色量子點的藍色圖案層所構成之群組之一或更多者。當對紅色、綠色、及藍色圖案層照光時,紅色圖案層、綠色圖案層及藍色圖案層可分別發出紅色光、綠色光、及藍色光。在此情況中,從光源射出的光線並未特別限制。然而,就考量優異的色彩再現性方面上,可使用發出藍光的光源。
彩色濾光件也可只包含紅色圖案層、綠色圖案層及藍色圖案層其中兩者,但本發明不限於此。然而,當彩色濾光件只包含兩種彩色的圖案層時,圖案層可更包含不含有量子點粒子的透明(transparent)圖案層。
當彩色濾光件只包含兩種彩色的圖案層時,可使用發出具有不同於所述兩種彩色之彩色波長光線的光源。舉例而言,當彩色濾光件包含紅色與綠色圖案層時,可使用發出藍光的光源。在此情況中,紅色與綠色量子點粒子分別發射出紅色光線與綠色光線,且完整的藍色光線穿過透明圖案層以產生藍色彩。
<影像顯示裝置>
本發明之又再另一方面係有關於包含前述之彩色濾光件的影像顯示裝置。
本發明之彩色濾光件不只可應用至一般的液晶顯示裝置,也可應用至諸如電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置、場效發光型顯示裝置、及類似的各種影像顯示裝置。
根據本發明的影像顯示裝置具有的優點為,由於影像顯示裝置具有優異分散性質之量子點分散物的自發光型光感樹脂組成物的固化產物,因此影像顯示裝置具有優異的發光特性。
影像顯示裝置可更包含用以發出藍光的光源與透明圖案層。在此情況中,用以發出藍光的光源及透明圖案層可應用至前述的內容。
以下將更詳細說明本發明以更完整說明本發明。然而,對於該技術領域之通常知識者應明瞭可對本發明之示例實施例做各種變化修飾。因此,應明白於此所提出之說明並非欲意用以限制或定義發明的範圍。據此,對於該技術領域之通常知識者將明瞭所提供之本發明的示例實施例係用以更完整說明本發明。以下內容中,除非有另外說明,表示含量的所有“份(part(s))”與“百分比(percentage(s))”係以重量而論。
製備範例
1
:合成
InP/ZnS
核
-
殼量子點粒子
製備
InP
核量子點
將0.4 mmol (0.058 g)醋酸銦(indium acetate)、0.6 mmol (0.15 g) 棕櫚酸(palmitic acid)、及20 ml的1-十八烯(1-octadecene)放進反應器中,並在真空下加熱至120 °C。一小時之後,以氮氣吹驅(purge)反應器中的氣氛。將反應器溫熱至280 °C,並快速注入包含0.2 mmol (58 μL)三(三甲基甲矽烷基)膦(tris(trimethylsilyl)phosphine; TMS3P)與1.0 mL之三辛基膦(trioctyl phosphine)的混合溶液至其中,且反應20分鐘。將丙酮加入反應溶液快速降溫至室溫,且然後離心反應溶液以獲得析出物。然後,將析出物分散至甲苯中。最終的InP半導體奈米結晶展現出第一最大UV吸收波長560至590 nm。
製備
InP/ZnS
核
-
殼量子點
將2.4 mmoL (0.448 g)乙酸鋅、4.8 mmol油酸(oleic acid)、及20 mL三辛基胺放入反應器中,並在真空下加熱至120 °C。一小時之後,以氮氣吹驅反應器中的氣氛,並溫熱反應器至280 °C。將預先合成之2 mL的InP核溶液加入至其中,且然後將4.8 mmol之S/TOP加入至其中。之後,將最終的混合物反應2小時。將乙醇加入至反應溶液中快速地降溫至室溫,且然後離心反應溶液以獲得析出物。然後,在減壓下過濾析出物,並然後在減壓下乾燥析出物以獲得InP/ZnS核-殼量子點。
產生的奈米量子點的光致發光光譜為635 nm。
製備範例
2
:合成鹼可溶樹脂
準備配備有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴液分配器(dropping lot)和氮氣引入管的燒瓶。同時,將45重量份的N-苄基馬來醯亞胺、45重量份的甲基丙烯酸、10重量份的三環癸基甲基丙烯酸酯、4重量份的叔丁基過氧-2-乙基己酸酯、及40重量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯(之後稱為‘PGMEA’)加入至其中,並混合以製備單體滴液分配器。然後,加入6重量份的正十二硫醇與24重量份的PGMEA,並同時攪拌混合以製備鏈轉移劑滴液分配器。之後,將395重量份的PGMEA加入燒瓶中,並將燒瓶中的氣氛從空氣改變為氮氣,並溫熱燒瓶至90 °C的溫度同時攪拌混合物。然後,開始從滴液漏斗滴下單體與鏈轉移劑。進行滴液2小時,同時維持燒瓶的溫度在90 °C。一小時之後,將燒瓶溫熱至110 °C,並維持3小時。接著,導入氣體引入管以開始使氧氣/氮氣(5/95 (v/v))混合氣體冒泡。然後,將10重量份的縮水甘油甲基丙烯酸酯、0.4重量份的2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基酚)與0.8重量份的三乙基胺放入燒瓶中,並在110 °C連續反應8小時。之後,將最終的反應混合物降溫至室溫以獲得鹼可溶樹脂,其具有29.1%重量固含量、重量平均分子量32,000、及酸值114 mgKOH/g。
製備範例
3
:製備量子點分散物
量子點分散物(A’)係根據以下表1列示之組成物製備。就此而言,第一溶劑係列示在下表2中。表 1 表 2
範例與比較例:製備自發光型光感樹脂組成物
範例與比較例之自發光型光感樹脂組成物係根據下表3中列示之組成物製備。表 3
製備彩色濾光件
(
玻璃基底
)
彩色濾光件係使用範例與比較例中製備的自發光型光感樹脂組成物製備。具體而言,係使用旋轉塗佈方法將各自發光型光感樹脂組成物供應至玻璃基底上,且將玻璃基底放在加熱板上,並然後將溫度維持在100°C 3分鐘以形成薄膜。之後,將具有20 mm × 20 mm(寬 × 長)之尺寸的方形穿透圖案與具有1 μm至100 μm之尺寸的線/間距圖案的測試光罩放在薄膜上,然後在從測試光罩之100 μm的間隔處以UV光束照射薄膜。在此情況中,係在空氣氣氛下使用超強壓水銀燈(Trade Name:USH-250D,可商業上從Ushio Denki有限公司購得)作為UV光源,以200 mJ/cm2
(365 nm)之曝光強度照射薄膜,且未使用一定的光學濾光件。如此以UV光束照射的薄膜係在水相的KOH顯影溶液(pH 10.5)中顯影80秒。塗佈薄膜的玻璃板以蒸餾水清洗、吹氮氣乾燥、並在150°C加熱爐中加熱10分鐘,以製備彩色濾光件圖案。如此製備之彩色濾光件圖案的膜厚度為3.0 μm。
實驗範例
(1)量測量子點分散物及自發光型光感樹脂組成物之分散的粒子尺寸
分散的粒子尺寸係使用ELSZ-2000ZS(可商業上從Otsuka有限公司購得)量測。結果列示在下表4中。一般而言,當量子點粒子集聚時,分散的粒子尺寸會提高,其造成發光特性降低。
(2)量測光致發光強度
在具有於此形成之自發光型畫素的彩色濾光件中,其中形成具有20 mm × 20 mm之尺寸的方形圖案的圖案部分係使用4W之UV照光系統(VL-4LC,VILBER LOURMAT),以365 nm之UV光束照光,以量測光轉換的區域。在此情況中,光轉換的區域的光致發光強度係使用光譜儀USB2000+(可商業上從Ocean Optics有限公司購得)量測。量測得的光致發光強度愈高,則判斷為實現更優異的自發光特性。光致發光強度的量測結果列示在下表4中。表 4
如從表4中列示的結果所示,當使用具有小於12之介電常數的溶劑製備量子點分散物時,係能夠提供具有非常優異之分散特性及更佳的光致發光量子效率的量子點分散物。
根據本發明的量子點分散物與包含其之自發光型光感樹脂組成物包含具有預定介電常數的溶劑,並因此具有的優點為,可實現優異的分散性質與更佳的發光特性,且量子點分散物與自發光型光感樹脂組成物不包含對人體有害的毒性材料。
此外,使用根據本發明的自發光型光感樹脂組成物製備的彩色濾光件及影像顯示裝置具有的優點為,彩色濾光件與影像顯示裝置具有優異的發光特性。
無
無
Claims (9)
- 量子點分散物,包括: 量子點;及 第一溶劑,在20 °C具有小於12.0的介電常數, 所提供的該量子點分散物不包括鹵化烴系溶劑;芳香烴系溶劑;及脂肪族飽和烴系溶劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之量子點分散物,其中該第一溶劑在20 °C具有小於8.0的介電常數。
- 如申請專利範圍第2項所述之量子點分散物,其中該第一溶劑在20 °C具有小於6.0的介電常數。
- 如申請專利範圍第1項所述之量子點分散物,其中該第一溶劑包括擇自由甲基異戊基酮(methyl isoamyl ketone)、二異丁基酮(diisobutyl ketone)、二乙基碳酸酯(diethyl carbonate)、丁基乙酸酯(butyl acetate)、異丁基乙酸酯(isobutyl acetate)、異戊基乙酸酯(isoamyl acetate)、異丁酸異丁酯(isobutyl isobutyrate)、2-乙基己基乙酸酯(2-ethylhexyl acetate)、己基乙酸酯(hexyl acetate)、乙酸橙花酯(neryl acetate)、二丙二醇二甲基醚(dipropylene glycol dimethyl ether)、二丙二醇甲基醚乙酸酯(dipropylene glycol methyl ether acetate)、鄰甲酸乙酯(ethyl o-formate)、乙基丁酸酯(ethyl butyrate)、二乙基縮醛(diethyl acetal)、甲基己酸酯(methyl hexanoate)、辛酸甲基(methyl octanoate)、異戊酸乙酯(ethyl isovalerate)、甲基3-甲基丁酸乙酯(methyl 3-methylbutanoate)、異戊基 3-甲基丁酸乙酯(isopentyl 3-methylbutanoate)、異戊基丁酸乙酯(isopentyl butanoate)、乙基甲基碳酸酯(ethyl methyl carbonate)、戊基戊酸酯(pentyl pentanoate)、丙酸異戊基酯(isoamyl propionate)、異戊酸異丁酯(isobutyl isovalerate)、異戊酸丙酯(propyl isovalerate)、2-(2-(乙烯氧基)乙氧基)丙烷(2-(2-(vinyloxy)ethoxy)propane)、(1-烯丙氧基-2-異丙氧基-乙烷)(1-allyloxy-2-isopropoxy-ethane)、(2-異丁氧基-乙氧基)-乙烯((2-isobutoxy-ethoxy)-ethene)、1-乙烯氧基-2-戊氧基-乙烷(1-vinyloxy-2-isopentoxy-ethane)、及1-乙烯氧基-2-戊氧基-乙烷(1-vinyloxy-2-pentoxy-ethane)所構成之群組之一或更多者。
- 如申請專利範圍第1項所述之量子點分散物,其中該量子點分散物更包括擇自由磷酸酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、及胺酯系分散劑所構成之群組之一或更多者。
- 一種自發光型光感樹脂組成物,包括如申請專利範圍第1項至第5項任一項所定義之該量子點分散物;且 更包括擇自由可光聚合化合物;鹼可溶樹脂;光聚合起始劑;及第二溶劑所構成之群組之一或更多者。
- 如申請專利範圍第6項所述之自發光型光感樹脂組成物,其中基於該自發光型光感樹脂組成物之總重量為100重量份,所包含之該量子點分散物的含量為3至80重量份。
- 一種彩色濾光件,包括如申請專利範圍第6項所定義之該自發光型光感樹脂組成物的固化產物。
- 一種影像顯示裝置,包括如申請專利範圍第8項所定義之該彩色濾光件。
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