TWI621915B - 感光性樹脂組成物及使用其的彩色濾光片 - Google Patents
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Abstract
一種感光性樹脂組成物包含:(A)光轉換材料;(B)黏合劑樹脂;(C)光可聚合單體;(D)光聚合起始劑;以及(E)溶劑,其中所述溶劑包含極性指數(斯奈德極性指數)相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下的第一溶劑。可藉由使用光轉換材料替代習知用作彩色材料的顏料或染料來提供具有優異的色彩再現性、色純度、視角等的感光性樹脂組成物,且可藉由使用此感光性樹脂組成物來提供具有優異的光轉換比率的彩色濾光片。
Description
本發明是有關於一種感光性樹脂組成物及使用其製造的彩色濾光片。
一般而言,藉由以下方式來形成應用於顯示器的彩色濾光片:使用感光性抗蝕劑組成物,藉由曝光製程使用光罩來形成所需圖案,且然後藉由顯影製程來溶解並移除未被曝光區。可能要求用於彩色濾光片的材料具有鹼溶解性、高敏感度、對基板的黏著性、耐化學性、耐熱性等。關於彩色材料,通常使用顏料或染料。
然而,所述顏料雖具有優異的耐熱性或耐化學性,但不能很好地分散於溶劑中且因此無優異的色彩特性(例如亮度),而所述染料雖具有優異的色彩特性但耐久性劣化且因此無優異的耐熱性或耐化學性。
因此,持續開發一種能夠克服使用顏料或染料作為彩色材料的當前所用感光性樹脂組成物的技術限制的新穎光致發光型感光性樹脂組成物;以及應用此新穎光致發光型感光性樹脂組成
物的彩色濾光片材料。
本發明的一實施例提供一種具有改良的色彩再現性、色純度、視角等且不使用顏料及染料的感光性樹脂組成物。
本發明的另一實施例提供一種使用所述感光性樹脂組成物製造的且具有改良的光轉換比率的彩色濾光片。
本發明的一實施例提供一種感光性樹脂組成物,所述感光性樹脂組成物包含:(A)光轉換材料;(B)黏合劑樹脂;(C)光可聚合單體;(D)光聚合起始劑;以及(E)溶劑,其中所述溶劑包含極性指數(斯奈德極性指數(Snyder Polarity Index))相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下的第一溶劑。
所述感光性樹脂組成物可更包含極性指數(斯奈德極性指數)相對於水的極性指數為0.2倍至0.6倍的第二溶劑。
可包含相對於所述第二溶劑的量為0.3倍或0.3倍以上的量的所述第一溶劑。
所述感光性樹脂組成物可更包含(F)硫醇系添加劑。
所述硫醇系添加劑可包含由化學式1表示的至少兩個官能基。
在化學式1中,
L1及L2獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或者經取代或未經取代的C2至C20伸雜芳基。
以所述感光性樹脂組成物的總量計,可包含1重量%至10重量%的量的所述硫醇系添加劑。
所述感光性樹脂組成物可更包含(G)散射體。
所述散射體可包含硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
以所述感光性樹脂組成物的總量計,可包含0.1重量%至5重量%的量的所述散射體。
所述光轉換材料可為量子點,其在360奈米至780奈米的波長區中吸收光且在500奈米至700奈米的波長區中發射螢光。
以所述感光性樹脂組成物的總量計,所述感光性樹脂組成物可包含:1重量%至50重量%的所述(A)光轉換材料;10重量%至50重量%的所述(B)黏合劑樹脂;1重量%至30重量%的所述(C)光可聚合單體;0.1重量%至5重量%的所述(D)光聚合起始劑;以及餘量的所述(E)溶劑。
所述感光性樹脂組成物可更包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷系偶合劑、調平劑、氟系界面活性劑或其組合。
本發明的另一實施例提供一種使用所述感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片。
本發明的其他實施例包含於以下詳細說明中。
本發明可藉由使用光轉換材料替代習知用作彩色材料的顏料或染料來提供一種具有優異的色彩再現性、色純度、視角等的感光性樹脂組成物,且可藉由使用此感光性樹脂組成物來提供具有優異的光轉換比率的彩色濾光片。
圖1示出關於藍色發光二極體背光(Blue LED backlight,BLU)的分別包含綠色量子點及紅色量子點的每一感光性樹脂組成物的光譜。
圖2及圖3為使用實例9的感光性樹脂組成物獨立製造的彩色濾光片的圖案照片。
圖4及圖5為使用實例4的感光性樹脂組成物獨立製造的彩色濾光片的圖案照片。
圖6及圖7為使用比較例1的感光性樹脂組成物獨立製造的彩色濾光片的圖案照片。
圖8及圖9為使用比較例5的感光性樹脂組成物獨立製造的彩色濾光片的圖案照片。
在下文中,詳細描述本發明的實施例。然而,該些實施例
為示範性的且本發明並不僅限於此,且本發明由申請專利範圍的範圍界定。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,術語「烷基」是指C1至C20烷基,術語「烯基」是指C2至C20烯基,術語「環烯基」是指C3至C20環烯基,術語「雜環烯基」是指C3至C20雜環烯基,術語「芳基」是指C6至C20芳基,術語「芳基烷基」是指C6至C20芳基烷基,術語「伸烷基」是指C1至C20伸烷基,術語「伸芳基」是指C6至C20伸芳基,術語「烷基伸芳基」是指C6至C20烷基伸芳基,術語「伸雜芳基」是指C3至C20伸雜芳基,且術語「伸烷氧基」是指C1至C20伸烷氧基。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,術語「經取代」可指經以下基團取代以替代至少一個氫:鹵素原子(F、Cl、Br、I)、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞胺基、疊氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、胺甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C20芳基、C3至C20環烷基、C3至C20環烯基、C3至C20環炔基、C2至C20雜環烷基、C2至C20雜環烯基、C2至C20雜環炔基、C3至C20雜芳基或其組合。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,術語「雜」可指化學式中的經N、O、S及P中的至少一個雜原子取代者。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,「(甲基)丙烯
酸酯」是指「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」兩者,且「(甲基)丙烯酸」是指「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,術語「組合」是指混合或共聚合。
在本說明書中,除非另外提供具體定義,否則當化學鍵並未繪製在應給出處時,氫原子鍵結在所述位置處。
在本說明書中,卡多系樹脂是指在其骨架中包含選自化學式3-1至化學式3-11的至少一個官能基的樹脂。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,極性指數是指斯奈德極性指數。
在本說明書中,當不另外提供具體定義時,「*」指示連接相同或不同原子或化學式的點。
根據一實施例的感光性樹脂組成物包含:(A)光轉換材料;(B)黏合劑樹脂;(C)光可聚合單體;(D)光聚合起始劑;以及(E)溶劑,其中所述溶劑包含極性指數(斯奈德極性指數)相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下的第一溶劑。
以下,詳細闡述每一組分。
(A)光轉換材料
光轉換材料可在360奈米至780奈米、例如400奈米至780奈米的波長區中吸收光,且在500奈米至700奈米、例如500奈米至580奈米或600奈米至680奈米的波長區中發射螢光。亦即,所述光轉換材料可在500奈米至680奈米的波長中具有最大
螢光波長(螢光λem)。
舉例而言,所述光轉換材料可為量子點。
量子點可具有處於20奈米至100奈米、例如20奈米至50奈米範圍內的半高寬(full width at half maximum,FWHM)。當量子點具有處於所述範圍內的半高寬(FWHM)時,所述量子點具有高色純度且因此當用作彩色濾光片中的彩色材料時具有提高色彩再現性的效果。
量子點可為有機材料、無機材料或有機材料與無機材料的混成(混合物)。
量子點可包括核心及環繞所述核心的殼體,且在本文中,所述核心及所述殼體可具有例如獨立地包含II-IV族、III-V族等的核心、核心/殼體、核心/第一殼體/第二殼體、合金、合金/殼體等結構,但並不僅限於此。
舉例而言,所述核心可包含選自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs及其合金的至少一種材料,但未必僅限於此。環繞所述核心的所述殼體可包含選自CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、HgSe及其合金的至少一種材料,但未必僅限於此。
在一實施例中,由於近來全世界對環境的關注已大大增加,且關於有毒材料的管制已加強,因此使用量子效率(量子產率)稍低但對環境無害的非鎘系發光材料來替代具有鎘系核心的發光材料,但未必僅限於此。
具有核心/殼體結構的量子點可具有1奈米至15奈米、例如5奈米至15奈米的包括殼體在內的整體大小(平均粒徑),但其結構並無特別限制。
舉例而言,量子點可為紅色量子點、綠色量子點或其組合。紅色量子點可具有10奈米至15奈米的平均粒徑。綠色量子點可具有5奈米至8奈米的平均粒徑。
另一方面,根據一實施例的感光性樹脂組成物可更包含分散劑以達成量子點的分散穩定性。所述分散劑可有助於例如量子點等光轉換材料均勻地分散於感光性樹脂組成物中,且包含非離子分散劑、陰離子分散劑或陽離子分散劑。具體而言,所述分散劑可包含聚烷二醇或其酯、聚氧化烯烴、多元醇酯環氧烷加成產物、醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺。其可單獨或以兩者或更多者的混合物形式使用。以光轉換材料的固體計,可使用0.1重量%至100重量%、例如10重量%至20重量%的量的分散劑。
以根據一實施例的感光性樹脂組成物的總量計,可包含1重量%至50重量%、例如10重量%至30重量%的量的光轉換材料。當包含處於所述範圍內的光轉換材料時,可獲得優異的光轉換速率,且此外,可獲得優異的可加工性,乃因圖案特徵及顯影特徵未劣化。
(B)黏合劑樹脂
黏合劑樹脂可包含丙烯酸系黏合劑樹脂、卡多系黏合劑
樹脂或其組合。
丙烯酸系黏合劑樹脂為第一烯系不飽和單體及可與其共聚合的第二烯系不飽和單體的共聚物,且為包含至少一個丙烯酸系重複單元的樹脂。
第一烯系不飽和單體為包含至少一個羧基的烯系不飽和單體。所述單體的實例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、衣康酸、反丁烯二酸或其組合。
以丙烯酸系黏合劑樹脂的總量計,可包含5重量%至50重量%、例如10重量%至40重量%的量的第一烯系不飽和單體。
第二烯系不飽和單體可為芳族乙烯基化合物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲基甲醚等;不飽和羧酸酯化合物,例如(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2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯酯等;不飽和羧酸胺基烷基酯化合物,例如(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基胺基乙酯等;羧酸乙烯酯化合物,例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等;不飽和羧酸縮水甘油基酯化合物,例如(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯等;氰化乙烯化合物,例如(甲基)丙烯腈等;不飽和醯胺化合物,例如(甲基)丙烯醯胺等;等等化合物。該些化合物可單獨或以兩者或更多者的混合物形式使用。
丙烯酸系黏合劑樹脂的具體實例可為(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共
聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物等,但並不僅限於此。該些共聚物可單獨或以兩者或更多者的混合物形式使用。
丙烯酸系黏合劑樹脂的重量平均分子量可為3,000克/莫耳至100,000克/莫耳、例如5,000克/莫耳至50,000克/莫耳、例如15,000克/莫耳至30,000克/莫耳。當丙烯酸系黏合劑樹脂的重量平均分子量在所述範圍內時,與基板的緊密接觸特性以及物理及化學特性得以改良,且黏度為適當的。
丙烯酸系黏合劑樹脂的酸值可為15毫克KOH/克至100毫克KOH/克、例如30毫克KOH/克至50毫克KOH/克。當丙烯酸系黏合劑樹脂的酸值在所述範圍內時,像素具有優異的解析度。
卡多系黏合劑樹脂可包含由化學式3表示的重複單元。
在化學式3中,R11及R12獨立地為氫原子或經取代或未經取代的(甲基)丙烯醯氧基烷基,
R13及R14獨立地為氫原子、鹵素原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基,且Z1為單鍵、O、CO、SO2、CR17R18、SiR19R20(其中,R17至R20獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基)或由化學式3-1至化學式3-11表示的連接基中的一者,
在化學式3-5中,Ra為氫原子、乙基、C2H4Cl、C2H4OH、CH2CH=CH2或苯基。
Z2為酸酐自由基,且
t1及t2獨立地為介於0至4範圍內的整數。
卡多系黏合劑樹脂的重量平均分子量可為500克/莫耳至50,000克/莫耳,例如1,000克/莫耳至30,000克/莫耳。當卡多系黏合劑樹脂的重量平均分子量處於所述範圍內時,在感光性有機膜的製造期間可很好地形成圖案且無殘餘物並且在顯影期間無膜厚度的損失。
卡多系黏合劑樹脂可包含由化學式4表示的官能基。
在化學式4中,Z3由化學式4-1至化學式4-7表示。
在化學式4-1中,Rb及Rc獨立地為氫、經取代或未經取代的C1至C20烷基、酯基或醚基。
[化學式4-3]
在化學式4-5中,Rd為O、S、NH、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、C1至C20烷基胺基或C2至C20烯基胺基。
卡多系樹脂可例如藉由將以下化合物中的至少兩者進行混合來製備:含茀化合物,例如9,9-雙(4-氧雜環丙基甲氧苯基)茀
等;酸酐化合物,例如苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、聯苯基四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四甲酸二酐、環丁烷四甲酸二酐、苝四甲酸二酐、四氫呋喃四甲酸二酐、四氫鄰苯二甲酸酐等;二醇化合物,例如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等;醇化合物,例如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、環己醇、苯甲醇等;溶劑系化合物,例如丙二醇甲基乙酸乙酯、N-甲基吡咯啶酮等;磷化合物,例如三苯基膦等;以及胺或銨鹽化合物,例如氯化四甲基銨、溴化四乙基銨、苯甲基二乙胺、三乙胺、三丁胺、氯化苯甲基三乙基銨等。
當黏合劑樹脂為卡多系黏合劑樹脂時,包含所述卡多系黏合劑樹脂的第一有機層組成物在光固化期間具有優異的顯影性及敏感度且因此具有精細圖案的形成能力。
以感光性樹脂組成物的總量計,可包含1重量%至20重量%、例如3重量%至15重量%的量的黏合劑樹脂。當包含處於所述範圍內的黏合劑樹脂時,可獲得圖案的優異的敏感度、顯影性、解析度及線性度(linearity)。
(C)光可聚合單體
光可聚合單體可包含具有二或更多個羥基的多官能單體。
具有二或更多個羥基的光可聚合單體可在圖案形成製程的曝光期間引起足夠聚合且形成具有優異的耐熱性、耐光性及耐化學性的圖案。
光可聚合單體的具體實例可為甘油丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁
二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇六丙烯酸酯、雙酚A二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、酚醛清漆環氧丙烯酸酯、乙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、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯等,但並不僅限於此。
光可聚合單體的市售實例為:例如,亞羅尼斯(Aronix)M-101®、M-111®、M-114®(東亞合成化工有限公司(Toagosei Chemistry Industry Co.,Ltd.));卡亞拉得(KAYARAD)TC-110S®、TC-120S®(日本化藥有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.));V-158®、V-2311®(大阪有機化工有限公司(Osaka Organic Chemical Ind.,Ltd.))等;Aronix M-210®、M-240®、M-6200®(東亞合成化工有限公司),KAYARAD HDDA®、HX-220®、R-604®(日本化藥有限公司),V-260®、V-312®、V-335HP®(大阪有機化工有限公司)等;Aronix M-309®、M-400®、M-405®、M-450®、M-7100®、M-8030®、M-8060®(東亞合成化工有限公司),KAYARAD TMPTA®、DPCA-20®、DPCA-30®、DPCA-60®、DPCA-120®(日本化藥有限公司),V-295®、V-300®、V-360®、V-GPT®、V-3PA®、V-400®(大阪有機化工有限公司(Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co.Ltd.))等。該些光可聚合單體可單獨或以兩者或更多者的混合物形式使用,但並不僅
限於此。
光可聚合單體可用酸酐處理以改良顯影性。
以感光性樹脂組成物的總量計,可包含0.1重量%至30重量%、例如1重量%至10重量%的量的光可聚合單體。當包含處於所述範圍內的光可聚合單體時,可獲得優異的圖案形成能力以及優異的耐久性(耐熱性、耐光性及耐化學性等)。較佳地,可有效地應用三個或更多個多官能單體。
(D)光聚合起始劑
光聚合起始劑可為常用於感光性樹脂組成物的起始劑,且可為例如苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物、安息香系化合物、三嗪系化合物、肟系化合物等。
苯乙酮系化合物的實例可為2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對第三丁基三氯苯乙酮、對第三丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2'-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮系化合物的實例可為二苯甲酮、苯甲酸苯甲醯基酯、苯甲酸苯甲醯基甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
噻噸酮系化合物的實例可為噻噸酮、2-甲基噻噸酮、異丙
基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等。
安息香系化合物的實例可為安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、苯甲基二甲基縮酮等。
三嗪系化合物的實例可為2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-聯苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘酚1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘酚1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-s-三嗪等。
肟系化合物的實例可為O-醯基肟系化合物、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]乙酮、O-乙氧基羰基-α-氧基胺基-1-苯基丙-1-酮等。O-醯基肟系化合物的具體實例可為1,2-辛二酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯硫基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯等。
光聚合起始劑除所述化合物之外可更包含哢唑系化合物、二酮系化合物、硼酸鋶系化合物、疊氮系化合物、咪唑系化合物、
聯咪唑系化合物等。
光聚合起始劑可與能夠藉由吸收光引起化學反應且變得激發並隨後傳輸其能量的感光劑一起使用。
感光劑的實例可為四乙二醇雙-3-巰基丙酸酯、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯、二季戊四醇四-3-巰基丙酸酯等。
以感光性樹脂組成物的總量計,可包含0.1重量%至5重量%、例如0.2重量%至1重量%的量的光聚合起始劑。當包含處於所述範圍內的光聚合起始劑時,在曝光期間敏感度與顯影性之間的平衡得以改良,且可獲得具有改良的解析度且無殘餘膜的圖案。
(E)溶劑
根據一實施例的感光性樹脂組成物包含例如量子點等光轉換材料來替代顏料或染料作為彩色材料,且因此應必須包含與光轉換材料相容溶劑。亦即,所述溶劑可包含極性指數(斯奈德極性指數)相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下的第一溶劑。
舉例而言,當水的介電常數為80時,所述第一溶劑可具有小於或等於8的介電常數。
然而,水的極性指數為9,且因此無法使例如量子點等光轉換材料分散。例如量子點等光轉換材料具有疏水性表面且因此可在例如水等溶劑中凝聚。因此,需要一種具有低極性指數且因此與光轉換材料相容的溶劑。具體而言,極性指數相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下(為0.9或0.9以下的極性指數)的溶劑
具有優異的與光轉換材料的相容性,且因此可顯著提高藉由固化根據一實施例的感光性樹脂組成物而製造的感光性有機膜的光轉換比率。
極性指數相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下的第一溶劑可包含:烷(R-H),例如戊烷、己烷、庚烷等;醚(R-O-R),例如二異戊醚、二丁醚等;烷基鹵化物(R-X),例如三氯甲烷等;環烷烴,例如環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷等;等等溶劑,但並不僅限於此。
根據一實施例的感光性樹脂組成物可更包含極性指數相對於水的極性指數為0.2倍至0.6倍的第二溶劑。例如量子點等光轉換材料與第一溶劑相容,而上述黏合劑樹脂、光可聚合單體、聚合起始劑等可與第二溶劑相容。然而,由於黏合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑等在某種程度上與第一溶劑相容,但光轉換材料幾乎不與第二溶劑相容,因此相較於使用第一溶劑及第二溶劑作為混合溶劑,當僅使用第一溶劑時,根據一實施例的感光性樹脂組成物可形成具有更優異的光轉換速率的感光性樹脂膜。
另一方面,當使用第一溶劑及第二溶劑作為混合物時,可包含相對於第二溶劑的量為0.3倍或0.3倍以上的量的第一溶劑。舉例而言,可包含相對於第二溶劑的量為1倍或1倍以上、例如4倍或4倍以上的量的第一溶劑。當包含處於以上範圍中的第一溶劑及第二溶劑時,相較於僅使用第一溶劑,混合溶劑可具有與其相等的光轉換速率且改良了塗佈特性及可加工性。
極性指數相對於水的極性指數為0.2倍至0.6倍的第二溶劑可為:醇,例如甲醇、乙醇等;二醇醚,例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚等;纖維素乙酸酯,例如甲基纖維素乙酸酯、乙基纖維素乙酸酯、二乙基纖維素酯等;卡必醇,例如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯,例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等;酮,例如甲乙酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基正戊基酮、2-庚酮等;飽和脂族單羧酸烷基酯,例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等;乳酸烷基酯,例如乳酸甲酯、乳酸乙酯等;羥基乙酸烷基酯,例如羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯等;烷氧基乙酸烷基酯,例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等;3-羥基丙酸烷基酯,例如3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯等;3-烷氧基丙酸烷基酯,例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯等;2-羥基丙酸烷基酯,例如2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基丙酸丙酯等;2-烷氧基丙酸烷基酯,例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸甲酯等;2-羥基-2-甲基丙酸烷基酯,例如2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯等;2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯,例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等;酯,例如丙酸2-羥基乙酯、丙
酸2-羥基-2-甲基乙酯、乙酸羥基乙酯、丁酸2-羥基-3-甲基甲酯等;或酮酸酯化合物,例如丙酮酸乙酯等,且亦可使用溶劑,例如N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯苯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲亞碸、苯甲基乙基醚、二己基醚、乙醯丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、苯基纖維素乙酸酯(phenyl cellosolve acetate)等,但並不僅限於此。
舉例而言,考慮到溶混性及反應性,第二溶劑可為二醇醚,例如乙二醇單乙醚等;乙二醇烷基醚乙酸酯,例如乙基纖維素乙酸酯等;酯,例如丙酸2-羥基乙酯等;卡必醇,例如二乙二醇單甲醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯,例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等。
以感光性樹脂組成物的總量計,溶劑以餘量、例如50重量%至90重量%、例如60重量%至80重量%使用。當溶劑處於所述範圍內時,感光性樹脂組成物具有適當黏度,且因此可在藉由旋塗及狹縫塗佈而被塗佈於大區域中時具有優異的塗佈特性。
另一方面,用作溶劑的若干化合物的極性指數(斯奈德極性指數)及其關於水的溶解性示於表1中。
(F)硫醇系添加劑
為改良量子點的穩定性及分散性,根據一實施例的感光性樹脂組成物可更包含硫醇系添加劑。
硫醇系添加劑被取代於量子點的殼體表面中,且因此可改良量子點關於溶劑的分散穩定性並穩定所述量子點。
硫醇系添加劑可依據結構而具有2至10個、例如2至4個硫醇基(-SH)。
舉例而言,硫醇系添加劑可包含由化學式1表示的至少兩個官能基。
在化學式1中,L1及L2獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或者經取代或未經取代的C2至C20伸雜芳基。
舉例而言,硫醇系添加劑可由化學式2表示。
在化學式2中,L1及L2獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基、經取代或未經取代的C3至C20伸環烷基、經取代或未經取代的C6至C20伸芳基或者經取代或未經取代的C2至C20伸雜芳
基,且m及n獨立地為介於0或1範圍內的整數。
舉例而言,在化學式1及化學式2中,L1及L2可獨立地為單鍵或者經取代或未經取代的C1至C20伸烷基。
硫醇系添加劑的具體實例可選自由化學式2a表示的季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、由化學式2b表示的三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、由化學式2c表示的季戊四醇四(巰基乙酸酯)、由化學式2d表示的三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)、由化學式2e表示的二醇二-3巰基丙酸酯及其組合。
[化學式2c]
以感光性樹脂組成物的總量計,可包含0.1重量%至5重量%、例如0.5重量%至2重量%的量的硫醇系添加劑。當包含處於所述範圍內的硫醇系添加劑時,可改良例如量子點等光轉換材料的穩定性,且硫醇系添加劑中的硫醇基與後面所述的黏合劑樹脂或光可聚合單體的丙烯醯基反應,並形成共價鍵且因此可改良例如量子點等光轉換材料的耐熱性。
(G)散射體
根據一實施例的感光性樹脂組成物包含散射體。
舉例而言,散射體可包含硫酸鋇(BaSO4)、碳酸鈣(CaCO3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)或其組合。
散射體可反射未被吸收入光轉換材料中的光且有助於光
轉換材料重新吸收被反射的光。換言之,散射體可增加被吸收入光轉換材料中的光的量,且因此增大感光性樹脂組成物的光轉換效率。
散射體可具有150奈米至250奈米、例如180奈米至230奈米的平均粒徑(D50)。當散射體具有處於所述範圍內的平均粒徑時,可獲得更優異的光擴散效果,且可增大光轉換效率。
以感光性樹脂組成物的總量計,可包含0.1重量%至5重量%、例如1重量%至3重量%的量的散射體。當以感光性樹脂組成物的總量計包含小於0.1重量%的量的散射體時,可能不會獲得藉由散射體來提高光轉換效率的效果,但當包含大於5重量%的量的散射體時,可使得感光性有機膜的圖案特徵劣化。
(H)其他添加劑
根據一實施例的感光性樹脂組成物可包含丙二酸;3-胺基-1,2-丙二醇;矽烷系偶合劑;調平劑;氟系界面活性劑;或其組合,以提高耐熱性及可靠性。
舉例而言,感光性樹脂組成物可更包含具有例如乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基等反應性取代基的矽烷系偶合劑以改良與基板的緊密接觸特性。
矽烷系偶合劑的實例可為三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯基氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、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、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。該些矽
烷系偶合劑可單獨或以兩者或更多者的混合物形式使用。
以100重量份的感光性樹脂組成物計,可使用0.01重量份至10重量份的量的矽烷系偶合劑。當包含處於所述範圍內的矽烷系偶合劑時,緊密接觸特性、儲存能力等得以改良。
感光性樹脂組成物可視需要更包含界面活性劑(例如氟系界面活性劑)以改良塗佈特性並抑制斑點的產生,亦即改良調平效能。
氟系界面活性劑可具有4,000克/莫耳至10,000克/莫耳、具體而言6,000克/莫耳至10,000克/莫耳的低重量平均分子量。此外,氟系界面活性劑可具有18毫牛/米至23毫牛/米(在0.1%的聚乙二醇單甲醚乙酸酯(polyethylene glycol monomethylether acetate,PGMEA)溶液中測得)的表面張力。當氟系界面活性劑具有處於所述範圍內的重量平均分子量及表面張力時,調平效能可進一步改良,且當施加狹縫塗佈作為高速塗佈時,可提供優異的特徵,乃因可藉由在高速塗佈期間防止斑點產生並抑制蒸汽產生而較少地產生膜缺陷。
氟系界面活性劑的實例可為BM-1000®及BM-1100®(BM化學公司(BM Chemie Inc.));MEGAFAC F 142D®、F 172®、F 173®及F 183®(大日本油墨化工有限公司(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.));FLUORAD FC-135®、FLUORAD FC-170C®、FLUORAD FC-430®及FLUORAD FC-431®(住友3M有限公司(Sumitomo 3M Co.,Ltd.));沙福隆(SURFLON)S-112®、SURFLON S-113®、SURFLON S-131®、SURFLON S-141®及SURFLON S-145®
(旭硝子玻璃有限公司(ASAHI Glass Co.,Ltd.));以及SH-28PA®、SH-190®、SH-193®、SZ-6032®及SF-8428®等(東麗矽酮有限公司(Toray Silicone Co.,Ltd.));大日本油墨化工有限公司(DIC Co.,Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554等。
除氟系界面活性劑之外,界面活性劑可更包括矽酮系界面活性劑。矽酮系界面活性劑的具體實例可為東芝矽酮有限公司(Toshiba silicone Co.,Ltd.)的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440等,但並不僅限於此。
以100重量份的感光性樹脂組成物計,可包含0.01重量份至5重量份、例如0.1重量份至2重量份的量的界面活性劑。當包含處於所述範圍內的界面活性劑時,在顯影之後較少地產生異物。
此外,除非特性劣化,否則根據一實施例的感光性樹脂組成物可更包含預定量的其他添加劑,例如抗氧化劑、穩定劑等。
根據另一實施例,提供一種使用感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片。所述彩色濾光片可製造如下。
(1)應用及膜形成
利用旋塗或狹縫塗佈方法、輥塗方法、網版印刷方法、塗料器方法等在經受預定預先處理的基板上將感光性樹脂組成物塗佈成具有所需厚度,例如介於2微米至10微米範圍的厚度。然後,在介於約70℃至約90℃範圍的溫度下對所塗佈基板加熱約1分鐘至約10分鐘以移除溶劑。
(2)曝光
在安放具有預定形狀的遮罩之後,藉由190奈米至450奈米、例如200奈米至500奈米的例如UV射線等活性射線來照射所得膜以形成所需圖案。利用例如具有低壓、高壓或超高壓的水銀燈、金屬鹵素燈、氬氣雷射等光源來執行照射。視需要亦可使用X射線、電子束等。
當使用高壓水銀燈時,曝光製程使用例如約500毫焦/平方公分或500毫焦/平方公分以下的光劑量(利用365奈米感測器)。然而,所述光劑量可依據黑色感光性樹脂組成物的每一組分的種類、其組合比率及乾膜厚度而變化。
(3)顯影
在曝光製程之後,使用鹼性水溶液藉由溶解並移除除了被曝光部分外的多餘部分而將被曝光膜顯影,以形成影像圖案。換言之,當使用鹼性顯影溶液來顯影時,溶解未曝光區,且形成影像彩色濾光片圖案。
(4)後處理
可再次加熱或藉由活性射線等照射所顯影影像圖案來進行固化,以達成耐熱性、耐光性、緊密接觸特性、抗裂性、耐化學性、高強度、儲存穩定性等方面的優異品質。
以下,參照實例更詳細地說明本發明。然而,該些實例不應在任何意義上被解釋為限制本發明的範圍。
(感光性樹脂組成物的製備)
實例1至實例10以及比較例1至比較例8
使用以下組分將根據實例1至實例10以及比較例1至比較例8的每一感光性樹脂組成物製備成分別具有表2及表3中的組成。
具體而言,將光聚合起始劑溶解於溶劑中,然後在室溫下將自其獲得的溶液充分攪拌2小時。隨後,向所述溶液中添加光可聚合單體及丙烯酸系黏合劑樹脂以及光轉換材料(量子點)及分散劑(迪高(TEGO)D685,贏創工業公司(EVONIK Industries)),且在室溫下再將所述混合物攪拌2小時。然後,向所述溶液中添加硫醇系添加劑、分散劑及氟系界面活性劑,在室溫下將所獲得的混合物攪拌一個小時,且將自其中獲得的產物過濾三次以移除雜質而製備每一感光性樹脂組成物。
(當使用綠色量子點作為光轉換材料時,以所述綠色量子點固體的量計,添加15重量%的量的分散劑,且當使用紅色量子點作為光轉換材料時,以所述紅色量子點固體的量計,添加20重量%的量的分散劑)。
(A)光轉換材料
(A-1)綠色量子點(Green QD)
InP/ZnS量子點(螢光λem=525奈米,FWHM=40奈米,綠色量子點,漢森化學公司(Hansonl Chemical))
(A-2)紅色量子點(Red QD)
InP/ZnS量子點(螢光λem=630奈米,FWHM=45奈米,
紅色量子點,漢森化學公司)
(B)黏合劑樹脂
丙烯酸系黏合劑樹脂(SP-RY16,昭和電工有限公司(Showa Denko K.K.))
(C)光可聚合單體
二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA,日本化藥有限公司)
(D)光聚合起始劑
肟系起始劑(OXE02,巴斯夫股份公司(BASF SE))
(E)溶劑
(E-1)庚烷(西格瑪-奧德裏奇公司(Sigma-Aldrich Corporation))
(E-2)環己烷(西格瑪-奧德裏奇公司)
(E-3)丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA,西格瑪-奧德裏奇公司)
(E-4)二甲亞碸(DMSO,西格瑪-奧德裏奇公司)
(E-5)水
(F)硫醇系添加劑
二醇二-3-巰基丙酸酯(布魯諾博克化學工廠股份有限兩合公司(BRUNO BOCK Chemische Fabrik GmbH & Co.KG))
(G)分散劑
二氧化鈦分散液(TiO2固體:20重量%,平均粒徑:200奈米,迪圖技術公司(Ditto Technology))
(H)其他添加劑
氟系界面活性劑(大日本油墨有限公司,F-554)
評估1:量子點的分散穩定性
量測了根據實例5及實例10的每一感光性樹脂組成物的藍色光吸收速率,且其結果提供於圖1中。
如圖1所示,實例5的感光性樹脂組成物示出了72%的藍色光吸收速率,實例10的感光性樹脂組成物示出了75%的藍色光吸收速率,且因此充分保證了根據一實施例的感光性樹脂組成物中的量子點的分散穩定性。
評估2:光致發光量子產率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)
採用15毫升的實例1至實例10以及比較例1至比較例8的每一感光性樹脂組成物,以旋塗機(Opticoat MS-A150,三笠有限公司(Mikasa Co.,Ltd.))在玻璃基板上塗佈至3.5微米厚,使用加熱板在90℃下軟性烘烤(soft-bake)3分鐘,使用具有50毫焦/平方公分的功率的曝光器(Ghi寬頻(Ghi Broadband),優志旺有限公司(Ushio Inc.))曝光至UV以形成初級膜。隨後,使用具有0.2重量%氫氧化鉀(KOH)水溶液的顯影器(SSP-200,SVS公司)將初級膜顯影。隨後,在對流烤箱中於150℃或230℃下對所述膜硬性烘烤(hard-bake)30分鐘,以獲得經圖案化的感光性有機膜。
使用Quantaurus-QY量子產率光譜儀(C11347-11,日本的濱松公司(Hamamatsu Corp.,Japan))量測了分別由根據實例1至實例10以及比較例1至比較例8的感光性樹脂組成物製造的每一彩色濾光片的光致發光量子產率,且在本文中,在將樣本(根據實例1至實例10以及比較例1至比較例8的感光性樹脂組成物)調整成具有0.4的吸收速率之後執行量測。一般而言,利用方程式1來獲得光致發光量子產率。光致發光量子產率的結果提供於表4及表5中。
[方程式1]PLQY=自樣本光致發光時所發射的光子的數目/由樣本吸收的光子的數目
處於分散狀態中的量子點的評估參考
○:量子點很好地分散
△:一些量子點凝聚
X:量子點未被分散而是全部凝聚
如在表4及表5中所示,使用極性指數為水的極性指數的小於或等於0.1倍高的溶劑(第一溶劑)的實例1及實例2以及使用所述溶劑與極性指數為水的極性指數的0.2倍至0.6倍高的溶劑(第二溶劑)的混合物的實例3至實例5示出了與具有疏水性表面的量子點的相容性,且因此被證實使量子點很好地分散於所述溶劑中(量子點不凝聚),且示出優異的光轉換速率。相對地,比較例1至比較例4使用較第二溶劑多出小於0.3倍的第一溶劑以及極性指數較第一溶劑及第二溶劑更高的溶劑,且因此具有與具有疏水性表面的量子點的低相容性並且不能使所述量子點很好地分散於所述溶液中而所述量子點凝聚。此外,當不包含作為溶劑的第一溶劑時,所述量子點完全未分散於所述溶劑中,且因此光轉換速率本身無法量測。傳統上,當例如量子點等光轉換材料具有優異的分散穩定性時,可保證粒子之間的適當距離,且因此如表4及表5中所示,亦可優異地保證優異的光轉換速率。
評估3:圖案特徵及黏著性
採用15毫升的根據實例4及實例9以及比較例1及比較例5的每一感光性樹脂組成物,使用旋塗機(Opticoat MS-A150,三笠有限公司)在玻璃基板上旋塗至5微米厚,使用加熱板在100℃下軟性烘烤1分鐘,且使用具有60毫焦/平方公分的功率的曝
光器(Ghi寬頻(Ghi Broadband),優志旺有限公司)曝光至UV,以形成初級膜。隨後,使用顯影器(SSP-200,SVS公司)在氫氧化鉀(KOH)水溶液(稀釋100倍)中將所述膜顯影及圖案化,且在180℃下硬性烘烤30分鐘,然後利用光學顯微鏡來檢查每一解析度以用裸眼評估圖案特徵(優異/不滿意)。圖案特徵評估結果提供於圖2、圖4、圖6及圖8中。(圖2示出實例9的結果,圖4示出實例4的結果,圖6示出比較例1的結果,且圖8示出比較例5的結果)
另一方面,藉由判斷是否達成了10微米圖案(○/X)來評估黏著性,且黏著性評估的結果提供於圖3、圖5、圖7及圖9中。(圖3示出實例9的結果,圖5示出實例4的結果,圖7示出比較例1的結果,且圖9示出比較例5的結果)
如在圖2至圖9中所示,實例4及實例9具有優異的圖案特徵及黏著性,但當比較例1及比較例5包含小於或等於預定量的與量子點親和的溶劑時,出現了部分沈澱,顯影特徵及圖案特徵劣化,且因此其中的量子點在顯影之後凝聚,且圖案的黏著性總體劣化。
雖然本發明已結合目前視為實用的示例性實施例加以闡述,但應理解本發明不限於所揭露的實施例,而是相反地意欲涵蓋包含在隨附申請專利範圍的精神及範圍內的各種潤飾及等效配置。因此,應理解上述實施例為示範性的,而不以任何方式限制本發明。
Claims (11)
- 一種感光性樹脂組成物,包含1重量%至50重量%的(A)光轉換材料,其中所述光轉換材料為量子點,所述量子點在360奈米至780奈米的波長區中吸收光且在500奈米至700奈米的波長區中發射螢光;10重量%至50重量%的(B)黏合劑樹脂;1重量%至30重量%的(C)光可聚合單體;0.1重量%至5重量%的(D)光聚合起始劑;以及餘量的(E)溶劑,其中所述溶劑包含第一溶劑,所述第一溶劑的極性指數相對於水的極性指數為0.1倍或0.1倍以下。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中所述感光性樹脂組成物更包含第二溶劑,所述第二溶劑的極性指數相對於所述水的極性指數為0.2倍至0.6倍。
- 如申請專利範圍第2項所述的感光性樹脂組成物,其中包含相對於所述第二溶劑的量為0.3倍或0.3倍以上的量的所述第一溶劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中所述感光性樹脂組成物更包含(F)硫醇系添加劑。
- 如申請專利範圍第4項所述的感光性樹脂組成物,其中所述硫醇系添加劑包含由化學式1表示的至少兩個官能基:[化學式1]
- 如申請專利範圍第4項所述的感光性樹脂組成物,其中以所述感光性樹脂組成物的總量計,包含1重量%至10重量%的量的所述硫醇系添加劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中所述感光性樹脂組成物更包含(G)散射體。
- 如申請專利範圍第7項所述的感光性樹脂組成物,其中所述散射體包含硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
- 如申請專利範圍第7項所述的感光性樹脂組成物,其中以所述感光性樹脂組成物的總量計,包含0.1重量%至5重量%的量的所述散射體。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中所述感光性樹脂組成物更包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷系偶合劑、調平劑、氟系界面活性劑或其組合。
- 一種彩色濾光片,使用如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的感光性樹脂組成物來製造。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11603426B2 (en) | 2020-05-21 | 2023-03-14 | Echem Solutions Corp. | Resin composition, light conversion layer and light emitting device |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10712483B2 (en) * | 2015-08-24 | 2020-07-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photosensitive compositions, quantum dot polymer composite pattern prepared therefrom, and electronic devices including the same |
KR102527764B1 (ko) | 2015-12-17 | 2023-05-02 | 삼성전자주식회사 | 감광성 조성물, 이를 제조하기 위한 방법, 및 이로부터 제조된 양자점-폴리머 복합체 패턴 |
JP7011055B2 (ja) | 2017-10-27 | 2022-01-26 | サムスン エスディアイ カンパニー,リミテッド | 量子ドット含有組成物、量子ドット製造方法およびカラーフィルタ |
TWI689782B (zh) * | 2017-12-07 | 2020-04-01 | 南韓商三星Sdi股份有限公司 | 可固化組成物、感光性樹脂組成物、感光性樹脂膜、彩色濾光片及製造像素的方法 |
TWI638026B (zh) * | 2017-12-26 | 2018-10-11 | 優美特創新材料股份有限公司 | 背光模組 |
US10619096B2 (en) * | 2018-01-11 | 2020-04-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Population of quantum dots and a composition including the same |
US10921709B2 (en) | 2018-02-06 | 2021-02-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Photosensitive resin composition, photosensitive resin layer using the same, and color filter |
KR102296790B1 (ko) * | 2018-02-06 | 2021-09-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 컬러필터 |
TWI748172B (zh) * | 2018-03-26 | 2021-12-01 | 南韓商東友精細化工有限公司 | 光轉換樹脂組合物 |
KR20190112632A (ko) * | 2018-03-26 | 2019-10-07 | 동우 화인켐 주식회사 | 광변환 수지 조성물 및 광변환 적층기재, 이를 이용한 화상표시장치 |
KR102154680B1 (ko) * | 2018-07-02 | 2020-09-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양자점 함유 경화성 조성물, 이를 이용한 수지막 및 디스플레이 장치 |
KR20200076770A (ko) * | 2018-12-19 | 2020-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광변환층 조성물, 광변환층 및 이를 포함하는 전자 장치 |
KR102296792B1 (ko) | 2019-02-01 | 2021-08-31 | 삼성에스디아이 주식회사 | 무용매형 경화성 조성물, 이를 이용하여 제조된 경화막, 상기 경화막을 포함하는 컬러필터, 디스플레이 장치 및 상기 경화막의 제조방법 |
KR102287216B1 (ko) * | 2019-03-19 | 2021-08-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양자점 함유 경화성 조성물, 이를 이용한 수지막 및 디스플레이 장치 |
KR102360987B1 (ko) | 2019-04-24 | 2022-02-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양자점 함유 경화성 조성물, 이를 이용한 수지막 및 디스플레이 장치 |
KR102504790B1 (ko) | 2019-07-26 | 2023-02-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양자점, 이를 포함하는 경화성 조성물, 상기 조성물을 이용하여 제조된 경화막, 상기 경화막을 포함하는 컬러필터, 디스플레이 장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201125880A (en) * | 2009-11-20 | 2011-08-01 | Fujifilm Corp | Dispersion composition, photosensitive resin composition and solid-state imaging device |
CN103728837A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 感光树脂组合物及用感光树脂组合物制备量子点图案的方法 |
US8748070B2 (en) * | 2011-01-28 | 2014-06-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Thiol group-containing charge transporting material, thiol group-containing charge transporting material-dissolving solution, photoelectric conversion device, electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus, and process cartridge |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3364182A (en) * | 1965-10-07 | 1968-01-16 | American Cyanamid Co | Polymerization of methyl methacrylate in the presence of a polythiol |
US7381516B2 (en) | 2002-10-02 | 2008-06-03 | 3M Innovative Properties Company | Multiphoton photosensitization system |
US7776758B2 (en) | 2004-06-08 | 2010-08-17 | Nanosys, Inc. | Methods and devices for forming nanostructure monolayers and devices including such monolayers |
US20060154180A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Kannurpatti Anandkumar R | Imaging element for use as a recording element and process of using the imaging element |
KR100507844B1 (ko) | 2005-01-19 | 2005-08-17 | 주식회사 맥스필 | 광확산 및 파장 변환 필름 |
EP1929531B1 (en) | 2005-08-25 | 2012-03-28 | Edward Sargent | Quantum dot optical devices with enhanced gain and sensitivity |
KR100989565B1 (ko) | 2007-06-12 | 2010-10-25 | 후지필름 가부시키가이샤 | 네가티브 톤 현상용 레지스트 조성물 및 이것을 사용한 패턴형성방법 |
JP5037632B2 (ja) | 2008-01-30 | 2012-10-03 | 国立大学法人大阪大学 | 光記録材料、光記録方法、感光性材料、フォトリソグラフィー方法、光重合開始剤、及び光増感剤 |
KR101588317B1 (ko) | 2008-11-11 | 2016-01-27 | 삼성전자주식회사 | 감광성 양자점, 이를 포함한 조성물 및 상기 조성물을 이용한 양자점-함유 패턴 형성 방법 |
KR20100052948A (ko) | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 삼성전자주식회사 | 라디칼 중합용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
US9534124B2 (en) * | 2010-02-05 | 2017-01-03 | Cam Holding Corporation | Photosensitive ink compositions and transparent conductors and method of using the same |
KR20110098638A (ko) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 후지필름 가부시키가이샤 | 착색 경화성 조성물, 컬러필터와 그 제조방법, 고체촬상소자 및 액정표시장치 |
KR101142847B1 (ko) | 2010-06-07 | 2012-05-08 | 이순원 | 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속산화박막 패턴 형성방법 및 엘이디 소자의 제조방법 |
US9274423B2 (en) * | 2011-08-04 | 2016-03-01 | Lg Chem, Ltd. | Fluorine-based resins and photosensitive resin composition comprising the same |
JP5934666B2 (ja) | 2012-05-23 | 2016-06-15 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、レジスト膜及び電子デバイスの製造方法 |
CN103146262B (zh) | 2012-12-12 | 2016-08-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点在颜料分散液中的用途以及一种颜料分散液和其制备方法 |
JP5646663B2 (ja) | 2013-02-08 | 2014-12-24 | 株式会社Dnpファインケミカル | カラーフィルタ用着色樹脂組成物、色材分散液、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機発光表示装置 |
ITRM20130269A1 (it) * | 2013-05-07 | 2014-11-08 | Univ Bologna Alma Mater | Metodo per il controllo della solubilita' di quantum dots |
CN103278876A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点彩色滤光片及其制作方法、显示装置 |
KR102197936B1 (ko) | 2013-06-24 | 2021-01-04 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 경화성 수지 조성물, 경화막, 발광 소자, 파장 변환 필름 및 발광층의 형성 방법 |
CN103353629A (zh) | 2013-07-17 | 2013-10-16 | 杭州纳晶科技有限公司 | 彩色滤光片和显示屏 |
KR102195513B1 (ko) | 2013-12-24 | 2020-12-28 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 경화성 수지 조성물, 경화막, 발광 소자 및 발광층의 형성 방법 |
JP6326003B2 (ja) * | 2014-05-19 | 2018-05-16 | 富士フイルム株式会社 | 波長変換部材、バックライトユニット、および液晶表示装置、ならびに量子ドット含有重合性組成物 |
JP6707348B2 (ja) * | 2015-01-09 | 2020-06-10 | 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. | 感光性樹脂組成物、これを用いた色変換パネル及び表示装置 |
CN105259694B (zh) * | 2015-11-13 | 2019-01-15 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 彩色滤光片的制作方法及彩色滤光片 |
-
2016
- 2016-02-26 KR KR1020160023640A patent/KR20170101005A/ko active Application Filing
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201125880A (en) * | 2009-11-20 | 2011-08-01 | Fujifilm Corp | Dispersion composition, photosensitive resin composition and solid-state imaging device |
US8748070B2 (en) * | 2011-01-28 | 2014-06-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Thiol group-containing charge transporting material, thiol group-containing charge transporting material-dissolving solution, photoelectric conversion device, electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus, and process cartridge |
CN103728837A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 感光树脂组合物及用感光树脂组合物制备量子点图案的方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11603426B2 (en) | 2020-05-21 | 2023-03-14 | Echem Solutions Corp. | Resin composition, light conversion layer and light emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180299775A1 (en) | 2018-10-18 |
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CN108139667B (zh) | 2021-10-08 |
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WO2017146336A1 (en) | 2017-08-31 |
KR20170101005A (ko) | 2017-09-05 |
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