TWI815801B - 黃色可固化樹脂組成物以及包含其之彩色濾光片與影像顯示裝置 - Google Patents

黃色可固化樹脂組成物以及包含其之彩色濾光片與影像顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種黃色可固化樹脂組成物，該黃色可固化樹脂組成物藉由包含黃色著色劑及金屬氧化物而能夠製造顯示出提高的顏色再現性及增強的亮度的彩色濾光片以及影像顯示裝置。本發明亦係關於一種彩色濾光片及一種影像顯示裝置，該彩色濾光片及該影像顯示裝置係利用該黃色可固化樹脂組成物製造。

Description

黃色可固化樹脂組成物以及包含其之彩色濾光片與影像顯示裝置
本發明係關於具有提高的顏色再現性且增強的亮度之黃色可固化樹脂組成物，以及包含該組成物的彩色濾光片及影像顯示裝置。
彩色濾光片為能夠從白光中提取紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色並將它們形成為微像素(fine pixel)的薄膜型光學組件。
此種彩色濾光片具有其中透明基板、黑色矩陣(matrix)層、以及像素區域依序堆疊在一起的結構，該黑色矩陣層以預定圖案形成於該透明基板上，以遮蔽像素之間的邊界免受光照，該等像素區域由按照預定順序排列以形成每一像素的三原色(通常為紅色、綠色及藍色)中之二或更多者構成。
一般而言，可藉由染色法、電沉積法、印刷法、顏料分散法等在透明基板上施用三種以上的顏色來製造彩色濾光片，且近年來最常使用基於顏料分散型感光性樹脂的顏料分散法。
以上所列方法中之顏料分散法為藉由重複一系列製程來形成有色薄膜的方法，該等一系列製程包括將包含著色劑、鹼可溶樹脂、可 光聚合的單體、可光聚合的起始劑、環氧樹脂、溶劑及一或多種其他添加劑的感光性樹脂組成物施用到設置有黑色矩陣的透明基板上，使待形成的圖案曝光，用溶劑除去未曝光部分並進行熱固化，並且顏料分散法被積極地應用於製造供手機、筆記本電腦、監視器、電視機等使用的液晶顯示器(LCD)中。
近年來，用於製造彩色濾光片的各種有利的顏料分散法中所使用的感光性樹脂組成物被要求具有優異的圖案化性質之外，還需要具有更加改善的特性，例如高顏色再現性、高亮度、高對比度等。
然而，其根本局限在於，在從光源發出的光透過彩色濾光片以進行顏色實作的顏色再現過程中，一部分光在透射過程中被彩色濾光片吸收，從而導致發光效力降低。另外，由於彩色濾光片之顏料特性，因而不能實現完美的顏色再現。
為解決該等問題，提出了一種基於量子點感光性樹脂組成物的彩色濾光片。
韓國公開專利申請案第2013-0000506號公開了一種顯示裝置，該顯示裝置因包括複數個波長轉換粒子(量子點或磷光體)及複數個彩色濾光片粒子(顏料或染料)而顯示出提高的顏色再現性及增強的亮度，但是此種顯示裝置不具有足夠高的亮度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
(專利文獻1)：韓國公開專利申請案第2013-0000506號(2013年1月3日)
本發明係為瞭解決上述問題而設計出的，且其目的在於提供一種用於製造色彩再現性提高且亮度增強的彩色濾光片及影像顯示裝置的黃色可固化樹脂組成物。
另外，本發明旨在提供一種彩色濾光片以及一種影像顯示裝置，該彩色濾光片及該影像顯示裝置因含有該黃色可固化樹脂組成物的固化產物而顯示出提高的顏色再現性及增強的亮度。
為了實現上述目的，根據本發明之黃色可固化樹脂組成物包含黃色著色劑及金屬氧化物。
此外，根據本發明之彩色濾光片包括：黃色塗層，該黃色塗層包含該黃色可固化樹脂組成物之固化產物；以及自發光像素層，該自發光像素層形成於該黃色塗層上並包括量子點。
另外，根據本發明之影像顯示裝置包含該彩色濾光片。
根據本發明之黃色可固化樹脂組成物之優點在於其可用於製造顯示出優異的顏色再現性及優異的亮度的彩色濾光片及影像顯示裝置。
另外，包含根據本發明之黃色可固化樹脂組成物之固化產物的彩色濾光片及影像顯示裝置之優點在於其顯示出優異的顏色再現性及優異的亮度。
11‧‧‧基板
13‧‧‧黃色塗層
15‧‧‧自發光像素層
15A‧‧‧紅色像素層
15B‧‧‧綠色像素層
51A、51B、51C‧‧‧分隔壁
101‧‧‧光源
第1圖為用於說明根據本發明一個實施態樣之彩色濾光片的 剖面圖。
第2圖為根據本發明用於說明彩色濾光片相對於光源的位置的剖面圖。
在下文中，將更詳細地描述本發明。
在描述本發明之過程中，當提到一個構件位於另一個構件“之上(being on)”時，此不僅涵蓋兩個構件相互接觸的情形，而且亦涵蓋兩個構件之間存在第三構件的情形。
在描述本發明之過程中，當提到一個組分“含有(containing)”、“包括(including)”、“包含(comprising)”或者“具有(having)”另一組分時，應理解，該組分並不排除其他組分，而是亦可包括其他組分，除非另外具體說明。
<黃色可固化樹脂組成物>
根據本發明一個態樣之黃色可固化樹脂組成物之有利之處在於其包含黃色著色劑及金屬氧化物，且因此可提高彩色濾光片及影像顯示裝置之顏色再現性及亮度，該彩色濾光片及該影像顯示裝置皆包含黃色塗層，該黃色塗層包含該黃色可固化樹脂組成物之固化產物。
著色劑
根據本發明一個態樣，該黃色可固化樹脂組成物包含黃色著色劑。
不同於含有顏料的彩色濾光片，量子點型彩色濾光片(quantum dot-based color filter)發出自發光，且包括形成在像素區域中的 自發光像素層，使得它能夠發出自發的紅光、綠光及藍光。自發光像素層具有自發光特性，該自發光特性為吸收輻照的光且然後自身發出紅光、藍光及綠光的能力。亦即，當紅色量子點、藍色量子點及綠色量子點被光輻照時，在600奈米(nm)至700奈米下發生紅光發射，在490奈米至590奈米下發生綠光發射，且在400奈米至480奈米發生藍光發射，從而實現全彩色(full color)。在此情形下，藍色光源被用作配備有彩色濾光片的影像顯示裝置之光源，導致自發光像素層中發生顏色混合，如在亦存在400奈米至480奈米藍色發射光譜的紅色及綠色自發光像素層之發射光譜中所見。此種顏色混合在紅色像素層及綠色像素層中尤其明顯。
為了防止上述問題，在紅色像素層及綠色像素層上設置黃色塗層，該黃色塗層為包含黃色著色劑的黃色可固化樹脂組成物之固化產物。以此方式，在綠色與藍色混合的綠色像素層上僅顯示綠色，且在紅色與藍色混合的紅色像素層上只顯示紅色，從而能夠提取純綠色光及純紅色光，且從而改善自發光之色純度及發光效力。
黃色著色劑並不限於特定類型，並且可選自下面提供的黃色著色劑。在此情形下，可使用習知的黃色著色劑或者顏料、染料及染劑中之任一者作為黃色著色劑。具體而言，黃色著色劑可為提供有Colour IndexTM(C.I.；由英國染整暨色彩師協會(Society of Dyers and Colourists)發佈)的代碼的著色劑，如下文所列著色劑。但是，為了減輕環境負擔並且考慮到對人體之影響，黃色著色劑較佳為不含鹵素的著色劑。
單偶氮顏料：顏料黃1、顏料黃2、顏料黃5、顏料黃8、顏料黃105、顏料黃120、顏料黃150、顏料黃168、顏料黃182、顏料黃183、顏料黃 190；吡唑啉酮偶氮顏料：顏料黃10；重氮顏料：顏料黃12、顏料黃16、顏料黃63、顏料黃83、顏料黃126、顏料黃127、顏料黃128、顏料黃152、顏料黃170、顏料黃188；偶氮甲鹼顏料：顏料黃101、顏料黃129；蒽醌顏料：顏料黃108、顏料黃147、顏料黃193、顏料黃197、顏料黃199、顏料黃202；異吲哚啉酮顏料：顏料黃109、顏料黃110、顏料黃139、顏料黃173、顏料黃185；喹啉顏料：顏料黃115；喹酞酮顏料：顏料黃138、顏料黃231；多環顏料：顏料黃148；二肟顏料：顏料黃153；苯並咪唑酮顏料：顏料黃154、顏料黃175、顏料黃180、顏料黃181；雜環顏料：顏料黃192；環酮顏料(perinone)：顏料黃196；無機顏料：顏料黃30、顏料黃31、顏料黃32、顏料黃119、顏料黃157、顏料黃162、顏料黃184；花青素顏料：呫噸顏料；部花青顏料；二吡咯甲烯(dipyrrin)顏料；芳基甲川(arylmethine)顏料；吖啶顏料；香豆素顏料；噁嗪顏料；及四吡咯顏料。
在一些情形下，上面列出之顏料可能預先經過松香處理、預先藉由使用其中引入了酸性基團或鹼性基團的顏料衍生物進行表面處理、預先藉由使用聚合物化合物等進行表面接枝處理、預先藉由使用硫酸進行細粒子處理、預先藉由使用有機溶劑或水進行洗滌處理等。
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物具體而言可包括選自以下組群之一或多者：上文所列示例性黃色著色劑中之C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃185及C.I.顏料黃231。C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃185及C.I.顏料黃231能夠滿足下文所述的光譜波長及光譜特性，因此較佳使用該等黃色著色劑。
具體而言，黃色著色劑較佳具有能夠吸收380奈米至780奈米的可見光波長區域中之低波長區域(約330奈米至550奈米)的光並且透射或反射其他波長區域的光的光譜特性。因此，可使用滿足在470奈米至510奈米的透射光譜中之透射率之特定範圍並且具有控制在該光譜範圍之±20奈米內之透射率的黃色著色劑。
與紅色發光層之情形不同，在綠色發光層中，藍色波長與綠色波長在470奈米至510奈米之區域重疊。在此區域中，所發出的綠光之損失應該被最小化，並且藍色光源應該被最大限度地遮擋，並且較佳地在470奈米至510奈米之區域中產生清晰的光譜(遮擋/透射)，從而同時滿足此等光透射特性及遮光特性。
因此，根據本發明一個實施態樣之黃色可固化樹脂組成物可包含滿足下面的數學表達式1所述之透射特性的黃色著色劑。
Figure 106138806-A0202-12-0007-1
T(λ-20nm)<2%；且T(λ+20nm)
Figure 106138806-A0202-12-0008-9
80%，其中在數學表達式1中，T為透射率(%)，且λ為選自470奈米至510奈米之範圍的波長。
具有低於上述數學表達式1中提供之範圍的光譜波長(λ)的黃色著色劑可能不能充分防止藍光之影響。另一方面，當λ超過上面提供的範圍時，亦可能在彩色濾光片上顯示黃色峰值，從而降低從自發光層發出的光之透射率且從而降低色純度。
以100重量%的整個黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，黃色著色劑可以5重量%至80重量%之量包含在內，黃色著色劑之量較佳為10重量%至70重量%，且更佳為20重量%至50重量%。推薦在上面提供的範圍內適當地使用黃色著色劑，因為當黃色著色劑之含量低於該範圍時，則不能預期實現由於藍光之遮擋而產生的色純度增強及發光效力提高的所述效果，而以超過該範圍之量使用黃色著色劑不會顯著增加該等效果且因此是不經濟的。
根據本發明一個實施態樣，除了黃色著色劑之外，黃色可固化樹脂組成物可更包含選自由紅色著色劑及綠色著色劑組成之群組的一或多者。
紅色著色劑或綠色著色劑並不限於特定類型，並且例如為顏料或染料。
具體而言，紅色顏料可為C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅 209、C.I.顏料紅215、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅243、C.I.顏料紅245、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅265等，且綠色顏料可為C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠15、C.I.顏料綠25、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠47、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59、C.I.顏料綠62、C.I.顏料綠63等，但本發明並不限於此。
另外，紅色染料可為：C.I.溶劑紅8、C.I.溶劑紅45、C.I.溶劑紅49、C.I.溶劑紅89、C.I.溶劑紅111、C.I.溶劑紅122、C.I.溶劑紅125、C.I.溶劑紅130、C.I.溶劑紅132、C.I.溶劑紅146、C.I.溶劑紅179；C.I.酸紅1、C.I.酸紅4、C.I.酸紅8、C.I.酸紅14、C.I.酸紅17、C.I.酸紅18、C.I.酸紅26、C.I.酸紅27、C.I.酸紅29、C.I.酸紅31、C.I.酸紅34、C.I.酸紅35、C.I.酸紅37、C.I.酸紅42、C.I.酸紅44、C.I.酸紅50、C.I.酸紅51、C.I.酸紅52、C.I.酸紅57、C.I.酸紅66、C.I.酸紅73、C.I.酸紅80、C.I.酸紅87、C.I.酸紅88、C.I.酸紅91、C.I.酸紅92、C.I.酸紅94、C.I.酸紅97、C.I.酸紅103、C.I.酸紅111、C.I.酸紅114、C.I.酸紅129、C.I.酸紅133、C.I.酸紅134、C.I.酸紅138、C.I.酸紅143、C.I.酸紅145、C.I.酸紅150、C.I.酸紅151、C.I.酸紅158、C.I.酸紅176、C.I.酸紅182、C.I.酸紅183、C.I.酸紅195、C.I.酸紅198、C.I.酸紅206、C.I.酸紅211、C.I.酸紅215、C.I.酸紅216、C.I.酸紅217、C.I.酸紅227、C.I.酸紅228、C.I.酸紅249、C.I.酸紅252、C.I.酸紅257、C.I.酸紅258、C.I.酸紅260、C.I.酸紅261、C.I.酸紅266、C.I.酸 紅268、C.I.酸紅270、C.I.酸紅274、C.I.酸紅277、C.I.酸紅280、C.I.酸紅281、C.I.酸紅308、C.I.酸紅312、C.I.酸紅315、C.I.酸紅316、C.I.酸紅339、C.I.酸紅341、C.I.酸紅345、C.I.酸紅346、C.I.酸紅349、C.I.酸紅382、C.I.酸紅383、C.I.酸紅394、C.I.酸紅401、C.I.酸紅412、C.I.酸紅417、C.I.酸紅418、C.I.酸紅422、C.I.酸紅426；C.I.直接紅79、C.I.直接紅82、C.I.直接紅83、C.I.直接紅84、C.I.直接紅91、C.I.直接紅92、C.I.直接紅96、C.I.直接紅97、C.I.直接紅98、C.I.直接紅99、C.I.直接紅105、C.I.直接紅106、C.I.直接紅107、C.I.直接紅172、C.I.直接紅173、C.I.直接紅176、C.I.直接紅177、C.I.直接紅179、C.I.直接紅181、C.I.直接紅182、C.I.直接紅184、C.I.直接紅204、C.I.直接紅207、C.I.直接紅211、C.I.直接紅213、C.I.直接紅218、C.I.直接紅220、C.I.直接紅221、C.I.直接紅222、C.I.直接紅232、C.I.直接紅233、C.I.直接紅234、C.I.直接紅241、C.I.直接紅243、C.I.直接紅246、C.I.直接紅250；C.I.媒染紅1、C.I.媒染紅2、C.I.媒染紅3、C.I.媒染紅4、C.I.媒染紅9、C.I.媒染紅11、C.I.媒染紅12、C.I.媒染紅14、C.I.媒染紅17、C.I.媒染紅18、C.I.媒染紅19、C.I.媒染紅22、C.I.媒染紅23、C.I.媒染紅24、C.I.媒染紅25、C.I.媒染紅26、C.I.媒染紅30、C.I.媒染紅32、C.I.媒染紅33、C.I.媒染紅36、C.I.媒染紅37、C.I.媒染紅38、C.I.媒染紅39、C.I.媒染紅41、C.I.媒染紅43、C.I.媒染紅45、C.I.媒染紅46、C.I.媒染紅48、C.I.媒染紅53、C.I.媒染紅56、C.I.媒染紅63、C.I.媒染紅71、C.I.媒染紅74、C.I.媒染紅85、C.I.媒染紅86、C.I.媒染紅88、C.I.媒染紅90、C.I.媒染紅94、C.I.媒染紅95； 等等，且綠色染料可為：C.I.溶劑綠1、C.I.溶劑綠3、C.I.溶劑綠4、C.I.溶劑綠5、C.I.溶劑綠7、C.I.溶劑綠28、C.I.溶劑綠29、C.I.溶劑綠32、C.I.溶劑綠33、C.I.溶劑綠34、C.I.溶劑綠35；C.I.酸綠1、C.I.酸綠3、C.I.酸綠5、C.I.酸綠9、C.I.酸綠16、C.I.酸綠25、C.I.酸綠27、C.I.酸綠50、C.I.酸綠65、C.I.酸綠80、C.I.酸綠104、C.I.酸綠106、C.I.酸綠109；C.I.直接綠25、C.I.直接綠27、C.I.直接綠31、C.I.直接綠32、C.I.直接綠34、C.I.直接綠37、C.I.直接綠63、C.I.直接綠65、C.I.直接綠66、C.I.直接綠67、C.I.直接綠68、C.I.直接綠69、C.I.直接綠72、C.I.直接綠77、C.I.直接綠79、C.I.直接綠82；C.I.媒染綠1、C.I.媒染綠3、C.I.媒染綠4、C.I.媒染綠5、C.I.媒染綠10、C.I.媒染綠15、C.I.媒染綠19、C.I.媒染綠26、C.I.媒染綠29、C.I.媒染綠33、C.I.媒染綠34、C.I.媒染綠35、C.I.媒染綠41、C.I.媒染綠43、C.I.媒染綠53；等等，但本發明並不限於此。
所描述的顏料可視需要與分散劑或分散助劑一起使用。
分散劑可使用適當的分散劑，例如陽離子/陰離子/非離子分散劑等，但是較佳為聚合物分散劑，其具體實例包括丙烯酸共聚物、聚胺甲酸酯、聚酯、聚乙烯亞胺及聚烯丙胺。分散劑可為市售分散劑，例如作為丙烯酸共聚物的DisperBYK-2000、DisperBYK-2001、BYK-LPN6919、 及BYK-LPN21116(畢克化學助劑及儀器事業部(BYK Additives & Instruments))、以及Solsperse 5000(路博潤公司(the Lubrizol Corporation))；作為聚胺甲酸酯的DisperBYK-161、DisperBYK-162、DisperBYK-163、DisperBYK-165、DisperBYK-167、DisperBYK-170及DisperBYK-182(畢克化學助劑及儀器事業部)、以及Solsperse 76500(路博潤公司)；作為聚乙烯亞胺的Solsperse 24000(路博潤公司)；以及作為聚酯的AJISPER PB821、AJISPER PB822及AJISPER PB880(味之素精細化學株式會社(Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.))。
分散助劑例如為顏料衍生物，且具體而言為銅酞菁、二酮吡咯並吡咯、喹酞酮之磺酸衍生物等。
分散劑可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。以1重量份的黃色著色劑計，分散劑之含量通常為1重量份或以下，較佳為0.1重量份至0.7重量份，且更佳為0.05重量份至0.5重量份。當分散劑之含量過大時，可能會破壞顯影性等。
金屬氧化物
根據本發明一個態樣，黃色可固化樹脂組成物包含金屬氧化物，因此其有利之處在於使用該組成物製造的彩色濾光片及影像顯示裝置可具有提高的顏色再現性及增強的亮度。
金屬氧化物具體而言為ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、SiON、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO等，但本發明並不限於此。
更具體而言，較佳使用選自由TiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、 及SiO2組成之群組之一或多者作為金屬氧化物，從而可更增加從自發光層發出之光的強度。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，金屬氧化物可係以1重量%至40重量%的量包含在內，其量較佳為3重量%至30重量%，且更佳為5重量%至20重量%。當金屬氧化物之含量低於上述範圍時，不能達成增加發光強度之效果。另外，當金屬氧化物之含量超過上述範圍時，則黃色可固化樹脂組成物中之感光性組分之相對含量減少，可能導致難以實現像素圖案。
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物可更包含選以下群組之一或多者：鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、溶劑、及添加劑。
鹼可溶樹脂
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物可進一步包含鹼可溶樹脂。
鹼可溶樹脂具有熱反應性，可溶於鹼，對著色劑等固體起分散介質的作用，並且起黏結劑樹脂的作用。作為鹼可溶樹脂，可使用可溶於在利用樹脂組成物製膜的膜形成步驟中所使用之鹼性顯影液中的任何黏結劑樹脂。
鹼可溶樹脂可具有20(KOH mg/g)至200(KOH mg/g)之酸值，其中酸值係指中和1公克丙烯酸系聚合物所需的氫氧化鉀之量(以毫克計)並且涉及溶解度。當鹼可溶樹脂之酸值低於上述範圍時，可能無法確保足夠高的顯影速率。另一方面，當鹼可溶樹脂之酸值超過上述範圍時， 鹼可溶樹脂對基板之黏著性降低，導致圖案中短路之可能性高，且整個組成物之儲存穩定性降低，從而導致黏度增加。
另外，鹼可溶樹脂之重均分子量較佳為3,000道耳頓(Da)至200,000道耳頓，且更佳為5,000道耳頓至100,000道耳頓，並且可從製造商處購買或在實驗室中藉由聚合製備，使得樹脂具有在1.5至6.0的範圍內且較佳在1.8至4.0的範圍內的分子量分佈以用於彩色濾光片。具有在上述範圍內之分子量及分子量分佈的鹼可溶樹脂之優點在於其具有改進的硬度及高殘膜率，樹脂未曝光之部分高度溶於顯影液中，並且樹脂可有助於提高解析度。
鹼可溶樹脂可為具有不飽和雙鍵的丙烯酸類單體。具有酸值之分散樹脂可藉由將下面所列具有不飽和鍵及羧基之單體與可與第一單體共聚合並具有不飽和鍵的單體共聚合來製備。
具有不飽和鍵及羧基之單體之具體實例包括單羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸及巴豆酸；二羧酸，例如富馬酸、中康酸(mesaconic acid)及衣康酸(itaconic acid)；二羧酸之酸酐；在各末端具有羧基及羥基的聚合物之單(甲基)丙烯酸酯，例如ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等。
更具體而言，具有不飽和鍵及羧基之單體可為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、馬來酸烷基酯等，其中馬來酸烷基酯可為馬來酸單甲酯、馬來酸乙酯、馬來酸正丙酯、馬來酸異丙酯、馬來酸正丁酯、馬來酸正己酯、馬來酸正辛酯、馬來酸2-乙基己酯、馬來酸正壬酯、馬來酸正十二烷酯等。
具有不飽和鍵及羧基之單體及可與第一單體共聚合的單體 中之每一者可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。
作為可與第一單體共聚合的單體，可使用選自以下群組的單體：芳族乙烯基化合物、不飽和羧酸酯化合物、不飽和羧酸胺基烷基酯化合物、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、脂族共軛二烯化合物、在分子鏈末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的大分子單體、大體積單體(bulky monomer)及其混合物。
具體而言，可與第一單體共聚合的單體可為芳族乙烯基化合物，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲醚、間乙烯基苄基甲醚、對乙烯基苄基甲醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚或對乙烯基苄基縮水甘油醚；(甲基)丙烯酸烷基酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯或(甲基)丙烯酸第三丁酯；脂環族(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.0.2.6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二環戊氧基乙酯、或(甲基)丙烯酸異冰片酯；(甲基)丙烯酸芳基酯，例如(甲基)丙烯酸苯酯或(甲基)丙烯酸苄酯；(甲基)丙烯酸羥烷基酯，例如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯或(甲基)丙烯酸2-羥丙酯；N-經取代之馬來醯亞胺化合物，例如N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰羥基苯基馬來醯亞胺、N-間羥基苯基馬來醯亞胺、N-對羥基苯基馬來醯亞胺、N-鄰甲基苯基馬來醯亞胺、N-間甲基苯基馬來醯亞胺、N-對甲基苯基 馬來醯亞胺、N-鄰甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-間甲氧基苯基馬來醯亞胺、或N-對甲氧基苯基馬來醯亞胺；不飽和醯胺化合物，例如(甲基)丙烯醯胺或N,N'-二甲基(甲基)丙烯醯胺；不飽和氧雜環丁烷(oxetane)化合物，例如3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-2-苯基氧雜環丁烷、2-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、或2-甲基丙烯醯氧基甲基-4-三氟甲基氧雜環丁烷。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，鹼可溶樹脂可以2重量%至80重量%之量包含在內，其量較佳為5重量%至75重量%，且更佳為10重量%至70重量%。當鹼可溶樹脂之含量在上述範圍內時，可容易地形成黃色塗層，並且在包括顯影的製程期間，非像素區域可令人滿意地去除，因為防止了顯影期間暴露部分之像素區域中的膜減少。
可光聚合的化合物
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物可更包含可光聚合的化合物。
可光聚合的化合物並不限於特定的類型，只要其為能夠在後面描述的可光聚合的起始劑的作用下進行聚合的化合物即可，但是較佳為單官能可光聚合的化合物、雙官能可光聚合的化合物、至少三官能的多官能可光聚合的化合物等。
單官能可光聚合的化合物之具體實例包括：丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2-羥乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮、及市售產品如ARONIX M-101(東亞合成 株式會社(Toagosei Co.,Ltd.))、KAYARAD TC-110S(日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.))、或Viscoat 158(大阪有機化學株式會社(Osaka Yuki Chemical Co.,Ltd.))等。
雙官能可光聚合的化合物之具體實例包括：1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A雙(丙烯醯氧乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、及市售產品如ARONIX M-210、M-1100、M-1200(東亞合成株式會社)、KAYARAD HDDA(日本化藥株式會社)、Viscoat 260(大阪有機化學株式會社)、AH-600、AT-600、或UA-306H(共榮社化學株式會社(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.))。
至少三官能的多官能可光聚合的化合物之具體實例包括：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、及市售產品如ARONIX M-309、TO-1382(東亞合成株式會社)、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、或KAYARAD DPHA-40H(日本化藥株式會社)。
在上面所列可光聚合的化合物之實例中，特別佳者為至少三官能的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸酯，因為該等化合物具有優異的可聚合性且可有助於提高強度。
可光聚合的化合物可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，可光聚合的化合物可以5重量%至70重量%的量包含在內，其量較佳為10重量%至60重量%，且更佳為15重量%至50重量%。當可光聚合的化合物之含量在上述範圍內時，則可製造具有令人滿意的強度及光滑度的像素層。
可光聚合的起始劑
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物可更包含可光聚合的起始劑。
可光聚合的起始劑並不限於特定的類型，只要能使可光聚合的化合物聚合即可。具體而言，考慮到聚合特性、起始效率、吸收波長、可獲得性、價格等，可光聚合的起始劑較佳為選自以下群組的一種或多種化合物：苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、三嗪化合物、聯咪唑化合物、肟化合物及噻噸酮化合物。
苯乙酮化合物之具體實例包括：二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-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-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮、及2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮。
二苯甲酮化合物之實例包括：二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、及2,4,6-三甲基二苯甲酮。
三嗪化合物之具體實例包括：2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲 氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
聯咪唑化合物之具體實例包括：2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、及其中4、4'、5及5'位置之苯基被烷氧羰基(carboalkoxy)取代的咪唑化合物。在上面列出之聯咪唑化合物中，較佳使用2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、或2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。
肟化合物之具體實例包括：鄰乙氧羰基-α-氧亞胺基-1-苯基丙-1-酮、及市售產品如Irgacure® Oxe01及Oxe02(巴斯夫公司(BASF SE))。
噻噸酮化合物之實例包括：2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、及1-氯-4-丙氧基噻噸酮。
另外，在不損害本發明之效果的範圍內，可更含有除上面所列可光聚合的起始劑以外的可光聚合的起始劑等。此種物質之實例包括苯偶姻化合物及蒽化合物，該等化合物可單獨使用或以二或更多者之組合使用。
苯偶姻化合物之實例包括：苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、及苯偶姻異丁醚。
蒽化合物之實例包括：9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、及2-乙基-9,10-二乙氧基蒽。
可作為可光聚合的起始劑進一步包括在內的其他物質之實例包括：2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基-9,10-菲醌、樟腦醌、甲基苯基乙醛酸酯、及二茂鈦化合物。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，可光聚合的起始劑可以0.1重量%至40重量%的量包含在內，其量較佳為0.5重量%至35重量%，且更佳為1重量%至30重量%。當可光聚合的起始劑之含量在上述範圍內時，黃色可固化樹脂組成物獲得更高的靈敏度，因而曝光時間縮短且生產率提高，並且可維持高解析度。而且，該組成物在上述條件下形成具有令人滿意的強度及表面光滑度的像素層。
另外，為了提高黃色可固化樹脂組成物之靈敏度，可更包含可光聚合的起始助劑。當該組成物包含此種可光聚合的起始助劑時，可進一步提高靈敏度並提高生產率。
選自由胺化合物、羧酸化合物及具有硫醇基的有機硫化合物組成之群組的一種或多種化合物為較佳用作可光聚合的起始助劑的示例性化合物。
胺化合物較佳為芳族胺化合物，且具體而言可為脂族胺化合物，例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、及三異丙醇胺；4-二甲基胺基苯甲酸甲酯；4-二甲基胺基苯甲酸乙酯；4-(二甲基胺基)苯甲酸異戊酯；2-乙基己 基-4-二甲基胺基苯甲酸酯；苯甲酸2-二甲基胺基乙酯；N,N-二甲基-對甲苯胺；4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(又名米其勒酮(Michler's ketone))；4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮；等等。
羧酸化合物較佳為芳族異型乙酸(heteroacetic acid)且具體而言可為苯基硫代乙酸、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、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等
具有硫醇基的有機硫化合物之具體實例包括：2-巰基苯並噻唑、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、及四乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)。
另外，亦可使用市售產品如Darocur® 1173、Irgacure® 184、Irgacure® 907、及Irgacure® 1700(巴斯夫公司)作為可光聚合的起始助劑。此等產品可單獨使用或以二或更者之組合使用。
可光聚合的起始助劑之含量範圍可與可光聚合的起始劑之含量範圍相同。當可光聚合的起始助劑之含量在上述範圍內時，含有可光聚合的起始助劑的黃色可固化樹脂組成物獲得更高的靈敏度，且在該組成物用於製造彩色濾光片時，製造出生產率提高的彩色濾光片。
溶劑
根據本發明一個實施態樣，該黃色可固化樹脂組成物可更包 含溶劑。
溶劑並不限於特定類型，而是可為本技術中常規使用的有機溶劑。溶劑可為用於常規黃色可固化樹脂組成物的任何溶劑而無特別限制，只要它能有效地溶解其他成分即可。具體而言，可包含醚、芳族烴、酮、醇、酯及醯胺中之任一種作為溶劑的一部分。溶劑之更具體實例包括：乙二醇單烷基醚，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、及乙二醇單丁醚；二乙二醇二烷基醚，例如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、及二乙二醇二丁醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如乙酸2-甲氧乙酯(methyl cellosolve acetate)及乙酸2-乙氧乙酯(ethyl cellosolve acetate)；丙二醇二烷基醚，例如丙二醇單甲醚；烷二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、及乙酸甲氧基戊酯；芳族烴，例如苯、甲苯、二甲苯、及均三甲苯；酮，例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、及環己酮；醇，例如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、及甘油；酯，例如3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯；環狀酯，例如γ-丁內酯。此等物質可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。
由於溶劑之黏度可端視塗佈方法或設備而改變，所以適當地調節溶劑之量，使得溶劑之含量在上述黃色固化樹脂組成物中為5重量%至90重量%，並且較佳為15重量%至80重量%。根據組成物之分散穩定性及生產製程中的易加工性(例如適用性)來選擇此一含量範圍。
添加劑
根據本發明一個實施態樣，根據熟習此項技術者之需要在不損害本發明目的之範圍內，該黃色可固化樹脂組成物可更包含添加劑，例 如填充劑、其他聚合物化合物、表面活性劑、助黏劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、緩凝劑、或固化劑。
填充劑之具體實例包括：玻璃、二氧化矽及氧化鋁。
其他聚合物化合物之具體實例包括：可固化樹脂，例如環氧樹脂及馬來醯亞胺樹脂；以及熱塑性樹脂，例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、及聚胺甲酸酯。
表面活性劑為用於提高黃色可固化樹脂組成物之成膜能力的成分。表面活性劑之實例包括：聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、脂肪酸改質的聚酯、三元胺改質的聚胺甲酸酯、聚乙烯亞胺、及市售產品如KP系列(信越化學工業株式會社(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.))、POLYFLOW系列(共榮社化學株式會社)、EFTOP系列(Tochem Products有限公司)、MEGAFACE系列(DIC株式會社(DIC Corporation))、FlouradTM系列(住友3M有限公司(Sumitomo 3M Limited))、AsahiGuard系列及SURFLON系列(旭硝子株式會社(Asahi Glass Co.,Ltd.))、SolsperseTM系列(路博潤公司)、Efka®系列(巴斯夫公司)、及AJISPER PB821(味之素精細化學株式會社)。
助黏劑之實例包括：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、及3-巰基丙基三甲氧基矽烷。
抗氧化劑具體而言可為2,2'-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚等。
紫外線吸收劑具體而言可為2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯並三唑、烷氧基二苯甲酮等。緩凝劑具體而言可為聚丙烯酸鈉等。
固化劑為用於實現深部固化並提高機械強度的成分並且不限於特定類型。固化劑之實例包括：環氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物及氧雜環丁烷化合物。
環氧化合物並不限於特定類型，且為例如雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、其他芳族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、縮水甘油酯樹脂、縮水甘油胺樹脂、或此等環氧樹脂之溴化衍生物；除上面所列環氧樹脂之外的脂族、脂環族或芳族環氧化合物以及該等環氧樹脂之溴化衍生物；環氧化丁二烯(共)聚合物；環氧化異戊二烯(共)聚合物；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚合物；異氰脲酸三縮水甘油酯；等等。
氧雜環丁烷化合物並不限於特定的類型，且為例如碳酸酯雙氧雜環丁烷、二甲苯雙氧雜環丁烷、己二酸酯雙氧雜環丁烷、對苯二甲酸酯雙氧雜環丁烷、環己烷二羧酸雙氧雜環丁烷等。
另外，為了進一步提高固化程度，根據本發明之黃色可固化樹脂組成物可更包括固化助劑。在本發明中、可使用的固化助劑並不限於特定類型，而是可為本技術中已知的任何固化助劑。
固化助劑之代表性實例包括：三元胺，例如苄基二甲胺、三 乙醇胺、三伸乙二胺、二甲基胺基乙醇、及三(二甲基胺基甲基)苯酚；咪唑，例如2-甲基咪唑及2-苯基咪唑；有機膦，例如三苯基膦、二苯基膦、及苯基膦；以及四苯基硼酸鹽，例如四苯基硼酸四苯基鏻(tetraphenylphosphonium tetraphenylborate)及四苯基硼酸三苯基膦(triphenylphosphine tetraphenylborate)。
在本發明中，上述黃色可固化組成物之製備並不限於特定的方法，而是可根據公知的可固化組成物製備方法來進行。
舉例而言，黃色著色劑先與溶劑混合，並使用珠磨機等將其分散在溶劑中，直到著色劑之平均粒徑達到約0.2微米或以下。在此情形下，可使用顏料分散劑，並且可視需要將一些或全部鹼可溶樹脂混合到組成物中。在得到的分散體(以下可稱為研磨基料)中，可將剩餘的鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、可視需要使用的其他成分以及可視需要使用的額外的溶劑進一步添加至預定濃度，以獲得期望的黃色可固化樹脂組成物。
如此製備的黃色可固化樹脂組成物可用於藉由濕式塗佈來製造彩色濾光片，對此可使用塗佈裝置，例如輥塗機、旋塗機、狹縫與旋轉塗佈機、狹縫塗佈機(有時被稱為模具塗佈機)、及噴墨器。
<彩色濾光片>
本發明另一態樣提供一種彩色濾光片，該彩色濾光片包括：黃色塗層，該黃色塗層包含黃色可固化樹脂組成物之固化產物；以及自發光像素層，該自發光像素層形成於該黃色塗層上並包含量子點。
彩色濾光片之像素層為包含量子點的自發光像素層，並且為 了吸收藍色發射光譜，以與自發光像素層接觸的方式形成單獨的黃色著色劑層，而不是將黃色著色劑與量子點一起包括在自發光像素層中。亦即，由量子點發出的光產生特定的波長，在此情形下，當黃色著色劑包含在自發光像素層中時，自發出的紅光、藍光及綠光不會發射到像素層外部。另外，由於黃色著色劑旨在從已經發出的紅光及綠光中去除藍光，因此較佳將其設置成與光源相對。當黃色著色劑設置在光源與自發光像素層之間時，可能無法保證期望的效果。
第1圖為根據本發明一個實施態樣的彩色濾光片之剖面圖，且第2圖為用於說明本發明中彩色濾光片相對於光源的位置的剖面圖。
參照第1圖及第2圖，彩色濾光片可包括例如基板11；黃色塗層13，形成於基板11上；以及自發光像素層15，形成於黃色塗層13上。
在此情形下，黃色塗層13使用上述黃色可固化樹脂組成物來製造。如第2圖所示，黃色塗層13更佳地僅形成於由分隔壁(partition)51A、51B及51C界定的紅色像素層15A及綠色像素層15B上，但是設置成與光源101相對(參見第2圖)。
黃色塗層13在綠色與藍色混合的綠色像素層15B處僅顯示綠色，並且在紅色與藍色混合的紅色像素層15A處僅顯示紅色。結果，可以提取純綠光及純紅光，從而提高整體色純度並增強發光效力。
上述效果可能受到黃色塗層13中黃色著色劑之含量及黃色塗層13之厚度的影響。舉例而言，黃色塗層13可形成為1微米至5微米的厚度。當厚度低於上述範圍時，可能無法保證上述效果，而超過上面提供之範圍的厚度不會產生顯著的效益。
在根據本發明之彩色濾光片中，基板11可指彩色濾光片本身之基板或顯示裝置的設置彩色濾光片的部分等，且對其沒有特別的限定。基板可為由玻璃、矽(Si)、氧化矽(SiOx)、或聚合物製成的基板，且用於聚合物基板的聚合物可為聚醚碸(polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等。
作為包含量子點的層的自發光像素層15係基於自發光感光性樹脂組成物生產的，該自發光感光性樹脂組成物包括光致發光量子點、鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、及溶劑。在此情形下，鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑及溶劑之類型及含量遵循上面提供的對黃色可固化樹脂組成物之描述。
量子點為奈米尺寸的半導體材料。原子形成分子，分子藉由形成被稱為團簇的小分子聚集體而形成奈米粒子，並且當特別具有半導體特性時，此種奈米粒子被稱為量子點。量子點在接收來自外界的能量並達到激發態時，根據其相應的能帶隙發射能量。
藉由包含此等光致發光量子點粒子，彩色濾光片可以在被光輻照時發光(“光致發光”)。
量子點並不限於特定的類型，只要其能夠在用光刺激時發光即可。舉例而言，可使用選自以下群組之物質作為量子點：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族元素或含有其之化合物；以及其組合。此種物質可單獨使用或者以二或多者之組合使用。
II-VI族半導體化合物可為選自以下群組之二元化合物：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、及其 混合物；選自以下群組之三元化合物：CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、及其混合物；或選自以下群組之四元化合物：CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、及其混合物。III-V族半導體化合物可為選自以下群組之二元化合物：GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及其混合物；選自以下群組之三元化合物：GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、及其混合物；或選自以下群組之四元化合物：GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及其混合物。IV-VI族半導體化合物可為選自以下群組之二元化合物：SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及其混合物；選自以下群組之三元化合物：SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及其混合物；或選自以下群組之四元化合物：SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及其混合物。IV族元素或含有其之化合物可為選自以下群組之單質元素化合物：Si、Ge、及其混合物；或選自以下群組之二元化合物：SiC、SiGe、及其混合物。
另外，量子點可具有單重均質結構；雙重結構，如核-殼結構或梯度結構；或者其混合結構。
在核-殼雙重結構中，核與殼可由上面列出的半導體化合物中互不相同的半導體化合物組成。舉例而言，核可包括選自以下群組的一種或多種物質：CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、 AgInZnS、及ZnO，但是本發明並不限於此。殼可包括選自以下群組的一種或多種物質：CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、及HgSe，但是本發明並不限於此。
用於製造傳統彩色濾光片的著色感光性樹脂組成物包括用於彩色實作的紅色、綠色、及藍色著色劑，而根據本發明之彩色濾光片可包括選自以下群組的一種或多種物質：發紅光的量子點、發綠光的量子點以及發藍光的量子點。
量子點可藉由濕化學製程、金屬有機化學氣相沉積(metalorganic chemical vapor deposition，MOCVD)製程、或分子束磊晶(molecular beam epitaxy，MBE)製程來合成。
濕式化學製程為藉由將前驅物材料加入到有機溶劑中而使粒子生長的方法。當晶體生長時，有機溶劑藉由在量子點晶體的表面上自然配位而起到分散劑的作用並且控制晶體生長，因而可藉由比氣相沉積(例如金屬有機化學氣相沉積或分子束磊晶)更容易且更便宜的製程來控制奈米粒子之生長。
以100重量%的整個組成物計，包含此等量子點的自發光感光性樹脂組成物可包含3重量%至80重量%的量子點、5重量%至80重量%的鹼可溶樹脂、5重量%至70重量%的可光聚合的化合物、及0.1重量%至20重量%的可光聚合的起始劑。另外，組成物可更包含上述添加劑。
彩色濾光片可藉由以下示例性方法來製造，但是本發明並不限於此，並且下面描述的步驟之順序可根據設計者之需要而改變。S1)在基板11上形成黃色塗層13； S2)在黃色塗層13上形成用於界定紅色像素區域、藍色像素區域及綠色像素區域的分隔壁51A、51B及51C；以及S3)在像素區域中形成自發光像素層15、15A、15B(參見第1圖及第2圖)。
在此情形下，僅在紅色像素層15A及綠色像素層15B上形成黃色塗層。
分隔壁、自發光像素層及黃色塗層可如下形成：施加它們各自的組成物，根據預定圖案使該等組成物曝光，以及顯影並固化該等組成物。
彩色濾光片視需要可更包括黑色矩陣。
<影像顯示裝置>
本發明另一態樣提供一種包括彩色濾光片的影像顯示裝置。
彩色濾光片可應用於各種影像顯示裝置，例如電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置及場發射顯示裝置以及典型的液晶顯示裝置。
影像顯示裝置可設置有彩色濾光片，該彩色濾光片包括含有紅色量子點粒子的紅色圖案層、含有綠色量子點粒子的綠色圖案層、及含有藍色量子點粒子的藍色圖案層。當影像顯示裝置包括上述彩色濾光片時，考慮到更佳的顏色再現性，光源較佳為發藍光的光源，但是本發明並不限於此。
根據本發明另一實施態樣，根據本發明之影像顯示裝置可設置有僅包括紅色圖案層、綠色圖案層及藍色圖案層中之二者的彩色濾光 片。在此情形下，彩色濾光片更包括不含量子點粒子的透明圖案層。
當僅包括兩種類型的圖案層時，可使用發出對應於所排除的顏色的波長的光的光源。例如，當彩色濾光片中包括紅色圖案層及綠色圖案層時，可使用發藍光的光源。在此情形下，紅色量子點粒子發出紅光，綠色量子點粒子發出綠光，而透明圖案層由於藍光直接穿過而顯示藍色。
該影像顯示裝置具有優異的發光效力，因此顯示出高亮度及優異的顏色再現性。
在下文中，將通過示例性實施態樣詳細描述本發明。然而，根據本說明書之實施態樣可以各種其他形式進行修改，並且本說明書之範圍不應被理解為限於以下提供的實施態樣。提供本說明書之實施態樣是為了更透徹及完整地向熟習此項技術者描述本說明書。另外，除非另有特別說明，否則描述物質之含量的用語(例如“%”及“份”)係以重量計。
製造例1：具有CdSe/ZnS核-殼結構的光致發光綠色量子點粒子之合成
將0.4毫莫耳的CdO、4毫莫耳的乙酸鋅、5.5毫升的油酸、及20毫升的1-十八碳烯放入反應器中，並藉由加熱至150℃使其反應。然後，為了除去由油酸取代鋅產生的乙酸，將反應產物在100毫托的真空下保持20分鐘。
接著，將物質在310℃下加熱，得到透明的混合物，並在310℃下保持20分鐘，並且將藉由溶解0.4毫莫耳Se粉末及2.3毫莫耳S粉末於3毫升三辛基膦中而製備的Se與S之溶液快速注入含有Cd(OA)2與Zn(OA)2之溶液的反應器中。
所得混合物在310℃下生長5分鐘，直到使用冰浴停止生長。
然後，將乙醇加入到混合物中以引起沉澱，使用離心機分離量子點，並將剩餘的雜質用氯仿及乙醇洗滌。以此方式，獲得了用油酸穩定且具有CdSe(核)/ZnS(殼)結構並且核直徑與殼厚度之總和為3奈米至5奈米的綠色量子點粒子。
製造例2：鹼可溶樹脂之合成
準備裝備有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴液漏斗及氮氣注射管的燒瓶。將45重量份N-苄基馬來醯亞胺、45重量份甲基丙烯酸、10重量份甲基丙烯酸三環癸酯、4重量份過氧化-2-乙基己酸第三丁酯、及40重量份丙二醇單甲醚乙酸酯混合並攪拌以裝備單體的滴液漏斗。另外，將6重量份的正十二烷二醇與24重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯混合並攪拌，以裝備鏈轉移劑的滴液漏斗。
然後，將395重量份丙二醇單甲醚乙酸酯引入到燒瓶中，將燒瓶中的空氣氣氛置換為氮氣氣氛，然後在攪拌的同時將燒瓶溫度升高到90℃。
隨後，使單體及鏈轉移劑從它們各自的滴液漏斗滴入燒瓶中。在物質溫度保持在90℃的同時滴2小時。1小時後，將溫度升至110℃並保持在110℃下3小時。然後，引入氣體注入管以開始氧氣/氮氣=5/95(體積/體積)的混合氣體之鼓泡。
隨後，將10重量份甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.4重量份2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)及0.8重量份三乙胺加入到燒瓶中，在110℃下反應8小時，然後冷卻至室溫，得到固體含量為29.1重量%、重均分 子量為32,000且酸值為114mgKOH/g的鹼可溶樹脂。
製造例3：自發光感光性樹脂組成物之製備
如下表1中所述將各成分混合，並用丙二醇單甲醚乙酸酯稀釋混合物，從而獲得20重量%的總固體含量。然後，充分攪拌該等物質以得到自發光感光性樹脂組成物。
Figure 106138806-A0202-12-0033-2
實例1至8及比較例1至4：黃色可固化樹脂組成物之製備
如下表2中所述將各成分混合，並將混合物用丙二醇單甲醚乙酸酯稀釋以獲得20重量%的總固體含量。然後，將該等物質充分攪拌，得到黃色可固化樹脂組成物。
Figure 106138806-A0202-12-0034-3
實驗例1：黃色可固化樹脂組成物之透射特性分析
如下測定根據實例1至8及比較例1至4製備的黃色可固化樹脂組成物之透射特性。
首先，將根據實例1至8及比較例1至4製備的黃色可固化樹脂組成物分別藉由旋塗法塗佈在5公分×5公分的玻璃基板(EAGLE2000TM；康寧公司(Corning Inc.))上，將經塗佈的基板放置在溫度為100℃的加熱板上三分鐘以形成薄膜。
隨後，使用由日本牛尾公司(Ushio Inc.)生產的超高壓汞燈(USH-250D)，在空氣氣氛中以200毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)的曝光(365奈米)量進行光輻照，但沒有特定的濾光片。然後，在150℃的加熱烘箱中加熱10分鐘，製成厚度為2微米的黃色塗層。
使用奧林巴斯株式會社(Olympus Corporation)製造的OSP-SP2000比色計量測黃色塗層之透射率，且結果列於下面提供的表3中。在此情形下，較低的透射率表示黃色塗層具有較好的波長吸收效果。
Figure 106138806-A0202-12-0036-4
將基於相同類型的黃色著色劑之黃色塗層，即實例1至5與比較例1；實例6與比較例2；實例7與比較例3；實例8與比較例4相互比較。如表3所示，與組成物中不包含根據本發明之金屬氧化物的情形(比較例1至4)相比，在組成物中亦包含根據本發明之金屬氧化物的情形(實例1至8)下，觀察到較低的透射率。
製造例4：彩色濾光片之製造
使用根據製造例3製備的自發光感光性樹脂組成物以及根據實例1至8及比較例1至4製備的黃色可固化樹脂組成物製備各種彩色濾光片。
(1)形成黃色可固化樹脂層
首先，將根據實例1至8及比較例1至4製備的黃色可固化樹脂組成物藉由旋塗法塗佈在5公分×5公分的玻璃基板(EAGLE2000TM；康寧公司)上，並將經塗佈的基板放置在溫度為100℃的加熱板上三分鐘以形成薄膜。
隨後，使用由日本牛尾公司生產的超高壓汞燈(USH-250D)在空氣氣氛中以100毫焦耳/平方公分的曝光(365奈米)量進行光輻照，但沒有特定的濾光片。
將如上所述的經紫外線輻照的薄膜浸入pH 10.5的KOH顯影水溶液中80秒進行顯影。用蒸餾水洗滌塗覆有薄膜的玻璃基板，吹入氮氣乾燥，並在230℃的加熱爐中加熱20分鐘，以產生厚度為2微米的黃色可固化樹脂層。
(2)形成自發光像素層
在根據上述(1)中所述方法使用實例1至8及比較例1至4的 組成物生產的各該黃色可固化樹脂層上形成厚度為5微米的自發光像素層。該自發光像素層係使用製造例3的自發光感光性樹脂組成物以與上述(1)中所述方法相同的方式形成。
實驗例2：分析彩色濾光片的光源透射光譜及發光強度
量測包含使用實例1至8及比較例1至4之黃色可固化樹脂組成物製造的黃色塗層的彩色濾光片之光源透射光譜(透射強度)，且藉由使用自海洋光學公司(Ocean Optics,Inc.)獲得的分光計量測其中所包含的自發光層之發光強度，並且其結果在下面提供的表4中列出。在此情形下，使用自科銳公司(Cree,Inc.)獲得的具有中值波長為450奈米的藍光源的XLamp® XR-E Royal Blue作為光源。
在結果中，在450奈米的光源區域處的透射強度較低，而在520奈米的發光區域處的發光強度較高，表示色純度更高且發光性質更佳。
Figure 106138806-A0202-12-0038-5
對基於相同類型的黃色著色劑的彩色濾光片，即實例1至5與比較例1；實例6與比較例2；實例7與比較例3；實例8與比較例4相互比較。如表4所示，與組成物中不包含根據本發明之金屬氧化物的情形(比較例1至4)相比，在組成物中亦包含根據本發明之金屬氧化物的情形(實例1至8)中，觀察到在波長450奈米下的透射強度較低，而在波長520奈米下的發光強度較高。
11‧‧‧基板
13‧‧‧黃色塗層
15A‧‧‧紅色像素層
15B‧‧‧綠色像素層
51A、51B、51C‧‧‧分隔壁
101‧‧‧光源

Claims (8)

  1. 一種黃色可固化樹脂組成物，包含黃色著色劑及金屬氧化物，其中該黃色著色劑包括選自以下組群之一或多者：C.I.顏料黃185及C.I.顏料黃231，其中該黃色著色劑滿足由下面提供的數學表達式1-1所描述之透射特性，其中該金屬氧化物為選自以下群組之一或多者：TiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、及SiO2，其中以黃色可固化樹脂組成物中之固體含量的總重量%計，該金屬氧化物的含量為3重量%至30重量%，其中在520奈米區域中的發光強度為52,114或更高：
    Figure 106138806-A0305-02-0042-5
     其中在數學表達式1-1中，T為透射率(%)，且λ為選自470奈米(nm)至510奈米之範圍之波長。
  2. 如請求項1所述之黃色可固化樹脂組成物，更包含選自以下群組之一或多者：紅色或綠色著色劑、鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、溶劑及添加劑。
  3. 如請求項1所述之黃色可固化樹脂組成物，其中該黃色著色劑滿足由下面提供的數學表達式1-2所描述之透射特性：[數學表達式1-2]
    Figure 106138806-A0305-02-0043-4
     其中在數學表達式1-2中，T為透射率(%)，且λ為選自470奈米(nm)至510奈米之範圍之波長。
  4. 如請求項1所述之黃色可固化樹脂組成物，其中以100重量%的該黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，該黃色著色劑係以5重量%至80重量%的量包含在內。
  5. 一種彩色濾光片，包含：黃色塗層，該黃色塗層包含如請求項1至4中任一項所述之黃色可固化樹脂組成物的固化產物；以及自發光像素層，該自發光像素層形成於該黃色塗層上且包含量子點。
  6. 如請求項5所述之彩色濾光片，其中該黃色塗層係形成於紅色像素層及綠色像素層上。
  7. 一種影像顯示裝置，包含如請求項5所述之彩色濾光片。
  8. 如請求項7所述之影像顯示裝置，其中該彩色濾光片中所包含之該黃色塗層被設置成與光源相對。
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