TWI799101B - 無溶劑型的可固化組成物、使用此組成物的固化層、包括固化層的彩色濾光片和顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種無溶劑型的可固化組成物，包含：量子點；以及由化學式1表示的可固化單體、一種使用所述組成物製造的固化層、一種包含固化層的彩色濾光片以及一種包含彩色濾光片的顯示裝置。

Description

無溶劑型的可固化組成物、使用此組成物的固化層、包括固化層的彩色濾光片和顯示裝置
[ 相關申請案的交叉參考 ]
本申請案主張2021年1月27日在韓國智慧財產局（Korean Intellectual Property Office）申請的韓國專利申請案第10-2021-0011897號的優先權及權益，所述申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。
本揭露是關於一種無溶劑型的可固化組成物、一種使用所述組成物製造的固化層、一種包含固化層的彩色濾光片以及一種包含彩色濾光片的顯示裝置。
在普通量子點的情況下，歸因於具有疏水性的表面特徵，量子點分散於其中的溶劑受到限制，且因此難以引入至諸如黏合劑或可固化單體的極性系統中。
舉例而言，即使在積極研究量子點墨水組成物的情況下，在初始步驟中極性亦相對較低且其可分散於具有高疏水性的可固化組成物中所使用的溶劑中。因此，由於按組成物的總量計，難以包含20重量%或大於20重量%的量子點，所以不可能將墨水的光效率提高到某一程度以上。即使為了提高光效率而額外添加和分散量子點，黏度亦超出能夠噴墨的範圍，且因此可能不滿足可加工性。
為達成能夠噴墨的黏度範圍，按組成物的總量計，已做出藉由溶解50重量%或大於50重量%的溶劑來降低墨水固體含量的嘗試，此就黏度而言亦提供略微令人滿意的結果。然而，其就黏度而言可視為令人滿意的結果，但由溶劑揮發引起的噴嘴乾燥及噴墨期間噴嘴堵塞以及噴墨後單層厚度隨時間推移的減少可能變得更糟糕，且在固化之後難以控制厚度偏差。 因此，難以將其應用於實際製程。
因此，不包含溶劑的無溶劑型量子點墨水為應用於實際製程的最理想形式。將量子點本身應用於溶劑型組成物的目前技術現在在一定程度上受到限制。
迄今為止所報導，由於溶劑型組成物包含按溶劑型組成物的總量計約20重量%至約25重量%的經由配位體取代及類似者的非表面改質量子點，且因此具有黏度限制，光效率及吸收率難以增加。另一方面，已嘗試一種降低量子點的含量且增加光漫射劑（散射體）的含量的方法，但未能改良沈積問題或低光效率。
實施例提供一種包含可固化單體的無溶劑型的可固化組成物，所述可固化單體包含具有取代基及量子點的連接基團。
另一實施例提供一種使用無溶劑型的可固化組成物製造的固化層。
另一實施例提供一種包含固化層的彩色濾光片。
另一實施例提供一種包含彩色濾光片的顯示裝置。
實施例提供一種無溶劑型的可固化組成物，其包含量子點；以及由化學式1表示的可固化單體。 [化學式1]
Figure 02_image001
在化學式1中， R 1及R 2各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基， L 1為單鍵或未經取代的C1至C20伸烷基， L 2為經取代的C1至C20伸烷基，以及 L 3為經取代或未經取代的C1至C20伸烷基。
化學式1可由化學式1-1至化學式1-3中的任一者表示。 [化學式1-1]
Figure 02_image005
[化學式1-2]
Figure 02_image007
[化學式1-3]
Figure 02_image009
在化學式1-1至化學式1-3中， R 1及R 2各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基， L 4為未經取代的C1至C20伸烷基， L 5至L 7各自獨立地為經取代的C1至C20伸烷基，以及 L 8至L 10各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，其限制條件為L 8至L 10中的至少一者必須為經取代的C1至C20伸烷基。
由化學式1表示的可固化單體可具有1.0 × 10 -4托至5.0 × 10 -2托的蒸氣壓。
由化學式1表示的可固化單體可具有4厘泊至10厘泊的黏度。
由化學式1表示的可固化單體可由化學式2至化學式6中的任一者表示。 [化學式2]
Figure 02_image011
[化學式3]
Figure 02_image013
[化學式4]
Figure 02_image015
[化學式5]
Figure 02_image017
[化學式6]
Figure 02_image019
無溶劑型的可固化組成物可具有20厘泊至40厘泊的黏度。
量子點可在500奈米至680奈米範圍內具有最大螢光發射波長。
按無溶劑型的可固化組成物的總量計，無溶劑型的可固化組成物可包含5重量%至60重量%的量子點；以及40重量%至95重量%的由化學式1表示的可固化單體。
無溶劑型的可固化組成物可更包含聚合起始劑、光漫射劑或其組合。
光漫射劑可包含硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
無溶劑型的可固化組成物可更包含聚合抑制劑、丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷偶合劑、調平劑、氟類界面活性劑或其組合。
另一實施例提供一種使用無溶劑型的可固化組成物製造的固化層。
另一實施例提供一種包含固化層的彩色濾光片。
另一實施例提供一種包含彩色濾光片的顯示裝置。
本發明的其他實施例包含於以下實施方式中。
本發明藉由使可固化單體結構改質以包含具有取代基的連接基團，以降低其自身黏度及亦包含其的組成物的黏度，且因此改良其噴墨特性來提供一種具有極佳儲存穩定性及極佳噴墨特性（即使滯留時間較長）的無溶劑型的可固化組成物。
在下文中，詳細描述本發明的實施例。然而，此等實施例為例示性的，本發明不限於此且本發明由申請專利範圍之範疇限定。
如本文中所使用，當未另外提供具體定義時，「烷基」是指C1至C20烷基，「烯基」是指C2至C20烯基，「環烯基」是指C3至C20環烯基，「雜環烯基」是指C3至C20雜環烯基，「芳基」是指C6至C20芳基，「芳烷基」是指C6至C20芳烷基，「伸烷基」是指C1至C20伸烷基，「伸芳基」是指C6至C20伸芳基，「烷基伸芳基」是指C6至C20烷基伸芳基，「伸雜芳基」是指C3至C20伸雜芳基，且「伸烷氧基」是指C1至C20伸烷氧基。
如本文中所使用，當未另外提供具體定義時，術語「經取代」是指由以下中選出的取代基置換至少一個氫原子：鹵素原子（F、Cl、Br或I）、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞胺基、疊氮基、甲脒基、肼基、亞肼基、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。
如本文中所使用，當未另外提供具體定義時，「雜」是指在化學式中包含至少一個雜原子N、O、S以及P。
如本文中所使用，當不另外提供特定定義時，「(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」。
如本文中所使用，當未另外提供具體定義時，術語「組合」是指混合或共聚。
在本說明書中，當未另外提供定義時，當在化學式中在應給出的位置處未繪製化學鍵時，在所述位置處鍵結氫。
另外，在本說明書中，當未另外提供定義時，「*」是指與相同或不同原子或化學式的連接點。
本發明是關於一種用於應用於顯示裝置的彩色濾光片的可固化組成物，且特定言之，一種包含量子點的無溶劑可固化墨水組成物，其最近已作為新技術建立於顯示器領域中。
應用於量子點顯示器的含量子點感光性墨水組成物通常由可固化單體、黏合劑樹脂、起始劑、溶劑、添加劑及類似者組成，且另外，其中包含量子點及光漫射劑以確保色彩特徵，其中在形成單一膜之後，量子點具有將入射光轉換成紅光及綠光的功能。
然而，當含量子點感光性墨水組成物包含溶劑時，由於存在由噴墨期間的溶劑揮發引起的噴嘴乾燥、噴嘴堵塞、噴墨後單層膜減少及類似者的問題，且另外，由於固化之後的嚴重厚度偏差，因此已積極對不使用溶劑的含量子點可固化墨水組成物（亦即無溶劑可固化墨水組成物）進行近期研究。
無溶劑含量子點的可固化墨水組成物包含多官能單體，以便經由UV固化或熱固化充分分散量子點且充分形成基質。特定言之，廣泛使用的HDDA（1,6-己二醇二丙烯酸酯）單體具有約6.2厘泊的黏度，且在製備成可固化墨水組成物時，黏度變成約26.3厘泊。為了將具有相對較高黏度的此可固化墨水組成物應用於製程，可固化墨水組成物應在藉由在噴墨期間增加噴嘴頭溫度來降低墨水組成物的黏度之後噴墨。然而，當噴嘴頭的溫度增加時，出現因溫度增加引起的諸如噴嘴頭中的噴嘴堵塞、噴射不充分以及類似者的問題。
因此，本發明者開發一種無溶劑型的可固化組成物，其能夠分散量子點以及習知單體（諸如HDDA）且因此經由UV固化或熱固化充分形成基質、使曝光及熱製程之後量子點的量子效率劣化降至最低且甚至在較長滯留時間期間仍進一步維持儲存穩定性及噴墨特性。
在下文中，詳細描述構成無溶劑型的可固化組成物的各組分。 可固化單體
根據實施例的無溶劑型的可固化組成物中所包含的可固化單體為在兩個末端處具有碳-碳雙鍵的單體，且特定言之由化學式1表示。 [化學式1]
Figure 02_image001
在化學式1中， R 1及R 2各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基， L 1為單鍵或未經取代的C1至C20伸烷基， L 2為經取代的C1至C20伸烷基，以及 L 3為經取代或未經取代的C1至C20伸烷基。
由化學式1表示的可固化單體必須在兩個末端處包含的(甲基)丙烯酸酯基團之間所包含的連接基團中包含諸如烷基及類似者的取代基，此可降低由化學式1自身表示的可固化單體的黏度且亦降低包含其的無溶劑型的可固化組成物的黏度，且因此顯著改良組成物的噴墨特性且進一步有助於使稍後在曝光及熱製程之後描述的量子點的量子效率劣化降至最低。
另外，實施例的無溶劑型的可固化組成物包含由化學式1表示的可固化單體，且因此在高於室溫的較高溫度下隨時間推移可展現幾乎無黏度變化，且因此具有極佳儲存穩定性，且即使噴墨製程期間滯留時間延長，仍維持噴墨特性而不劣化。
舉例而言，化學式1可由化學式1-1至化學式1-3中的任一者表示，但未必限於此。 [化學式1-1]
Figure 02_image005
[化學式1-2]
Figure 02_image007
[化學式1-3]
Figure 02_image009
在化學式1-1至化學式1-3中， R 1及R 2各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基， L 4為未經取代的C1至C20伸烷基， L 5至L 7各自獨立地為經取代的C1至C20伸烷基，以及 L 8至L 10各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20伸烷基，其限制條件為L 8至L 10中的至少一者必須為經取代的C1至C20伸烷基。
舉例而言，由化學式1表示的可固化單體可具有1.0 × 10 -4托至5.0 × 10 -2托的蒸氣壓。
舉例而言，由化學式1表示的可固化單體可具有4厘泊至10厘泊的黏度。
舉例而言，由化學式1表示的可固化單體可由化學式2至化學式6中的任一者表示，但未必限於此。 [化學式2]
Figure 02_image011
[化學式3]
Figure 02_image013
[化學式4]
Figure 02_image015
[化學式5]
Figure 02_image017
[化學式6]
Figure 02_image019
舉例而言，無溶劑型的可固化組成物可具有20厘泊至40厘泊的黏度。
按無溶劑型的可固化組成物的總重量計，可以40重量%至95重量%，例如45重量%至90重量%，例如45重量%至85重量%或例如50重量%至80重量%的量包含由化學式1表示的可固化單體。當由化學式1表示的可固化單體的含量在以上範圍內時，可製備具有能夠噴墨的黏度的無溶劑型的可固化組成物，且所製備的無溶劑型的可固化組成物中的量子點亦可具有極佳分散性，且因此亦可改良光學特性。
舉例而言，由化學式1表示的可固化單體可具有180公克/莫耳至1,000公克/莫耳的分子量。當由化學式1表示的可固化單體之分子量在以上範圍內時，可有利於進行噴墨，此是因為在不抑制量子點的光學特性的情況下組成物的黏度並未增加。
另外，除由化學式1表示的可固化單體以外，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含通常在習知熱固性或光固化組成物中使用的單體，且所述單體可更包含例如氧雜環丁烷類化合物，諸如雙[1-乙基(3-氧雜環丁烷基)]甲基醚。 量子點
舉例而言，無溶劑型的可固化組成物中所包含的量子點吸收在360奈米至780奈米，例如400奈米至780奈米波長範圍內的光，且發射在500奈米至700奈米，例如500奈米至580奈米的波長範圍內的螢光，或發射在600奈米至680奈米的波長範圍內的螢光。亦即，量子點可在500奈米至680奈米處具有最大螢光發射波長（螢光λ em）。
量子點可獨立地具有20奈米至100奈米，例如20奈米至50奈米的半高寬（full width at half maximum；FWHM）。當量子點具有所述範圍的半高寬（FWHM）時，在由於高色彩純度而在彩色濾光片中用作顏色材料時增加色彩再現性。
量子點可獨立地為有機材料、無機材料或有機材料與無機材料的混成物（混合物）。
量子點可獨立地由核心及圍繞核心的殼層組成，且核心及殼層可獨立地具有由第II族至第IV族、第III族至第V族以及類似者組成的核心、核心/殼層、核心/第一殼層/第二殼層、合金、合金/殼層或類似者的結構，但不限於此。
舉例而言，核心可至少包含由以下中選出的至少一種材料：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs以及其合金，但未必限於此。圍繞核心的殼層可至少包含由以下中選出的至少一種材料：CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、HgSe以及其合金，但未必限於此。
在實施例中，由於近來在全世界範圍內對環境的關注已大大增加且對毒性材料的限制亦已強化，因此使用具有略低量子效率（量子產率）但環境友好的無鎘發光材料（InP/ZnS、InP/ZeSe/ZnS等），而非具有鎘類核心的發光材料，但未必限於此。
在核心/殼層結構的量子點的情況下，包含殼層的整體大小（平均粒徑）可為1奈米至15奈米，例如5奈米至15奈米。
舉例而言，量子點可獨立地包含紅色量子點、綠色量子點或其組合。紅色量子點可獨立地具有10奈米至15奈米的平均粒徑。綠色量子點可獨立地具有5奈米至8奈米的平均粒徑。
另一方面，對於量子點之分散穩定性，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含分散劑以包含呈量子點分散液形式的量子點。分散劑有助於諸如無溶劑型的可固化組成物中的量子點的光轉化材料的均勻分散性，且可包含非離子型、陰離子型或陽離子型分散劑。特定言之，分散劑可為聚伸烷二醇或其酯、聚氧伸烷基、多元醇酯環氧烷加成產物、乙醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺以及類似者，且其可單獨使用或以兩種或兩種以上的混合物形式使用。按諸如量子點的光轉化材料的固體含量計，可以0.1重量%至100重量%，例如10重量%至20重量%的量使用分散劑。
量子點可藉由習知量子點表面改質材料(例如，硫醇類化合物等)進行表面改質或可不藉此進行表面改質。
按無溶劑型的可固化組成物的總量計，可以5重量%至60重量%，例如10重量%至60重量%，例如20重量%至50重量%或例如30重量%至50重量%的量包含量子點。當在上述範圍內包含量子點（例如，量子點分散液）時，改良轉化速率且不減弱圖案特徵及顯影特徵，且因此可獲得極佳可加工性。 聚合起始劑
根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含聚合起始劑，例如光聚合起始劑、熱聚合起始劑或其組合。
光聚合起始劑可為用於感光性樹脂組成物的常用起始劑，例如苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、噻噸酮類化合物、安息香類化合物、三嗪類化合物、肟類化合物、胺基酮類化合物以及類似者，但未必限於此。
苯乙酮類化合物的實例可為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、對三級丁基三氯苯乙酮、對三級丁基二氯苯乙酮、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-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮以及類似者。
二苯甲酮類化合物的實例可為二苯甲酮、苯甲酸苯甲酯、苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基）二苯甲酮、4,4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮以及類似者。
噻噸酮類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-氯噻噸酮以及類似者。
安息香類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、苯甲基二甲基縮酮以及類似者。
三嗪類化合物的實例可為2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-聯苯-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基均三嗪、2-(萘酚1-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基萘酚1-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基均三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)均三嗪以及類似者。
肟基化合物的實例可為O-醯基肟基化合物、2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙醯肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、O-乙氧羰基-α-羥胺基-1-苯基丙-1-酮以及類似者。O-醯基肟類化合物的特定實例可為1,2-辛二酮、2-二甲胺基-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-乙酸酯以及類似者。
胺基酮類化合物的實例可為2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1以及類似者。
除所述化合物以外，光聚合起始劑可更包含咔唑類化合物、二酮類化合物、硼酸鋶類化合物、重氮類化合物、咪唑類化合物、聯咪唑類化合物以及類似者。
光聚合起始劑可與能夠藉由吸收光且變成激發態且接著傳遞其能量而引起化學反應的光敏劑一起使用。
光敏劑的實例可為四乙二醇雙-3-巰基丙酸酯、異戊四醇四-3-巰基丙酸酯、二異戊四醇肆-3-巰基丙酸酯以及類似者。
熱聚合起始劑的實例可為過氧化物，特定言之過氧化苯甲醯、過氧化二苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化二月桂醯、過氧化二三級丁基（di-tert-butyl peroxide）、過氧化環己烷、過氧化甲基乙基酮、過氧化氫物（例如，三級丁基過氧化氫、氫過氧化異丙苯）、過氧化二碳酸二環己酯、2,2-偶氮雙(異丁腈)、過苯甲酸三級丁酯以及類似者，例如2,2'-偶氮雙-2-甲基丙腈，但未必限於此，且可使用所屬領域中熟知的過氧化物中的任一者。
按無溶劑型的可固化組成物的總量計，可以0.1重量%至5重量%，例如1重量%至4重量%的量包含聚合起始劑。當在所述範圍內包含聚合起始劑時，有可能由於在曝光或熱固化期間充分固化而獲得極佳可靠度，且有可能防止由於非反應起始劑而引起的透射率劣化，藉此防止量子點的光學特性劣化。 光漫射劑
根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含光漫射劑。
舉例而言，光漫射劑可包含硫酸鋇（BaSO 4）、碳酸鈣（CaCO 3）、二氧化鈦（TiO 2）、氧化鋯（ZrO 2）或其組合。
光漫射劑可反射前述量子點中未經吸收的光且允許量子點再次吸收反射光。亦即，光漫射劑可增加由量子點吸收的光量，且提高可固化組成物的光轉化效率。
光漫射劑可具有150奈米至250奈米，且特定言之180奈米至230奈米的平均粒徑（D 50）。當光漫射劑的平均粒徑在所述範圍內時，其可具有較佳光漫射效應且提高光轉化效率。
按無溶劑型的可固化組成物的總量計，可以1重量%至20重量%，例如5重量%至10重量%的量包含光漫射劑。按無溶劑型的可固化組成物的總量計，當以1重量%的量包含光漫射劑時，難以預期藉由使用光漫射劑來提高光轉化效率的效應，且當以大於20重量%的量包含光漫射劑時，可出現量子點沈澱。 其他添加劑
針對量子點的穩定性及分散改良，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含聚合抑制劑。
聚合抑制劑可包含對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合，但未必限於此。當根據實施例的無溶劑型的可固化組成物更包含對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合時，可防止在塗佈無溶劑型的可固化組成物之後的曝光期間的室溫交聯。
舉例而言，對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合可包含對苯二酚、甲基對苯二酚、甲氧基對苯二酚、三級丁基對苯二酚、2,5-二三級丁基對苯二酚（2,5-di-t-butyl hydroquinone）、2,5-雙(1,1-二甲基丁基)對苯二酚、2,5-雙(1,1,3,3-四甲基丁基)對苯二酚、兒茶酚、三級丁基兒茶酚、4-甲氧基苯酚、苯三酚、2,6-二三級丁基-4-甲苯酚（2,6-di-t-butyl-4-methylphenol）、2-萘酚、參(N-羥基-N-亞硝基苯胺基-O,O')鋁或其組合，但未必限於此。
對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合可以分散液的形式使用，且按無溶劑型的可固化組成物的總量計，可以0.001重量%至3重量%，例如0.1重量%至2重量%的量包含呈分散液形式的聚合抑制劑。當在上述範圍內包含聚合抑制劑時，可解決在室溫下老化的問題，且同時可防止敏感性降低及表面剝離。
另外，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含丙二酸；3-胺基1,2-丙二醇；矽烷基偶合劑；調平劑；氟烷類界面活性劑；或其組合，以便改良耐熱性及可靠性。
舉例而言，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含具有諸如乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基以及類似者的反應性取代基的矽烷類偶合劑，以便改良與基底的緊密接觸特性。
矽烷類偶合劑的實例可為三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯基丙氧基三甲氧基矽烷、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-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷以及類似者，且此等矽烷類偶合劑可單獨使用或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
按100重量份的無溶劑型的可固化組成物計，可以0.01重量份至10重量份的量包含矽烷類偶合劑。當在所述範圍內包含矽烷類偶合劑時，緊密接觸特性、儲存能力以及類似者得到改良。
另外，無溶劑型的可固化組成物可視需要更包含界面活性劑，例如氟類界面活性劑，以便改良塗佈特性及抑制斑點產生，亦即，改良調平效能。
氟類界面活性劑可具有4,000公克/莫耳至10,000公克/莫耳，且特定言之6,000公克/莫耳至10,000公克/莫耳的低重量平均分子量。另外，氟類界面活性劑可具有18毫牛/公尺至23毫牛/公尺的表面張力（用0.1%聚乙二醇單甲基醚乙酸酯（polyethylene glycol monomethylether acetate；PGMEA）溶液量測）。當氟類界面活性劑具有在所述範圍內的重量平均分子量及表面張力時，可進一步改良調平效能，且在應用作為高速塗佈的狹縫塗佈時，可提供極佳特徵，此是因為可藉由在高速塗佈期間防止斑點產生且抑制蒸氣產生來較少地產生膜缺陷。
氟類界面活性劑的實例可為BM-1000 ®及BM-1100 ®（BM化學公司（BM Chemie Inc.））；馬佳菲斯（MEGAFACE） F 142D ®、馬佳菲斯F 172 ®、馬佳菲斯F 173 ®以及馬佳菲斯F 183 ®（大日本油墨化學工業株式會社（Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.））；福勒拉德（FULORAD） FC-135 ®、福勒拉德FC-170C ®、福勒拉德FC-430 ®以及福勒拉德FC-431 ®（住友3M株式會社（Sumitomo 3M Co., Ltd.））；索龍（SURFLON） S-112 ®、索龍S-113 ®、索龍S-131 ®、索龍S-141 ®以及索龍S-145 ®（朝日玻璃株式會社（ASAHI Glass Co., Ltd.））；以及SH-28PA ®、SH-190 ®、SH-193 ®、SZ-6032 ®以及SF-8428 ®以及類似者（東麗矽酮株式會社（Toray Silicone Co., Ltd.））；來自大日本油墨化學工業株式會社（DIC Co., Ltd.）的F-482、F-484、F-478、F-554以及類似者。
另外，除氟類界面活性劑以外，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可包含矽酮類界面活性劑。矽酮類界面活性劑的特定實例可為東芝矽酮有限公司（Toshiba Silicone Co., Ltd.）的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440以及類似者，但不限於此。
按100重量份的無溶劑型的可固化組成物計，可以0.01重量份至5重量份，例如0.1重量份至2重量份的量包含界面活性劑。當在所述範圍內包含界面活性劑時，在噴塗組成物中產生的異物較少。
另外，除非特性劣化，否則根據實施例的無溶劑型的可固化組成物可更包含呈預定量的其他添加劑，諸如抗氧化劑、穩定劑以及類似者。
另一實施例提供一種使用無溶劑型的可固化組成物製造的固化層及一種包含固化層的彩色濾光片。
製造固化層的方法之一可包含：使用噴墨噴塗方法在基底上塗佈無溶劑型的可固化組成物，以形成圖案（S1）；以及固化圖案（S2）。 （S1）形成圖案
可理想地用噴墨噴塗方法在基底上將無溶劑型的可固化組成物塗佈為約0.5微米至約20微米。噴墨噴塗方法可藉由根據每一噴嘴噴塗單一顏色且因此根據所需顏色數量而重複噴塗多次來形成圖案，但可經由每一噴墨噴嘴藉由同時噴塗所需顏色數量以減少製程來形成圖案。 （S2）固化
固化所獲得的圖案以獲得像素。本文中，固化方法可為熱固化製程或光固化製程。可在高於或等於100℃下，理想地在100℃至300℃的範圍內，且更理想地在160℃至250℃的範圍內執行熱固化製程。光固化製程可包含輻射光化射線，諸如190奈米至450奈米，例如200奈米至500奈米的UV射線。藉由使用諸如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器以及類似者的光源來進行輻射。亦可視需要使用X射線、電子束以及類似者。
製造固化層的另一方法可包含藉由如下微影方法使用前述無溶劑型的可固化組成物來製造固化層。 （1）塗佈及成膜
使用旋轉塗佈或狹縫塗佈方法、滾塗法、網版印刷法、塗抹方法以及類似者塗佈無溶劑型的可固化組成物，以在進行預定預處理的基底上具有所要厚度，例如在約2微米至約10微米的範圍內的厚度。接著，在約70℃至約90℃的溫度下加熱經過塗佈的基底約1分鐘至約10分鐘，以移除溶劑且形成膜。 （2）曝光
在置放具有預定形狀的罩幕之後，藉由諸如190奈米至450奈米，例如200奈米至500奈米的UV射線的光化射線輻射所得膜，以形成所要圖案。藉由使用諸如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器以及類似者的光源來進行輻射。亦可視需要使用X射線、電子束以及類似者。
當使用高壓汞燈時，曝光製程使用例如500毫焦/平方公分或小於500毫焦/平方公分的光劑量（利用365奈米的感測器）。然而，光劑量可依據可固化組成物的每一組分的類型、其組合比率以及乾膜厚度而變化。 （3）顯影
在曝光製程之後，使用鹼性水溶液藉由溶解及移除除曝光部分外的不必要部分來使曝光膜顯影，從而形成影像圖案。換言之，當鹼性顯影溶液用於顯影時，溶解非曝光區域且形成影像彩色濾光片圖案。 （4）後處理
所顯影的影像圖案可再次加熱或藉由光化射線及類似者輻射以進行固化，以便實現就耐熱性、耐光性、緊密接觸特性、抗裂性、耐化學性、高強度、儲存穩定性以及類似者而言的極佳品質。
另一實施例提供一種包含彩色濾光片的顯示裝置，例如諸如LCD、LED或OLED的顯示裝置。
在下文中，參考實例更詳細說明本發明。然而，此等實例在任何意義上均不解釋為限制本發明之範疇。 （ 合成可固化單體 ） 合成實例 1
在圓底燒瓶中，將10公克3-甲基1,5-戊二醇溶解於100公克環己烷中。隨後，向其中添加3.4公克丙烯酸及2.4公克甲磺酸且在100℃下反應20小時，從而合成由化學式2表示的可固化單體（分子量：226公克/莫耳，25℃下的蒸氣壓：2.0 × 10 -3毫米汞柱）。 [化學式2]
Figure 02_image011
合成實例 2
在圓底燒瓶中，將10公克2,3-丁二醇溶解於100公克環己烷中。隨後，向其中添加17.6公克丙烯酸及3.2公克甲磺酸且在100℃下反應20小時，從而合成由化學式3表示的可固化單體（分子量：198公克/莫耳）。 [化學式3]
Figure 02_image013
合成實例 3
在圓底燒瓶中，將10公克1,2-戊二醇溶解於100公克環己烷中。隨後，向其中添加15.2公克丙烯酸及2.8公克甲磺酸且在100℃下反應20小時，從而合成由化學式4表示的可固化單體（分子量：212公克/莫耳）。 [化學式4]
Figure 02_image015
合成實例 4
在圓底燒瓶中，將10公克1,2-己二醇溶解於100公克環己烷中。隨後，向其中添加13.4公克丙烯酸及2.4公克甲磺酸且在100℃下反應20小時，從而合成由化學式5表示的可固化單體（分子量：226公克/莫耳）。 [化學式5]
Figure 02_image017
合成實例 5
在圓底燒瓶中，將10公克3,4-庚二醇溶解於100公克環己烷中。隨後，向其中添加12.0公克丙烯酸及2.2公克甲磺酸且在100℃下反應20小時，從而合成由化學式6表示的可固化單體（分子量：240公克/莫耳）。 [化學式6]
Figure 02_image019
評估 1 ： 可固化單體的黏度量測
藉由使用黏度計（C60/1轉軸，剪切率：600，HAAKE旋轉流變儀6000，賽默飛世爾科技公司（Thermo Fisher Scientific Inc.））來量測合成實例1的可固化單體及HDDA（1,6-己二醇二丙烯酸酯）（MIRAMER M200，美源特種化學品有限公司（MiwonSpecialty Chemical Co., Ltd.））（在25℃下的蒸氣壓：1.0 × 10 -3毫米汞柱）在25℃下的初始黏度，且結果繪示於表1中。 （表1）
   黏度（厘泊）
合成實例1的可固化單體 5.0
HDDA 6.2
如表1中所繪示，與包含不具有取代基的連接基團的HDDA相比，包含具有取代基的連接基團的合成實例1的可固化單體展現較低黏度。 （製備表面改質的量子點）製備實例
在將磁棒置放於3頸圓底燒瓶中之後，將綠色量子點分散溶液（InP/ZnSe/ZnS，韓松化學（Hansol Chemical）；23重量%的量子點固體含量）置放於其中。將由化學式Q（配位基）表示的化合物添加至其中，且接著在氮氣氛圍下在80℃下進行攪拌。當反應完成時，在將溫度降低至室溫（23℃）之後，將量子點反應溶液添加至環己烷，從而捕獲沈澱物。沈澱物經由離心與環己烷分離，且接著在真空烘箱中充分乾燥一天，從而獲得表面改質的量子點。
（*合成由化學式Q表示的化合物：將100公克PH-4（韓農化學股份有限公司（Hannong Chemical Inc.））置放於2頸圓底燒瓶中，且接著充分溶解於300毫升的THF中。在0℃下將15.4公克的NaOH及100 mL的水注入其中，且接著充分溶解，直至獲得澄清溶液為止。在0℃下將藉由在100毫升的THF中溶解73公克的對甲苯磺酸氯而獲得的溶液緩慢注入其中。注入進行1小時，且在室溫下攪拌所獲得的混合物12小時。當反應完成時，將過量的二氯甲烷添加至其中且接著攪拌，且將NaHCO3飽和溶液添加至其中，接著進行萃取、滴定以及脫水。在移除溶劑之後，在乾燥烘箱中乾燥殘餘物24小時。將50公克乾燥產物置放於2頸圓底燒瓶中且在300毫升的乙醇中充分攪拌。隨後，將27公克的硫脲添加至其中且分散於其中，且接著，在80℃下回流12小時。接著，向其中注入藉由在20毫升的水中溶解4.4公克NaOH而製備的水性溶液，同時另外攪拌5小時，向其中添加過量的二氯甲烷，且接著向其中添加氫氯酸水溶液，接著按順序進行萃取、滴定、脫水以及溶劑移除。在真空烘箱中乾燥所獲得的產物24小時，從而獲得由化學式Q表示的化合物。） [化學式Q]
Figure 02_image033
( 製備無溶劑型的可固化組成物 ) 實例 1
藉由以相同重量比混合製備實例的綠色量子點固體與合成實例1的可固化單體，且將混合物攪拌12小時來獲得量子點分散液。
將合成實例1的可固化單體添加至量子點分散液中以用於稀釋，且接著向其中添加聚合抑制劑（甲基對苯二酚，東京化工有限公司（東京Chemical IndustryCo., Ltd.）），且接著攪拌5分鐘。隨後，向其中添加光起始劑（TPO-L，水質分析儀錶有限公司（Polynetron Co., Ltd.）），且向其中添加光漫射劑（金紅石類型的TiO 2；粒子直徑：180奈米）。接著，將對應粗液體攪拌1小時，從而製備無溶劑型的可固化組成物。無溶劑型的可固化組成物具有表2中所繪示的組成物。（作為實例示出實例1，藉由以下製備無溶劑型的可固化組成物：將40公克的綠色量子點固體與40公克合成實例1的可固化單體混合以製備量子點分散液，將10.5公克合成實例1的可固化單體及0.5公克的聚合抑制劑添加至量子點分散液中，且接著將混合物攪拌5分鐘，且隨後向其中添加3公克的光起始劑及4公克的光漫射劑，將其進行攪拌。） （表2） （單位：公克）
   含量
量子點固體含量 40
可固化單體（合成實例1） 50.5
聚合抑制劑 0.5
光起始劑 3
光漫射劑 4
實例 2
除使用合成實例2的可固化單體代替合成實例1的可固化單體以外，根據與實例1相同的方法製備無溶劑型的可固化組成物。 實例 3
除使用合成實例3的可固化單體代替合成實例1的可固化單體以外，根據與實例1相同的方法製備無溶劑型的可固化組成物。 實例 4
除使用合成實例4的可固化單體代替合成實例1的可固化單體以外，根據與實例1相同的方法製備無溶劑型的可固化組成物。 實例 5
除使用合成實例5的可固化單體代替合成實例1的可固化單體以外，根據與實例1相同的方法製備無溶劑型的可固化組成物。 比較例 1
除使用HDDA（1,6-己二醇二丙烯酸酯）代替合成實例1的可固化單體之外，根據與實例1相同的方法製備無溶劑型的可固化組成物。 評估 2 ：評估光學特性
利用395奈米的UV曝光器在氮氣氛圍下，分別用旋轉塗佈機（830轉/分，5秒，Opticoat MS-A150，三笠有限公司（Mikasa Co., Ltd））在黃色光阻（YPR）上分別將根據實例1及比較例1的無溶劑型的可固化組成物塗佈為15微米厚，且曝光於5000毫焦（83℃，10秒）的光。隨後，將2公分×2公分的單層膜樣本加料於積分球設備（QE-2100，大塚電子有限公司（Otsuka Electronics,Co., Ltd.））中以量測量子點的外部量子效率（曝光之後的外部量子效率）。接著，在180℃氮氣氛圍乾燥爐中乾燥（經熱處理）所加料的單層膜樣本30分鐘，且再次相對於量子點的外部量子效率（熱製程之後的外部量子效率）量測，且結果繪示於表3中。 （表3） （單位：%）
   曝光之後量子點的外部量子效率 熱製程之後量子點的外部量子效率
實例1 31.0 29.1
比較例1 30.9 29.0
參考表3，實例1的無溶劑型的可固化組成物及比較例1的無溶劑型的可固化組成物皆使量子點的量子效率劣化降至最低。 評估 3 ： 評估儲存穩定性 （ 40 ℃ ）
為了評估根據實例1至實例5以及比較例1的無溶劑型的可固化組成物的儲存穩定性，分別用黏度計（RV-2轉軸，23轉/分，DV-Ⅱ，博勒飛工程實驗室公司（Brookfield Engineering Laboratories, Inc.））在40℃下量測組成物的初始黏度與14天（不斷地維持溫度條件）之後的黏度，且接著初始黏度與14天之後的黏度之間的各黏度差繪示於表4中。 （表4） (單位：厘泊）
   實例1 實例2 實例3 實例4 實例5 比較例1
黏度差 0.2 0.4 0.4 0.3 0.1 2.6
參考表4，與根據比較例1的無溶劑型的可固化組成物相比，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物展現極佳儲存穩定性。 評估 4 ： 藉由滯留時間評估噴墨特性
為了評估根據實例1至實例5及比較例1的無溶劑型的可固化組成物的噴墨特性，各組成物為噴墨的且拍攝相片，且結果繪示於圖1至8中。
參考圖1至圖8，根據實施例的無溶劑型的可固化組成物即使滯留時間較長亦保持噴出特性，但根據比較例1的無溶劑型的可固化組成物雖然短滯留時間但展現劣化的噴出特性。
儘管本發明已結合目前視為實用例示性實施例之內容來描述，但應瞭解，本發明不限於所揭露之實施例，但相反，本發明意欲涵蓋包含在所附申請專利範圍之精神及範疇內的各種修改及等效配置。因此，前述實施例應理解為例示性的但不以任何方式限制本發明。
無
圖1為繪示實例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在噴墨之後的相片。 圖2為繪示實例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在10分鐘滯留時間之後噴墨的相片。 圖3為繪示根據實例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在30分鐘滯留時間之後噴墨的相片。 圖4為繪示根據實例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在60分鐘滯留時間之後噴墨的相片。 圖5為繪示根據實例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在24小時滯留時間之後噴墨的相片。 圖6為緊接在實例1的無溶劑型的可固化組成物噴墨之後的相片。 圖7為繪示比較例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在10分鐘滯留時間之後噴墨的相片。 圖8為繪示比較例1的無溶劑型的可固化組成物緊接在30分鐘滯留時間之後噴墨的相片。

Claims (13)

  1. 一種無溶劑型的可固化組成物，包括：量子點；以及由化學式1-1或化學式1-2表示的可固化單體：
    Figure 111102859-A0305-02-0035-1
    Figure 111102859-A0305-02-0035-2
     其中，在化學式1-1及化學式1-2中，R1及R2各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C10烷基，L4為未經取代的C1至C20伸烷基，L5至L7各自獨立地為經取代的C1至C20伸烷基。
  2. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述由化學式1表示的可固化單體具有1.0×10-4托至5.0×10-2托的蒸氣壓。
  3. 如請求項2所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述由化學式1表示的可固化單體具有4厘泊至10厘泊的黏度。
  4. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述由化學式1表示的可固化單體由化學式3至化學式6中的任 一者表示：
    Figure 111102859-A0305-02-0036-3
    Figure 111102859-A0305-02-0036-4
    Figure 111102859-A0305-02-0036-5
    Figure 111102859-A0305-02-0036-6
  5. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述無溶劑型的可固化組成物具有20厘泊至40厘泊的黏度。
  6. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述量子點在500奈米至680奈米處具有最大螢光發射波長。
  7. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中按所述無溶劑型的可固化組成物的總量計，所述無溶劑型的可固化組成物包括：5重量%至60重量%的所述量子點；以及40重量%至95重量%的所述由化學式1表示的可固化單體。
  8. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述無溶劑型的可固化組成物更包括聚合起始劑、光漫射劑或其組合。
  9. 如請求項8所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述光漫射劑包括硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
  10. 如請求項1所述的無溶劑型的可固化組成物，其中所述無溶劑型的可固化組成物更包括聚合抑制劑、丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、氟類界面活性劑或其組合。
  11. 一種固化層，使用如請求項1至請求項10中任一項所述的無溶劑型的可固化組成物製造。
  12. 一種彩色濾光片，包括如請求項11所述的固化層。
  13. 一種顯示裝置，包括如請求項12所述的彩色濾光片。
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