TWI816466B - 染料、包括其的組成物、膜、光學構件及顯示裝置 - Google Patents

染料、包括其的組成物、膜、光學構件及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種包括由化學式1表示的化合物及具有不同於所述化合物的結構的另一化合物的染料、包括所述染料的組成物、使用所述組成物製造的膜、包括所述膜的光學構件以及包括所述光學構件的顯示裝置,其中由化學式1表示的化合物的含量是具有不同於由化學式1表示的化合物的結構的另一化合物的含量的至少兩倍。在化學式1中,每一取代基是如說明書中所定義。

Description

染料、包括其的組成物、膜、光學構件及顯示裝置
本公開涉及一種染料、包括其的組成物、使用所述組成物製造的膜、包括所述膜的光學構件及包括所述光學構件的顯示裝置。 [相關申請的交叉引用]
本申請主張在2021年7月13日在韓國知識產權局提出申請的韓國專利申請第10-2021-0091668號的優先權及權益,所述韓國專利申請的全部內容併入本申請供參考。
在典型的液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)中,從白色光源發射的光穿過每個像素的RGB濾色器以形成每種顏色的子像素,並且可通過對這些子像素進行組合來產生RGB範圍內的顏色。
近年來,正在開發使用例如量子點及發射每個子像素的顏色的有機-無機磷光體等發光體的新型顯示器。已經提出了使用紫外線(ultraviolet,UV)光源的方法及使用藍色光源的方法作為激發這些藍色光源、綠色光源及紅色光源的方法。
當使用UV光源時,由藍色發光體、綠色發光體及紅色發光體產生及實施每種顏色,但當使用藍色光源時,綠色及紅色是各自由發光體產生的顏色,而藍色像素則原樣地透射光源。
在最近商業化或正在開發的包括量子點的顯示材料的情形中,使用通過藍色光源或白色光源的綠色量子點及紅色量子點的光發射。含量子點的顯示裝置旨在通過使用量子點材料來改善色域(color gamut)及亮度,並且已持續開發使用各種類型的光源的使用量子點發光的面板。另外,可根據面板配置中量子點材料的位置來改善視角。為提高量子點的發光效率,正在增加光源的強度方面或者在開發具有擴展的藍色區的光源方面開發下一代量子點顯示裝置。
在量子點顯示裝置中,到達量子點材料的光源的光譜對量子點的效率有極為密切的影響。由於每個光源的特性依據光源的類型而不同,因此在各種領域中都在繼續努力引入新的方式來提高每種光源的效率。
另一方面,在使用發光體的新型顯示器的情形中,必需降低外部光的反射率或調整由散射反射引起的面板顏色。為解決這個問題,已經嘗試在構成面板的光學構件中使用染料。在將量子點用作發光體時,難以降低外部光的反射率或調整面板顏色。
因此,在新型顯示器的情形中,正在引入亮度損失或顏色校正得到改善的抗反射膜,並且最近,已應用能夠截止混合顏色或者小於或等於450 nm的波長或者大於或等於670 nm的波長的染料,以最大化抗反射膜的低反射特性。
眾所周知,截止染料包括用於電漿顯示器的霓虹光阻擋染料(neon light-blocking dye)、近紅外阻擋染料等。如上所述,截止染料可吸收紅色波長、綠色波長及藍色波長的光而不是來自混合顏色區域的光,且因此會降低整個波長區域的反射率而不損害顯示器的性能,且另外,還用於進行額外的顏色校正。
然而,由於截止染料使面板顏色劣化且反射率減小效果不足的缺點,因此目前已經進行了各種嘗試來克服及改進這些缺點。
實施例提供一種混合染料,所述混合染料能夠在將組成物中所使用的著色劑的量最小化的同時通過在540 nm至550 nm的波長範圍內實現光吸收而提高反射率。
另一實施例是提供一種包括所述混合染料的組成物。
另一實施例提供一種包含所述組成物的膜。
另一實施例提供一種包括所述膜的光學構件。
另一實施例提供一種包括所述光學構件的顯示裝置。
實施例提供一種染料,所述染料包括:由化學式1表示的化合物及具有不同於所述化合物的結構的另一化合物,其中由化學式1表示的化合物的含量是具有不同於由化學式1表示的化合物的結構的另一化合物的含量的至少兩倍。 [化學式1]
在化學式1中, M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子,
R 1至R 8各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羰基或硝基,其限制條件為R 1至R 8中的至少一者是鹵素原子、氰基、羰基或硝基,且 R 9至R 28各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)、經取代或未經取代的C3至C20環烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,其限制條件為R 9至R 13中的至少兩者必須是經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
R 1及R 2中的至少一者以及R 5及R 6中的至少一者可各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
R 3及R 4中的至少一者以及R 7及R 8中的至少一者可各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
R 1及R 2中的至少一者、R 3及R 4中的至少一者、R 5及R 6中的至少一者以及R 7及R 8中的至少一者可各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
M可為Cu、Co、Zn、V(=O)或Ag。
R 9至R 28可各自獨立地為經鹵素原子取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)。
R 9至R 13中的至少兩者及R 14至R 18中的至少兩者可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
R 9至R 13中的至少兩者、R 14至R 18中的至少兩者及R 19至R 23中的至少兩者可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
R 9至R 13中的至少兩者、R 14至R 18中的至少兩者、R 19至R 23中的至少兩者及R 24至R 28中的至少兩者可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
化學式1可由化學式1-1至化學式1-9中的任一者表示。 [化學式1-1] [化學式1-2] [化學式1-3] [化學式1-4] [化學式1-5] [化學式1-6] [化學式1-7] [化學式1-8] [化學式1-9]
所述化合物在350 nm至480 nm及500 nm至550 nm處可表現出吸收波長,且可在所述吸收波長之中的420 nm至435 nm處具有最大吸收波長。
所述染料在540 nm至550 nm的範圍內可具有最大吸收波長。
具有與由化學式1表示的化合物不同的結構的另一化合物可包括選自化學式2、化學式3及化學式4的任意一者或多者。 [化學式2] [化學式3] [化學式4]
在化學式2至化學式4中, R 32、R 34、R 35及R 37各自獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基, R 33及R 36各自獨立地為氫原子或氰基,其限制條件為R 33及R 36中的至少一者必須是氰基, X是氫原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基, L是二價配體, R 38至R 45各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羧基、羥基、巰基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、經取代或未經取代的C1至C20烷硫基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C6至C20芳氧基或者經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基, R 46至R 61各自獨立地為氫原子、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或者經取代或未經取代的C6至C20芳氧基,且 M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子。
由化學式1表示的化合物的含量可為由化學式2表示的化合物的含量的至少兩倍。
由化學式1表示的化合物的含量可為由化學式3表示的化合物的含量的至少兩倍。
由化學式1表示的化合物的含量可為由化學式4表示的化合物的含量的至少兩倍。
另一實施例提供一種包括所述染料組成物。
所述組成物可更包括不可固化樹脂、壓敏黏著劑或其組合。
另一實施例提供一種使用所述組成物製造的膜。
另一實施例提供一種包括所述膜的光學構件。
所述光學構件可包括:基底膜;使用所述組成物製造的膜,位於基底膜上;保護膜,位於使用所述組成物製造的膜上;以及硬塗層,位於保護膜上。在此種情形中,通過使用光學構件中的組成物製造的膜可包括壓敏黏著劑。
所述光學構件可包括:基底膜;黏著劑層,位於基底膜上;使用組成物製造的膜,位於黏著劑層上;保護膜,位於使用組成物製造的膜上;以及硬塗層,位於保護膜上。在此種情形中,通過使用光學構件中的組成物製造的膜可不包括壓敏黏著劑。
所述光學構件可更包括位於硬塗層上的高折射層及位於高折射層上的低折射層。
另一實施例提供一種包括光學構件的顯示裝置。
所述顯示裝置可更包括位於光學構件的下表面上的含量子點層。
以下詳細描述中包括本發明的其他實施例。
當使用根據實施例的混合染料作為著色劑時,可將組成物中所使用的著色劑的量最小化,且因此可在提高反射率並確保耐光性可靠性的同時將亮度的損失最小化。
在下文中詳細闡述本發明的實施例。然而,這些實施例為示例性的,本發明不限於此,且本發明由請求項的範圍界定。
如本文所使用,當不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,「芳基烷基」是指C6至C20芳基烷基,「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,「亞雜芳基」是指C3至C20亞雜芳基,且「烷氧基」是指C1至C20烷氧基。
如本文所使用,當不另外提供具體定義時,「經取代」是指至少一個氫經選自以下的取代基代替:鹵素原子(F、Cl、Br或I)、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、氨基、亞氨基、疊氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨甲醯基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸基或其鹽、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。
如本文所使用,當不另外提供具體定義時,「雜」是指在化學式中包括N、O、S及P中的至少一者雜原子。
如本文所使用,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」。
如本文所使用,當不另外提供具體定義時,用語「組合」是指混合或共聚合。
如本文所使用,除非另外提供具體定義,否則當化學鍵未繪製在應給出處時,氫原子鍵結在所述位置。
在本說明書中描述數值範圍時,「X至Y」意指「大於或等於X且小於或等於Y」(X ≤且≤ Y)。
在本說明書中不是數字範圍的描述中,「X至Y」意指「從X至Y」。
在本說明書中,化合物(染料)的「最大吸收波長(λ max)」是指當對濃度為百萬分之十(10 ppm)的化合物(染料)在甲基乙基酮(methylethylketone)中的溶液的吸光度進行測定時出現最大吸光度的波長。最大吸光度可根據所屬領域中的技術人員已知的方法來測定。
在本說明書中,膜的「反射率」是指通過以下方式獲得的平均反射率:在70℃下將日東(Nitto)樹脂的CL-885黑色亞克力片(acryl sheet)與折射率為1.46至1.50的黏著劑疊層在基底膜側上以製備樣品,通過在反射模式下使用反射計來測定樣品在380 nm至780 nm的波長區域中的反射率,並對測定值求平均。反射計可為由珀金埃爾默股份有限公司(Perkin Elmer Inc.)製造的紫外光/可見光(ultraviolet/visible,UV/VIS)光譜儀Lambda 1050,但不限於此。
在本說明書中,光學構件的「反射率」是指在排除鏡面正反射光(Specular Component Exclude,SCE)模式下測定的散射反射率(SCE,排除鏡面正反射光)。
本文中所使用的光學構件的「耐光性可靠性」通過透光率的變化來評估。顯示裝置的透光率是在氙試驗箱(Q-SUN)中[光源燈:氙燈,照射強度:0.35瓦/平方公分(W/cm 2),照射溫度:63℃,照射時間:500小時,以及照射方向:從抗反射膜側照射]的條件下在照射前後在染料的最大吸收波長下測定的。
另外,如本文所使用,除非另外提供具體定義,否則「*」意指與相同或不同原子或化學式連接的部分。
根據實施例,一種染料包括由化學式1表示的化合物以及具有不同於所述化合物的結構的另一化合物,其中由化學式1表示的化合物的含量是具有不同於由化學式1表示的化合物的結構的另一化合物的含量的至少兩倍。 [化學式1]
在化學式1中, M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子,
R 1至R 8各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羰基或硝基,其限制條件為R 1至R 8中的至少一者是鹵素原子、氰基、羰基或硝基,且 R 9至R 28各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)、經取代或未經取代的C3至C20環烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,其限制條件為R 9至R 13中的至少兩者必須是經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
傳統上,儘管已經嘗試通過吸收霓虹色來提高顯示裝置的顏色純度,但包括量子點的顯示裝置由於散射體的使用而具有不同的用途。含量子點的顯示裝置可降低反射率,以改善由散射體引起的外部光的反射,這有助於改善裝置的黑色可見度。為降低反射率並使面板的RGB顏色純度的降低最小化,使用能夠吸收混合顏色(紫色/青色/霓虹色/近紅外色(infrared ray,IR))的染料的抗反射膜將會有效。具體來說,對吸收波長範圍為480 nm至520 nm的青色及吸收波長範圍為530 nm至670 nm的霓虹色的外部光進行吸收會有效地降低反射率。然而,在僅使用只吸收青色及霓虹色的染料的情形中,難以在顯示裝置中實現中性黑色(neutral black)。因此,使用吸收波長範圍為350 nm至450 nm的紫色及吸收波長範圍為605 nm至790 nm的近紅外(紅)色。通過使用吸收染料的混合物,可實現抗反射膜及顯示裝置的顏色校正。通過使用可吸收混合顏色(紫色/青色/霓虹色/近紅外色)的染料,可降低反射率,可改善黑色可見度,並且可增大色域。另外,由化學式1表示的化合物可改善溶解度及耐光性可靠性。即,當將根據實施例的由化學式1表示的化合物應用於抗反射膜時,可確保膜的耐光性可靠性。具體來說,在使用量子點發射體的顯示裝置中,通過使用特定化合物吸收混合顏色來改善色域的嘗試直到現在還不為人所知。舉例來說,在青色的情形中,吸收波長範圍為480 nm至520 nm,在霓虹色的情形中,吸收波長範圍為530 nm至670 nm,且在近紅外色的情形中,吸收波長範圍為605 nm至790 nm。然而,由於根據實施例的由化學式1表示的化合物表現出350 nm至480 nm及500 nm至550 nm的吸收波長,並且可在所述吸收波長的420 nm至435 nm、且更具體來說420 nm至430 nm處具有最大吸收波長,因此在配置其中由化學式1表示的化合物與具有和化學式1不同的結構的其他化合物混合的混合染料且此時由化學式1表示的化合物的含量是具有不同於化學式1的結構的其他化合物的含量的至少兩倍的情形中,包含所述混合染料的抗反射膜、光學構件及顯示裝置可容易地在使藍色亮度的減少最小化的同時改善反射率並確保耐光性可靠性。
本發明的發明人新近證實,通過使用除三原色(red green blue,RGB)以外的四種類型的混合顏色(紫色/青色/霓虹色/近紅外色)吸收染料但控制這些染料的量以形成染料型抗反射膜,可改善反射率,但當使用上述四種類型的染料時,存在另一問題:由於根據每種染料的量而變化的效率損失,需要額外地考慮進行顏色校正以實現應用染料型抗反射膜的面板的中性黑色。
因此,本發明的發明人通過以下方式解決了此問題,從而完成了本發明:進一步將混合染料的組成控制成在540 nm至550 nm的範圍內具有最大吸收波長,從而在很多次試錯之後實現面板顏色並將效率損失最小化。
換句話說,當考慮不可見性(invisibility)時,由於反射率改善效果依據染料的吸收波長而變化,因此當考慮染料的吸收波長的半峰全寬(FWHM)時,由於染料有效地吸收540 nm至550 nm的波長區域中的光,因此可將效率損失最小化,從而改善反射率。
在本發明中,以最少的量使用用於每一波長的混合顏色吸收染料,以吸收540 nm至550 nm的波長區域內的光,同時增加由化學式1表示的化合物(第一染料)的相對量,從而將亮度損失最小化並改善反射率。另外,以最大量使用作為染料具有高穩定性(例如耐光性可靠性等)的由化學式1表示的化合物(第一染料),從而也確保了膜的可靠性。
由化學式1表示的化合物(第一染料)。
舉例來說,在化學式1中,R 1及R 2中的至少一者以及R 5及R 6中的至少一者可各自獨立地為吸電子基團(electron withdrawing group),例如鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
舉例來說,在化學式1中,R 3及R 4中的至少一者以及R 7及R 8中的至少一者可各自獨立地為吸電子基團,例如鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
舉例來說,在化學式1中,R 1及R 2中的至少一者、R 3及R 4中的至少一者、R 5及R 6中的至少一者以及R 7及R 8中的至少一者可各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
在化學式1中,當R 1至R 8為如上所述時,可實現將化合物的最大吸收波長朝435 nm或小於435 nm的波長範圍內的長波長偏移的效果,從而可有效地吸收藍色光源的短波長區域中的光,也實現了優異的耐光性可靠性。此外,隨著R 1至R 8之中的吸電子基團(例如,鹵素原子)的數目越來越大,朝長波長的偏移效果會增加,有效地控制了藍色光源的吸收量,且因此實現了優異得多的耐光性可靠性。
然而,隨著吸電子基團(例如,鹵素原子)的數目越來越大,卟啉系化合物的溶解度可能會降低。
然而,本發明人通過對如上所述的化學式1中的R 9至R 28(R 9至R 28各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)、經取代或未經取代的C3至C20環烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,其限制條件為R 9至R 13中的至少兩者必須是經取代或未經取代的C1至C20烷氧基)進行限制來將由化學式1表示的化合物的溶解度提高至最大值。
即,相比於傳統染料,由化學式1表示的化合物具有提高的溶解度,且同時具有優異的長波長偏移效果及最大吸收波長的耐光性可靠性,且因此由化學式1表示的化合物非常適合應用於抗反射膜。
舉例來說,在化學式1中,M可為Cu、Co、Zn、V(=O)或Ag。舉例來說,在化學式1中,M可為Cu。
舉例來說,在化學式1中,R 9至R 28可各自獨立地為經鹵素原子取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)。
舉例來說,在化學式1中,‘R 9至R 13中的至少兩者’及‘R 14至R 18中的至少兩者’可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
舉例來說,在化學式1中,‘R 9至R 13中的至少兩者’、‘R 14至R 18中的至少兩者’及‘R 19至R 23中的至少兩者’可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
舉例來說,在化學式1中,‘R 9至R 13中的至少兩者’、‘R 14至R 18中的至少兩者’、‘R 19至R 23中的至少兩者’及‘R 24至R 28中的至少兩者’可各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。當R 9至R 13中的任一者、R 14至R 18中的任一者、R 19至R 23中的任一者及R 24至R 28中的任一者同時為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基時,耐光性可靠性不會明顯改善,且溶解度下降會非常嚴重。
舉例來說,經取代或未經取代的C1至C20烷氧基可由化學式A表示。 [化學式A]
在化學式A中, L 1是經取代或未經取代的C1至C8亞烴基,且 R 29至R 31各自獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C8烷基。
舉例來說,由化學式1表示的化合物可由化學式1-1至化學式1-9中的任一者表示,但不限於此。 [化學式1-1] [化學式1-2] [化學式1-3] [化學式1-4] [化學式1-5] [化學式1-6] [化學式1-7] [化學式1-8] [化學式1-9]
由式1表示的化合物在350 nm至480 nm及500 nm至550 nm處表現出吸收波長,且可在吸收波長之中的420 nm至435 nm處具有最大吸收波長。當由化學式1表示的化合物具有在上述範圍內的最大吸收波長時,其可有效地吸收藍色光源的短波長區域,由此有效地改善面板的耐光性可靠性及色域。
與由化學式1表示的化合物具有不同結構的另一化合物可包括選自化學式2、化學式3及化學式4中的至少一者。
由化學式2表示的化合物(第二染料)。 [化學式2]
在化學式2中, R 32、R 34、R 35及R 37各自獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基, R 33及R 36各自獨立地為氫原子或氰基,其限制條件為R 33及R 36中的至少一者必須是氰基,且 L是二價配體。
在化學式2中,R 33及R 36可各自獨立地為氰基。當R 33及R 36兩者都是氰基時,相比於R 33及R 36中僅一者是氰基的情形,最大吸收波長及半寬(half width)幾乎沒有變化,且同時,耐光性可靠性本身可大大提高。
在化學式2中,L可為兒茶酚系配體、2,3-萘二酚系配體或1,1’-聯-2-萘酚系配體。
當L不是兒茶酚系配體、2,3-萘二酚系配體或1,1’-聯-2-萘酚系配體(例如,在F等的情形中)時,由於表現出螢光特性,因此不可能應用於根據實施例的抗反射膜。傳統上,為解決這個問題,使用兒茶酚系配體作為配體。然而,通過使用兒茶酚系配體,可實現非螢光特性,但無法確保優異的耐光性可靠性。因此,長期以來一直在努力通過使用兒茶酚系配體在保持非螢光特性的同時提高耐光性可靠性。在保持非螢光特性的同時,有報告稱耐光性可靠性略有提高,但所有這些報告都是基於在傳統LCD中應用的前提。在將上述報告中提及的化合物或抗反射膜應用於含量子點顯示器(此為最近顯示器市場的趨勢)的情形中,再次出現耐光性可靠性的降低,且因此在應用含量子點顯示器的前提下對用於抗反射膜的化合物的需求迅速日益增加。本發明人準確地認識到如上所述的市場的最新趨勢及需求,且在仔細分析傳統問題之後,化學式2中L的結構被配置成如上所述那樣,可同時確保耐光性可靠性及優異的溶解性。
化學式2可由化學式2-1或化學式2-2表示。 [化學式2-1] [化學式2-2]
在化學式2-1及化學式2-2中, R 32、R 34、R 35及R 37各自獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基, R 33及R 36各自獨立地為氫原子或氰基,其限制條件為R 33及R 36中的至少一者必須是氰基, X是氫原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,且 C1及C2各自獨立地為芳環。
在化學式2-1及化學式2-2中,X可為經‘未經取代的C1至C10烷基、經鹵素原子取代或未經鹵素原子取代的C1至C10烷基、經C1至C5烷基取代的C1至C10烷基、未經取代的C1至C10烷氧基或其組合’取代或未經其取代的經取代或未經取代的C1至C20烷基,或者經‘未經取代的C1至C10烷基、經鹵素原子取代或未經鹵素原子取代的C1至C10烷基、經C1至C5烷基取代的C1至C10烷基、未經取代的C1至C10烷氧基或其組合’取代或未經其取代的C6至C20芳基。
在化學式2-1及化學式2-2中,X可為未經取代的C1至C20烷基、未經取代的C6至C20芳基、經‘未經取代的C1至C10烷基’取代的C6至C20芳基、經‘經鹵素原子取代的C1至C10烷基’取代的C6至C20芳基或者經‘未經取代的C1至C10烷氧基’取代的C6至C20芳基。
在化學式2-1及化學式2-2中,C1及C2可各自獨立地為苯環或萘環。
當X是經特定的取代基取代的烷基而非未經取代的烷基時,可確保更優選的耐光性可靠性。
當X是經特定的取代基取代的芳基而非未經取代的芳基時,可確保更優選的耐光性可靠性。
C1及C2可各自獨立地為苯環或萘環,但不限於此。
由化學式2表示的化合物可由選自化學式2-1-1至化學式2-1-8中的任一者表示。 [化學式2-1-1] [化學式2-1-2] [化學式2-1-3] [化學式2-1-4] [化學式2-1-5] [化學式2-1-6] [化學式2-1-7] [化學式2-1-8]
由化學式2表示的化合物可在400 nm至520 nm處表現出吸收波長,且可在吸收波長之中的490 nm至520 nm處,且更具體來說在500 nm至510 nm處具有最大吸收波長。如上所述,當由化學式2表示的化合物在上述範圍內具有最大吸收波長時,可有效地吸收藍色長波長區域及綠色短波長區域,由此有效地改善面板的耐光性可靠性及色域。
可以第二染料的量的至少兩倍的量包括第一染料,舉例來說,可以第二染料的含量的至少兩倍且10倍或小於10倍的量包括第一染料。在此種情形中,在540 nm至550 nm的波長區域內會有效地發生吸收,由此將效率損失最小化並提高反射率。
由化學式3表示的化合物(第三染料)。 [化學式3]
在化學式3中,
R 38至R 45各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羧基、羥基、巰基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、經取代或未經取代的C1至C20烷硫基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C6至C20芳氧基或者經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基,且
M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子。
舉例來說,M可為如以上化學式1中所述那樣。
可以第三染料的量的至少兩倍的量包括第一染料,舉例來說,可以第三染料的含量的至少兩倍且10倍或小於10倍的量包括第一染料。在此種情形中,在540 nm至550 nm的波長區域內會有效地發生吸收,由此將效率損失最小化並提高反射率。
由化學式4表示的化合物(第四染料)。 [化學式4]
在化學式4中, R 46至R 61各自獨立地為氫原子、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、經取代或未經取代的C6至C20芳氧基或者經取代或未經取代的磺醯胺基,且 M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子。
舉例來說,M可為如以上化學式1中所述那樣。
舉例來說,R 46至R 49中的至少一者、R 50至R 53中的至少一者、R 54至R 57中的至少一者以及R 58至R 61中的至少一者可各自獨立地由化學式5表示。 [化學式5]
由化學式4表示的化合物具有優異的綠色光譜性質及高的亮度。此外,由化學式4表示的化合物可包括經由化學式5表示的環己基取代的磺醯胺基,且可在有機溶劑中具有優異的溶解度。
舉例來說,在化學式4中,R 47、R 51、R 55及R 59可各自獨立地由化學式5表示,且R 46、R 48、R 49、R 50、R 52、R 53、R 54、R 56、R 57、R 58、R 60及R 61可各自獨立地為氫原子或鹵素原子。
可以第四染料的量的至少兩倍的量包括第一染料,舉例來說,可以第四染料的含量的至少兩倍且10倍或小於10倍的量包括第一染料。在此種情形中,在540 nm至550 nm的波長區域內會有效地發生吸收,由此將效率損失最小化並提高反射率。
另一實施例提供一種包括所述混合染料的組成物。
舉例來說,所述組成物可更包括不可固化樹脂、壓敏黏著劑或其組合。
在耐光性可靠性評估之後,不可固化樹脂可顯著地降低光學構件的反射率及透光率的變化量。
不可固化樹脂可包括不具有針對熱和/或光的反應官能基(例如,環氧基、羥基及羧酸基中的至少一者)的樹脂。
不可固化樹脂可包括能夠在沒有固化劑或引發劑(例如,光引發劑及熱引發劑中的至少一者)的情形中,通過溶劑流延法(solvent casting method)來形成之後將闡述的膜(抗反射膜)的基質的樹脂。
不可固化樹脂可具有為40℃至200℃的玻璃化溫度。在上述範圍內,可達到之後將闡述的膜(抗反射膜)的玻璃化溫度,且可改善膜的易碎現象。可取的是,不可固化樹脂可具有為100℃至200℃的玻璃化溫度。
舉例來說,不可固化樹脂可包括單體或單體混合物的聚合物,所述單體或單體混合物包括不具有用於熱和/或光的反應性官能基的(甲基)丙烯酸單體或乙烯系單體。聚合物可包括均聚物或雜聚物。「均聚物」是具有由同一單體構成的聚合物的聚合物,且「雜聚物」是具有由兩種或更多種類型的單體構成的聚合物的聚合物。
單體或單體混合物可包括以下中的至少一者:具有未經取代的C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸酯、具有氰基的(甲基)丙烯酸單體或乙烯系單體、具有未經取代的C5至C10環烷基的(甲基)丙烯酸酯、未經取代的芳族乙烯系單體及具有未經取代的C1至C10烷基的芳族乙烯系單體。
單體可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丁基苯乙烯、乙烯基萘、二苯基乙烯、異丙烯基甲苯、異丙烯基甲基苯及異丙烯基乙基苯。
不可固化樹脂可包括以下中的至少一者:包括聚烷基(甲基)丙烯酸樹脂(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA))的聚(甲基)丙烯酸樹脂、聚苯乙烯(polystyrene,PS)系樹脂、苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile,SAN)系樹脂、包括甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈(methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile,m-SAN)系樹脂的(甲基)丙烯酸甲酯-苯乙烯-(甲基)丙烯腈系樹脂以及聚伸芳基系樹脂。
不可固化樹脂可包括以下中的至少一者:聚碳酸酯(polycarbonate,PC)系樹脂、包括熱塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)系樹脂的聚氨酯系樹脂、包括未改性聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)系樹脂的聚偏二氟乙烯系樹脂以及改性聚偏二氟乙烯(改性PVDF)樹脂等。
可使用任何類型的壓敏黏著劑(pressure-sensitive adhesive,PSA),只要其用於傳統技術領域即可,且對類型沒有特別限制。
包括混合染料的組成物可更包括例如光穩定劑、抗氧化劑、增塑劑、抗靜電劑及更新劑(rework agent)等傳統添加劑。為了進一步提高耐光性可靠性,可取的是,可包括光穩定劑。
光穩定劑可包括例如受阻胺光穩定劑(hindered amine light stabilizer,HALS)、苯酚或草醯替苯胺(oxanilide)等所屬領域中的技術人員已知的傳統光穩定劑。
以100重量份的不可固化樹脂計,可以0重量份至20重量份(例如,0.001重量份至20重量份(例如,0.01重量份至20重量份))的量包括傳統添加劑。在上述範圍內,可獲得累加效果而不影響之後將闡述的抗反射膜的物理性質。
包括混合染料的組成物可為無溶劑型的。作為另外一種選擇,包括混合染料的組成物可更包括溶劑。當包括混合染料的組成物包括溶劑時,可將之後將闡述的抗反射膜製作得薄且具有良好的塗佈性質。作為溶劑,可使用所屬領域中的技術人員已知的傳統溶劑。舉例來說,溶劑可包括甲基乙基酮、乙酸乙酯及甲苯中的一者或多者。
另一實施例提供一種使用所述組成物製造的膜,例如抗反射膜。
另一實施例提供一種包括所述膜(例如抗反射膜)的光學構件。
舉例來說,光學構件可具有如圖1或圖2中所示的結構,但不限於此。
具有圖1所示結構的光學構件包括:基底膜;位於基底膜上的抗反射膜;位於抗反射膜上的保護膜;以及位於保護膜上的硬塗層。
在具有圖1所示結構的光學構件中,由於抗反射膜中包括壓敏黏著劑,因此可不需要單獨的黏著劑層。
具有圖2所示結構的光學構件包括:位於基底膜上的黏著劑層;位於黏著劑層上的抗反射膜;位於抗反射膜上的保護膜;以及位於保護膜上的硬塗層。
在具有圖2所示結構的光學構件中,黏著劑層可單獨地存在於抗反射膜與基底膜之間,且因此壓敏黏著劑可包含於黏著劑層中,但無法包含於抗反射膜中。
具有圖1所示結構及圖2所示結構兩者的光學構件可更包括位於硬塗層上的高折射層及位於高折射層上的低折射層。
以固體含量計,抗反射膜可以0.001重量%至0.5重量%的量包含由化學式1表示的化合物(第一染料)。當在上述含量範圍內包含由化學式1表示的化合物(第一染料)時,會容易地調節應用了抗反射膜的顯示裝置的面板顏色,且將不同吸收區域中的染料(第二染料、第三染料及第四染料)混合以改善中性黑色。
可通過在基底膜上塗佈預定厚度的染料,且然後進行溶劑乾燥來製造抗反射膜,且溶劑乾燥可通過所屬領域中的技術人員已知的傳統方法來實行,但製造方法不必僅限於此。
抗反射膜可具有為0.5 μm至10 μm的厚度(例如,1 μm至5 μm)。在上述範圍內,抗反射膜可容易地用於光學構件。
低折射層可通過保護膜與高折射層之間的折射率的差值來降低抗反射膜的反射率。
低折射層可包含可固化的黏合劑樹脂、含氟原子的單體及平均顆粒直徑為5 nm至300 nm的細顆粒(例如,中空二氧化矽),並且低折射層的厚度可為0.01 μm至0.15 μm。低折射層的折射率可為1.20至1.40。
通過在低折射層的一個表面上(即,在低折射層的上表面上)進一步形成功能塗層,可為抗反射膜賦予額外的功能。功能塗層可包括防指紋層、抗靜電層、硬塗層、防閃光層、阻擋層等,但並非僅限於此。
高折射層可形成在保護膜與低折射層之間,以通過在保護膜與低折射率層之間具有折射率來降低抗反射膜的反射率。
高折射層具有0.05 μm至20 μm的厚度,1.45至2的折射率,並且在JIS-K7361中規定的霧度值與基礎材料的霧度值無差異或與基底的霧度值之間的差為10%或小於10%,其具有優異的透明度及優異的抗反射性質。
硬塗層增加抗反射膜的硬度,使得即使在光學構件的最外表面上使用抗反射膜,也不會產生劃痕。硬塗層並非必須提供的。如果在高折射層或低折射層中確保目標硬度,那麼可省略硬塗層。
硬塗層可形成在保護膜與高折射層之間。
硬塗層可為通過在固化黏合劑中均勻混合平均顆粒直徑為1 nm至30 nm且粒度分佈範圍小於或等於±5 nm的超細金屬氧化物顆粒而形成的固化層。硬塗層可具有1 μm至15 μm的厚度,並且硬塗層的折射率可大於或等於1.54。
抗反射膜可具有50 μm至500 μm、例如50 μm至300 μm、例如50 μm至150 μm的厚度。當抗反射膜的厚度在上述範圍內時,其可容易地應用於之後將闡述的顯示裝置。
黏著劑層可形成在抗反射膜的下表面上,以將抗反射膜黏著到基底膜或類似物。黏著劑層可與如上所述的抗反射膜整合地使用。
黏著劑層可具有-70℃至0℃、例如-65℃至-20℃的玻璃化溫度。當黏著劑層的玻璃化溫度在上述範圍內時,可提高對面板的黏著性。
黏著劑層可為熱固性黏著劑層或光固化黏著劑層。可取的是,由於黏著劑層變成熱固性黏著劑層,因此不必考量根據實施例的染料的吸收波長引起的紫外線的影響,由此有利於製造黏著劑層。「熱固性黏著劑層」不僅可包括通過在40℃至100℃下的預定熱處理而固化的黏著劑層,還可包括在室溫(例如,20℃至30℃)下固化的黏著劑層。
黏著劑層可由用於黏著劑層的組成物形成,所述組成物包括黏著劑樹脂及固化劑。
黏著劑樹脂的類型不受限制,只要其能確保黏著劑層的玻璃化溫度即可。舉例來說,黏著劑樹脂可為矽酮系樹脂、尿烷系樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂或類似樹脂,但可取的是,可使用(甲基)丙烯酸黏著劑樹脂。
黏著劑樹脂可具有-70℃至0℃、可取地-65℃至-20℃的玻璃化溫度。當黏著劑樹脂的玻璃化溫度具有上述範圍時,可提高對面板的黏著性。
黏著劑樹脂的重量平均分子量可為500,000 g/mol至2,000,000 g/mol,例如800,000 g/mol至1,500,000 g/mol。當黏著劑樹脂的重量平均分子量具有上述範圍時,可提高對面板的黏著性。
黏著劑樹脂可包括共聚物,可取地包括以下中的至少一者的無規共聚物:具有烷基的(甲基)丙烯酸單體;具有羥基的(甲基)丙烯酸單體;及具有芳族基的(甲基)丙烯酸單體、具有脂環族基的(甲基)丙烯酸單體及具有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸單體。
具有烷基的(甲基)丙烯酸單體可包括具有未經取代的C1至C10烷基的(甲基)丙烯酸酯。具體來說,具有烷基的(甲基)丙烯酸單體可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯及(甲基)丙烯酸癸酯中的一者或多者,但並非僅限於此。這些單體可單獨包含,或者以二者或更多者的組合形式包含。具有烷基的(甲基)丙烯酸單體的含量可為單體混合物的60重量%至99.99重量%,例如60重量%至90重量%,例如80重量%至99.9重量%。
具有羥基的(甲基)丙烯酸單體可包括以下中的一者或多者:具有擁有至少一個羥基的C1至C20烷基的(甲基)丙烯酸單體、具有擁有至少一個羥基的C3至C20環烷基的(甲基)丙烯酸單體、及具有擁有至少一個羥基的C6至C20芳族基的(甲基)丙烯酸單體。具體來說,具有羥基的(甲基)丙烯酸單體可可取地包括具有擁有至少一個羥基的C1至C20烷基的(甲基)丙烯酸單體,以下中的一者或多者:2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羥基己基(甲基)丙烯酸酯、1-氯-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯。這些單體可單獨包含,或者以二者或更多者的組合形式包含。具有羥基的(甲基)丙烯酸單體的含量可為單體混合物的0.01重量%至20重量%,例如0.1重量%至10重量%。
具有芳族基的(甲基)丙烯酸單體可包括具有C6至C20芳基或C7至C20芳基烷基的(甲基)丙烯酸酯。具體來說,具有芳族基的(甲基)丙烯酸單體可包括但不限於(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯及類似物。具有芳族基的(甲基)丙烯酸單體的含量可為單體混合物的0重量%至50重量%,例如0重量%至20重量%。
在本說明書中,當在單體之中混合脂環族基及烷基時,其被分類為具有脂環族基的(甲基)丙烯酸單體。
具有脂環族基的(甲基)丙烯酸單體可為具有C5至C20單環或雜環脂環族基的(甲基)丙烯酸酯,並且可包括(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸甲基環己酯及(甲基)丙烯酸二環戊烯酯中的至少一者。具有脂環族基的(甲基)丙烯酸單體的含量可為單體混合物的0重量%至50重量%,例如1重量%至30重量%,或1重量%至20重量%。
具有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸單體可包括具有C4至C9雜脂環族基的(甲基)丙烯酸酯,所述C4至C9雜脂環族基包括氮、氧或硫中的至少一者。具體來說,具有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸單體可包括(甲基)丙烯醯嗎啉,但並非僅限於此。具有雜脂環族基的(甲基)丙烯酸單體的含量可為單體混合物的0重量%至50重量%,例如0重量%至10重量%。
黏著劑樹脂可包括單體混合物的(甲基)丙烯酸共聚物,所述單體混合物包括70重量%至99.99重量%、例如90重量%至99.5重量%的具有烷基的(甲基)丙烯酸單體、0.01重量%至30重量%、例如0.5重量%至10重量%的具有羥基的(甲基)丙烯酸單體。當構成黏著劑樹脂的每種單體具有上述範圍時,可容易地確保黏著強度。
固化劑可包括異氰酸酯系固化劑。以100重量份的黏著劑樹脂計,固化劑的含量可為0.01重量份至20重量份,例如0.01重量份至10重量份,例如0.1重量份至4重量份。當固化劑具有上述範圍時,組成物可交聯以形成黏著劑層,並防止由於其過度使用而導致透明度降低及可靠性不良。
用於黏著劑層的所述組成物可還包含傳統添加劑,例如矽烷耦合劑、抗氧化劑、增黏樹脂、增塑劑、抗靜電劑、更新劑及固化催化劑。以100重量份的黏著劑樹脂計,矽烷耦合劑的含量可為0.01重量份至20重量份,例如0.01重量份至10重量份,例如0.1重量份至4重量份。當矽烷耦合劑具有上述範圍時,可控制黏著性,並且可防止可靠性缺陷。
用於黏著劑層的組成物可為無溶劑型的,或者可更包括傳統的有機溶劑以增加塗層性質。
黏著劑層可具有1 μm至50 μm、例如5 μm至25 μm的厚度。當黏著劑層的厚度在上述範圍內時,其可容易地用於顯示裝置中。
無論所屬領域技術人員所使用的保護膜的類型如何(例如,三醋酸纖維素(Tri-Acetyl Cellulose,TAC);三醋酸纖維素),都可使用保護膜。
基底膜可為玻璃基底。
根據另一實施例,提供一種包括光學構件的顯示裝置。舉例來說,可提供一種包括光學構件及含量子點層的顯示裝置。
舉例來說,顯示裝置可更包括光源及濾色器。
舉例來說,顯示裝置可具有堆疊結構,其中含量子點層可設置在光源上,濾色器可設置在含量子點層上,且光學構件可設置在濾色器上。
舉例來說,光源可為藍色光源。
除了量子點之外,構成含量子點層的組分可更包括黏合劑樹脂、反應性不飽和化合物、光聚合引發劑、擴散劑及其他添加劑,這將在稍後進行描述。
量子點可具有處於20 nm至100 nm、例如20 nm至50 nm範圍內的半高寬(FWHM)。當量子點具有處於所述範圍內的半高寬(FWHM)時,所述量子點具有高顏色純度且因此當用作濾色器中的彩色材料時具有增加色域的效果。
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)。
量子點可各自獨立地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各自獨立地包含II-IV族、III-V族及類似族的核心、核心/殼體、核心/第一殼體/第二殼體、合金、合金/殼體及類似物結構,但並非僅限於此。
舉例來說,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也已加強,因此使用量子效率(量子產率)稍低但對環境無害的無鎘發光材料(InP/ZnS)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 nm至15 nm、例如5 nm至15 nm的包括殼體在內的整個大小(平均顆粒直徑),但其結構不受特別限制。
舉例來說,量子點可為紅色量子點、綠色量子點或其組合。舉例來說,量子點可包括綠色量子點及紅色量子點兩者。在此種情形中,綠色量子點的含量可大於紅色量子點的含量。紅色量子點可具有10 nm至15 nm的平均顆粒直徑。綠色量子點可具有5 nm至8 nm的平均顆粒直徑。
同時,為了量子點的分散穩定性,可一起使用分散劑。分散劑可幫助光轉換材料(例如,量子點)均勻分散在可固化組成物中,並且包括非離子分散劑、陰離子分散劑或陽離子分散劑。具體來說,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。所述分散劑可單獨使用或以二者或更多者的混合物形式使用。以光轉換材料(例如量子點)的固體含量計,分散劑可以0.1重量%至100重量%,例如10重量%至20重量%的量使用。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,量子點的含量可為1至40重量份,例如1至10重量份。當在上述範圍內包含量子點時,光轉換率得到提高,並且圖案特性及顯影特性不會收到損害,使得可獲得優異的可加工性。
黏合劑樹脂可包括丙烯酸樹脂、環氧樹脂或其組合。
丙烯酸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。
以丙烯酸黏合劑樹脂的總量計,第一烯系不飽和單體的含量可為5重量%至50重量%、例如10重量%至40重量%。
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、乙烯基苄基甲醚及類似物;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)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯酯及類似物;不飽和羧酸氨基烷基酯化合物,例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯及類似物;羧酸乙烯酯化合物,例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及類似物;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及類似物;氰化乙烯化合物,例如(甲基)丙烯腈及類似物;不飽和醯胺化合物,例如(甲基)丙烯醯胺及類似物;等等。這些化合物可單獨使用或以二者或更多者的混合物形式使用。
丙烯酸樹脂的具體實例可為聚甲基丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物及類似物,但並非僅限於此。這些丙烯酸系樹脂可單獨使用或以二者或更多者的混合物形式使用。
所述丙烯酸樹脂可具有1,000 g/mol至15,000 g/mol的重量平均分子量。當丙烯酸樹脂的重量平均分子量在所述範圍內時,與基底的緊密接觸性質以及物理及化學形成得到改善,且黏度為適當的。
環氧樹脂可為可熱聚合的單體或寡聚物,並且可包括具有碳-碳不飽和鍵及碳-碳環狀鍵的化合物。
環氧樹脂可更包括雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、環狀脂族環氧樹脂及脂族多縮水甘油醚,但未必僅限於此。
所述化合物的市售產品可為優香殼牌環氧有限公司(Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)的YX4000、YX4000H、YL6121H、YL6640或YL6677;日本化藥有限公司(Nippon Kayaku Co. Ltd.)的EOCN-102、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025或EOCN-1027;以及優香殼牌環氧有限公司的環氧類樹脂(EPIKOTE)180S75;雙酚A環氧樹脂,例如優香殼牌環氧有限公司的EPIKOTE 1001、1002、1003、1004、1007、1009、1010及828;雙酚F環氧樹脂,例如優香殼牌環氧有限公司的EPIKOTE 807及834;酚醛環氧樹脂,例如優香殼牌環氧有限公司的EPIKOTE 152、154或157H65、及日本化藥有限公司的EPPN 201、202;環狀脂族環氧樹脂,例如汽巴嘉基公司(CIBA-GEIGY A.G Corp.)的CY175、CY177及CY179、美國聯合碳化物公司(U.C.C.)的ERL-4234、ERL-4299、ERL-4221及ERL-4206、昭和登高株式會社(Showa Denko K.K.)的昭登(Showdyne)509、汽巴嘉基公司的愛牢達(Araldite)CY-182、大日本油墨化學公司(Dainippon Ink & Chemicals Inc.)的CY-192及CY-184、優香殼牌環氧公司的艾匹克隆(EPICLON)200及400、EPIKOTE 871、872以及塞拉尼斯塗料公司(Celanese Coating Corporation)的EP1032H60、ED-5661及ED-5662;脂族聚縮水甘油醚可為優香殼牌環氧公司的EPIKOTE 190P及191P、共榮社由至化工有限公司(Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.)的埃坡樂特(EPOLITE)100MF、日本由至株式會社(Nihon Yushi K. K.)的愛皮爾特姆(EPIOL TMP)及類似物。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,黏合劑樹脂的含量可為1至40重量份、例如5至20重量份。當在上述範圍內包含黏合劑樹脂時,可獲得圖案的優異的靈敏度、可顯影性、解析度及線性。
可通過混合在傳統可光固化組成物及熱固性組成物中通常使用的單體或寡聚物來使用反應性不飽和化合物。
反應性不飽和化合物可為丙烯酸酯系化合物。舉例來說,可使用乙二醇二丙烯酸酯、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、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、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中的至少一者或其混合物。
反應性不飽和化合物可用酸酐處理以改善可顯影性。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,反應性不飽和化合物的含量可為1至10重量份,例如1至5重量份。當在上述範圍內包含反應性不飽和化合物時,在圖案形成工藝中的曝光期間充分發生固化,從而導致圖案的優異的可靠性、耐熱性、耐光性、耐化學性、解析度及緊密接觸性質。
光聚合引發劑可為苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物、安息香系化合物、肟系化合物或類似物。
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、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、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-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮或類似物。
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(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮或類似物。
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-氯噻噸酮或類似物。
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、苯甲基二甲基縮酮或類似物。
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-三嗪或類似物。
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-氧基氨基-1-苯基丙-1-酮或類似物。O-醯基肟系化合物的具體實例可為1,2-辛二酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯基硫烷基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯基硫烷基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯基硫烷基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯基硫烷基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯或類似物。
光聚合引發劑除所述化合物之外可還包含哢唑系化合物、二酮系化合物、硼酸鋶系化合物、重氮系化合物、咪唑系化合物、聯咪唑系化合物、芴系化合物及類似物。
光聚合引發劑可與能夠通過吸收光引起化學反應且變得激發並隨後傳輸其能量的光增感劑一起使用。
光增感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-巰基丙酸酯及類似物。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,光聚合引發劑的含量可為0.1重量份至10重量份,例如0.1重量份至5重量份。當在上述範圍內包含光聚合引發劑時,在曝光期間靈敏度與可顯影性之間的平衡得到改善,使得可獲得無殘留膜的具有優異解析度的圖案。
含量子點層可還包含擴散劑。
舉例來說,擴散劑可包括硫酸鋇(BaSO 4)、碳酸鈣(CaCO 3)、二氧化鈦(TiO 2)、氧化鋯(ZrO 2)或其組合。
擴散劑反射未被前述量子點吸收的光,使得反射光可再次在量子點中被吸收。換句話說,擴散劑增加量子點中吸收的光的量,且因此增加可固化組成物的光轉換效率。
擴散劑的平均顆粒直徑(D 50)可在150 nm至250 nm的範圍內,且具體來說,在180 nm至230 nm的範圍內。當擴散劑具有所述範圍內的平均顆粒直徑時,可獲得更優異的光散射效果,並且可增加光轉換效率。
以100重量份的構成含量子點層的組分的固體含量計,擴散劑的含量可為0.1重量%至20重量%,例如0.1重量%至5重量%。當以100重量份的構成含量子點層的組分計,擴散劑的含量小於0.1重量%時,難以期望通過使用擴散劑來改善光轉換效率的效果,而當擴散劑的含量大於5重量%時,圖案特性可能劣化。
為改善量子點的穩定性及分散性,含量子點層可更包括硫醇系添加劑。
硫醇系添加劑可代替量子點的殼體表面,且可改善量子點在溶劑中的分散穩定性,並且可穩定量子點。
硫醇系添加劑可根據其結構而在末端處具有一或多個、例如2至10個、例如2至4個硫醇基(-SH)。
舉例來說,硫醇系添加劑可包含由化學式7表示的至少兩個官能基。 [化學式7]
在化學式7中, L 7及L 8各自獨立地為單鍵、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亞環烷基、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亞雜芳基。
舉例來說,硫醇系添加劑可由化學式8表示。 [化學式8]
在化學式8中, L 7及L 8各自獨立地為單鍵、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亞環烷基、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亞雜芳基,且 u1及u2各自獨立地為整數0或1。
舉例來說,在化學式7及化學式8中,L 7及L 8可各自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7a表示的季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、由化學式7b表示的三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、由化學式7c表示的季戊四醇四(巰基乙酸酯)、由化學式7d表示的三羥甲基丙烷三(2-巰基乙酸酯)、由化學式7e表示的二醇二-3巰基丙酸酯及其組合。 [化學式7a] [化學式7b] [化學式7c] [化學式7d] [化學式7e]
以100重量份的構成含量子點層的組分計,硫醇系添加劑的含量可為0.1重量份至10重量份、例如0.1重量份至5重量份。當在所述範圍內包含硫醇系添加劑時,可改善例如量子點等光轉換材料的穩定性,所述組分中的硫醇基與樹脂或單體的丙烯酸基反應以形成共價鍵,且由此可改善例如量子點等光轉換材料的耐熱性。
含量子點層可更包括阻聚劑,所述阻聚劑包括氫醌系化合物、兒茶酚系化合物或其組合。由於含量子點層更包括氫醌系化合物、兒茶酚系化合物或其組合,因此在印刷(塗佈)包含量子點的組成物之後,可在曝光期間防止室溫下的交聯。
舉例來說,氫醌系化合物、兒茶酚系化合物或其組合可包括氫醌、甲基氫醌、甲氧基氫醌、叔丁基氫醌、2,5-二叔丁基氫醌、2,5-雙(1,1-二甲基丁基)氫醌、2,5-雙(1,1,3,3-四甲基丁基)氫醌、兒茶酚、叔丁基兒茶酚、4-甲氧基苯酚、連苯三酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-萘酚、三(N-羥基-N-亞硝基苯基胺根合-O,O')鋁或其組合,但未必僅限於此。
以100重量份的構成包括量子點及霓虹染料的層或含量子點層(不包括霓虹染料)的組分計,氫醌系化合物、兒茶酚系化合物或其組合可以分散體的形式使用,並且分散體形式的阻聚劑的含量可為0.001重量份至1重量份、例如0.01重量份至0.1重量份。當在上述範圍內包含穩定劑時,可解決室溫下老化的問題,並且可防止靈敏度降低及表面剝離。
除硫醇系添加劑及阻聚劑之外,含量子點層可還包含:丙二酸;3-氨基-1,2-丙二醇;矽烷系耦合劑;流平劑;氟系表面活性劑;或其組合。
另外,含量子點層可還包含具有例如羧基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基、環氧基及類似基團等反應性取代基的矽烷耦合劑以改善與基底的緊密接觸性質。
矽烷系偶合劑的實例可包括三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯酸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)乙基三甲氧基矽烷及類似物。這些矽烷偶合劑可單獨使用或以二者或更多者的混合物形式使用。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,矽烷耦合劑的含量可為0.01重量份至10重量份。當在所述範圍內包含矽烷耦合劑時,可改善緊密接觸性質、儲存性質及類似性質。
另外,含量子點層可還包含例如氟系表面活性劑等表面活性劑,以改善塗佈並在必要時防止缺陷。
氟系表面活性劑的實例可為BM化學公司(BM Chemie Inc.)的BM-1000 ®及BM-1100 ®;大日本油墨化工有限公司(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co., Ltd.)的美佳法(MEGAFACE)F 142D ®、F 172 ®、F 173 ®及F 183 ®;住友3M有限公司(Sumitomo 3M Co., Ltd.)的弗洛拉德(FULORAD)FC-135 ®、弗洛拉德FC-170C ®、弗洛拉德FC-430 ®及弗洛拉德FC-431 ®;旭硝子玻璃有限公司(ASAHI Glass Co., Ltd.)的沙福隆(SURFLON)S-112 ®、沙福隆S-113 ®、沙福隆S-131 ®、沙福隆S-141 ®及沙福隆S-145 ®;以及東麗矽酮有限公司(Toray Silicone Co., Ltd.)的SH-28PA ®、SH-190 ®、SH-193 ®、SZ-6032 ®及SF-8428 ®及類似物;迪愛生有限公司(DIC Co., Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554及類似物。
以100重量份的構成含量子點層的組分計,氟系表面活性劑的含量可為0.001重量份至5重量份。當在所述範圍內包含氟系表面活性劑時,可確保玻璃基底上的優異潤濕性以及塗佈均勻性,但無法產生污點。
另外,可在不損害物理性質的範圍內進一步向含量子點層中添加一定量的例如抗氧化劑及穩定劑等其他添加劑。
製造每個含量子點層的方法可包括通過噴墨噴射方法在基底上塗佈包含上述組分及類似物的可固化組成物以形成圖案(S1);以及固化圖案(S2)。 (S1)圖案的形成
以噴墨分散法將可固化組成物塗佈在厚度為0.5 μm至10 μm的基底上。根據噴墨分散,可通過逐一重複分散所需顏色來形成圖案或同時分散所需顏色來形成圖案以簡化工藝。 (S2)固化
通過固化所獲得的圖案,可獲得固化的樹脂膜。此時,熱固化工藝作為固化方法是優選的。熱固化工藝可為首先通過在大於或等於約100℃的溫度下加熱約3分鐘來移除可固化組成物中的溶劑,且然後通過在160℃至300℃的溫度下加熱(且更可取的是在180℃至250℃的溫度下加熱)約30分鐘進行固化的工藝。
另外,每個含量子點層可在不進行噴墨的情形中製造。製造方法在此種情形中包括:在經過預定預處理的基底上使用合適的方法(例如,旋塗、輥塗、噴塗等)例如以0.5 μm至10 μm的厚度塗佈包含上述組分的可固化組成物;以及用光照射所得物以形成濾色器所需的圖案。作為用於照射的光源,可使用UV、電子束或X光(X-ray),並且例如,可照射190 nm至450 nm、具體來說200 nm至400 nm範圍內的UV。在照射工藝中,可進一步使用光阻掩模。在以這種方式執行照射工藝之後,用顯影溶液處理用光源照射的組成物層。此時,組成物層的未曝光部分被溶解以形成濾色器所需的圖案。通過根據所需顏色的數量重複這個工藝,可獲得具有期望圖案的濾色器。另外,當通過上述工藝中的顯影獲得的圖像圖案被再次加熱或通過用光化射線照射而固化時,可改善抗裂性及耐溶劑性。
可固化組成物可還包含溶劑。
溶劑可包括以下的化合物:醇,例如甲醇、乙醇及類似物;二醇醚,例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚及類似物;溶纖劑乙酸酯,例如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙基溶纖劑乙酸酯及類似物;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、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二乙醚及類似物;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及類似物;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-庚酮及類似物;飽和脂肪族單羧酸烷基酯,例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯及類似物;乳酸烷基酯,例如乳酸甲酯、乳酸乙酯及類似物;羥基乙酸烷基酯,例如羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯及類似物;乙酸烷氧基烷基酯,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、乙氧基乙酸乙酯及類似物;3-羥基丙酸烷基酯,例如3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯及類似物;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-乙氧基丙酸甲酯及類似物;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-羥基丙酸丙酯及類似物;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-乙氧基丙酸甲酯及類似物;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-甲基丙酸乙酯及類似物;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-甲基丙酸乙酯及類似物;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-甲基甲酯及類似物;或酮酸酯,例如丙酮酸乙酯及類似物。此外,也可使用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-甲基吡咯烷酮、二甲亞碸、苄基乙基醚、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、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、苯基溶纖劑乙酸酯(phenyl cellosolve acetate)、乙二酸二甲酯,但並非僅限於此。
舉例來說,溶劑可可取地為二醇醚,例如乙二醇單乙醚、乙二醇甲基乙醚及類似物;乙二醇烷基醚乙酸酯,例如乙基溶纖劑乙酸酯及類似物;酯,例如丙酸2-羥基乙酯及類似物;卡必醇,例如二乙二醇單甲醚及類似物;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及類似物;醇,例如乙醇及類似物;或其組合。
舉例來說,溶劑可包括丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、乙醇、乙二醇二甲醚、乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二甲醚、二甲基乙醯胺、2-丁氧基乙醇、N-甲基吡咯烷、N-乙基吡咯烷、碳酸亞丙酯、γ-丁內酯、乙二酸二甲酯或其組合。
以可固化組成物的總量計,可包括餘量的溶劑。
在下文中,更詳細地參照實例示出本發明。然而,這些實例在任何意義上都不應被解釋為限制本發明的範圍。 (實例)(合成例)
合成例1:由化學式1-1表示的化合物的合成 (反應方案)
(1)將3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛(100 g,0.36 mol)、800 g丙酸及吡咯(24 g,0.36 mol)放入圓底燒瓶中,且然後在130℃下攪拌了6小時。當反應完成時,將產物冷卻到室溫,且向其中加入了100 g丙酮,且然後進行了攪拌。對其中產生的固體化合物進行過濾,用丙酮進行了洗滌,並進行了乾燥,從而合成了卟啉中間體(porphyrin intermediate)(23 g,20%)。
(2)將卟啉中間體(23 g,17.6 mmol)、140 g N,N-二甲基甲醯胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)及乙酸銅(6.4 g,35.3 mmol)放入圓底燒瓶中,且然後在100℃下攪拌了5小時,從而完成了反應。在降低溫度之後,向其中加入了700 g甲醇,且然後進行了攪拌。對其中產生的固體化合物進行了過濾,用甲醇進行了洗滌,並進行了乾燥,從而獲得了卟啉系染料(18 g,75%)。([M+H] +1366)
(3)將卟啉系染料(18 g,13.2 mmol)、360 mL四氯乙烷及N-氯代丁二醯亞胺(N-chlorosuccinimide,NCS)(N-氯代丁二醯亞胺,11.4 g,85.7 mmol)放入圓底燒瓶中,且然後在100℃下攪拌了4小時,從而完成了反應。在降低溫度之後,向其中加入了1600 ml甲醇,且然後進行攪拌。對其中產生的固體化合物進行了過濾,用甲醇進行了洗滌,並進行了乾燥,從而合成了由化學式1-1表示的化合物(15 g,80%)。 [化學式1-1] [M+H] +1573,λ max= 429 nm
合成例2:由化學式1-2表示的化合物的合成 (反應方案)
將在合成例1的(2)中合成的卟啉系染料(16 g,11.7 mmol)放入圓底燒瓶中,並向其中加入了320 mL四氯乙烷及NCS(N-氯代丁二醯亞胺,8.6 g,64.5 mmol),且然後在100℃下攪拌了4小時,從而完成了反應。在降低溫度之後,向其中加入了1200 mL甲醇,且然後進行了攪拌。對其中產生的固體化合物進行了過濾,用甲醇進行了洗滌,並進行了乾燥,從而合成了由化學式1-2表示的化合物(13 g,75%)。 [化學式1-2] [M+H] +1504,λ max= 426 nm
合成例3:由化學式1-3表示的化合物的合成 (反應方案)
將合成例1的(2)中獲得的卟啉系染料(15 g,11.0 mmol)放入圓底燒瓶中,並向其中加入了300 mL四氯乙烷及NCS(N-氯代丁二醯亞胺,3.7 g,27.5 mmol),且然後在100℃下攪拌了4小時,從而完成了反應。在降低溫度之後,向其中加入了1000 mL甲醇,且然後進行了攪拌。對其中產生的固體化合物進行了過濾,用甲醇進行了洗滌,並進行了乾燥,從而合成了由化學式1-3表示的化合物(12 g,75%)。 [化學式1-3] [M+H] +1435,λ max= 424 nm
合成例4:由化學式1-4表示的化合物的合成
除了使用3,4-二丁氧基苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例1中相同的方式合成了由化學式1-4表示的化合物。 [化學式1-4] [M+H] +1460,λ max= 429 nm
合成例5:由化學式1-5表示的化合物的合成
除了使用3,4-二丁氧基苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例2中相同的方式合成了由化學式1-5表示的化合物。 [化學式1-5] [M+H] +1391,λ max= 426 nm
合成例6:由化學式1-6表示的化合物的合成
除了使用3,4-二丁氧基苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例3中相同的方式合成了由化學式1-6表示的化合物。 [化學式1-6] [M+H] +1323,λ max= 424 nm
合成例7:由化學式1-7表示的化合物的合成
除了使用3,4-二異戊氧基苯甲醛(3,4-diisopentyloxybenzaldehyde)代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例1中相同的方式合成了由化學式1-7表示的化合物。 [化學式1-7] [M+H] +1573,λ max= 429 nm
合成例8:由化學式1-8表示的化合物的合成
除了使用3,4-二異戊氧基苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例2中相同的方式合成了由化學式1-8表示的化合物。 [化學式1-8] [M+H] +1504,λ max= 426 nm
合成例9:由化學式1-9表示的化合物的合成
除了使用3,4-二異戊氧基苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例3中相同的方式合成了由化學式1-9表示的化合物。 [化學式1-9] [M+H] +1435,λ max= 424 nm
合成例10:由化學式2-1-1表示的化合物的合成 (反應方案1)
將2,4-二甲基吡咯(10 g,105 mmol)、苯甲醛(2.79 g,26.28 mmol)及500 ml二氯甲烷(dichloromethane,DCM)放入2 L圓底燒瓶中,且然後在室溫下攪拌了30分鐘。向其中滴加了0.2 ml三氟乙酸,且然後在室溫下攪拌了16小時。隨後,向其中滴加了通過在50 ml甲苯中溶解2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone,DDQ)(5.94 g,26.28 mmol)而製備的溶液,且然後額外地攪拌了4小時。在移除溶劑之後,通過管柱色譜術用乙酸乙酯/己烷/三乙醇胺(Triethanolamine,TEA)(20%/80%/0.2%)的混合溶液對殘留物進行了純化,並進行了乾燥。(產率:40%,3 g) (反應方案2)
將反應方案1的產物(3 g,11 mmol)、300 ml甲苯及三乙胺(4.6 ml,33 mmol)依序放入2 L圓底燒瓶中並進行了攪拌。向其中加入了6.7 ml(55 mol)BF 3·Et 2O,且然後在100℃下攪拌了4小時。在移除溶劑之後,通過管柱色譜術用二氯甲烷/己烷/TEA(80%/20%/0.2%)的混合溶液對殘餘物進行了純化,且然後進行了乾燥。(產率:85%,3 g) (反應方案3)
將反應方案2的產物(3 g,9.25 mmol)及300 ml二氯甲烷(methylene chloride,MC)放入2 L圓底燒瓶中,且然後進行了攪拌。向其中加入了氯化鋁(3.1 g,23 mmol),且然後攪拌了5分鐘。向反應物中加入通過在30 ml乙腈中溶解兒茶酚(4.1 g,37 mmol)所製備的溶液,且然後在室溫下攪拌了30分鐘。在用水對反應產物進行了洗滌並移除溶劑之後,向其中加入了甲醇,且然後進行了攪拌。通過對其中沉澱的固體進行了過濾並進行了乾燥,從而獲得了化合物。(產率:50%,1.82 g) (反應方案4)
(1)將反應方案3中所獲得的化合物(1 g,2.54 mmol)、二氯甲烷(MC,20 ml)及N-溴代丁二醯亞胺(N-bromosuccinimide,NBS)(N-溴代丁二醯亞胺,0.90 g,5.07 mmol)依序放入圓底燒瓶中,且然後在室溫下攪拌了1小時。通過管柱色譜術對攪拌後所獲得的反應產物進行了純化並進行了乾燥,從而合成了1.37 g(產率:98%)中間體。
(2)將中間體(1 g,1.81 mmol)、氰化鋅(0.47 g,4.0 mmol)、乙酸鈀(0.02 g,0.09 mmol)、三叔丁基膦(0.035 g,0.36 mmol)、碳酸鉀(0.75 g,5.43 mmol)及甲苯(20 ml)依序放入圓底燒瓶中。將混合物在100℃下攪拌了24小時,冷卻到室溫,且通過管柱色譜術進行了純化,從而合成了0.38 g(產率:47%)由化學式2-1-1表示的化合物。 [化學式2-1-1] [M+H] +444.3,λ max= 504 nm
合成例11:由化學式4-1表示的化合物的合成
(1)將35 g氯磺酸放入500 ml圓底燒瓶中,並冷卻到低於30℃。在低於或等於50℃下向其中緩慢加入了5g CuPC(酞菁銅(II)(copper(II) phthalocyanine)),且然後在90℃或高於90℃的反應溫度下攪拌了3小時,將反應產物再次冷卻到低於30℃,在低於30℃下向其中緩慢滴加了亞硫醯氯(4 g)。當輸入完成時,將反應產物在95℃下攪拌了1小時,冷卻到室溫,且在低於或等於10℃下通過使用300 mL水進行了中性化,且然後用水對其中的固體進行了幾次洗滌。
(2)將從其中過濾出的固體產物放入燒瓶中,且向其中加入了100 mL水,且然後進行了攪拌並冷卻到10℃。隨後,向其中緩慢滴加了環己胺(3.4 g),且然後攪拌了1小時,且在將反應溫度升高至65℃後,反應了6小時。對反應產物進行了過濾並進行了洗滌,並對其中產生的固體化合物進行了乾燥,從而合成了由化學式4-1表示的化合物(53 g)。 [化學式4-1]
比較合成例1:由化學式C-1表示的化合物的合成
除了使用4-(2-乙基己氧基)苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例1中相同的方式合成了由化學式C-1表示的化合物。 [化學式C-1] [M+H] +1190,λ max= 419 nm
比較合成例2:由化學式C-2表示的化合物的合成
除了使用4-(2-乙基己氧基)苯甲醛代替3,4-雙(1-甲基丁氧基)苯甲醛以外,以與合成例3中相同的方式合成了由化學式C-2表示的化合物。 [化學式C-2] [M+H] +1259,λ max= 421 nm (評估 1 :溶解度)
通過溶解每種化合物以10 g甲基乙基酮計的最大重量並計算所述重量占總重量的百分比,測定了合成例1至合成例9以及比較合成例1及比較合成例2的化合物在甲基乙基酮中的溶解度,且結果示出於表1中。 (表1)
   溶解度(%)
合成例1 5.1%
合成例2 7.4%
合成例3 11.0%
合成例4 2.5%
合成例5 3.5%
合成例6 4.0%
合成例7 3.4%
合成例8 4.3%
合成例9 5.2%
比較合成例1 2.0%
比較合成例2 0.8%
參照表1,相比於根據比較合成例1至比較合成例2的化合物,根據合成例1至合成例9的化合物表現出優異的溶解度。 (抗反射膜的製造) 實例1及實例2以及比較例1及比較例2
將20重量份作為不可固化樹脂的苯乙烯-丙烯腈(SAN,樂天化學有限公司(Lotte Chemical Corp.))樹脂、0.643重量份混合染料以及作為溶劑的27重量份甲基乙基酮及54重量份甲苯的混合物進行混合,以製備用於抗反射膜的組成物。混合染料的組成物及根據所述組成物在550 nm處的透射率示於表2中。 (表2)
(單位:重量份) 混合染料的量 (第一染料/第二染料/第三染料/第四染料) 透射率 @ 550 nm
實例1 0.4/0.160/0.155/0.150 90.9%
實例2 0.6/0.160/0.155/0.150 88.7%
比較例1 0.178/0.160/0.155/0.150 94.7%
比較例2 0.183/0.168/0.163/0.158 93.3%
(第一染料) 合成例5的染料 (第二染料) 合成例10的染料 (第三染料) KIS001(四氮雜卟啉,最大吸收波長594 nm,京仁公司(Kyungin Corporation)) (第四染料) 合成例11的染料 (評估 2 :透射率)
參照根據實例1及實例2以及比較例1及比較例2的組成物在550 nm處的透射率,相比於比較例1及比較例2的組成物,實例1及實例2的組成物由於增加了第一染料的使用而表現出在550 nm處的光吸收的增加,且因此透射率會降低,且由此反射率得到提高。 (評估 3 :反射率及耐光性可靠性)
為評估用於通過施加量子點而形成的面板的膜的耐光性可靠性是否得到改善,製造了光學構件(通過在一個表面上具有含量子點層的玻璃的另一表面上堆疊抗反射膜來製造),且然後,通過在氙試驗箱(Q-SUN)中在[光源燈:氙燈,照射強度:0.35 W/cm 2,照射溫度:63℃,照射時間:500小時,以及照射方向:從抗反射膜照射]的條件下在照射前後對每一化合物的最大吸收波長的透光率進行測定、並使用透光率的變化而對耐光性可靠性進行了評估,且結果如表3中所示。透光率的變化是照射前後透射率差的絕對值。
另外,為檢查反射率是否得到提高,將實例及比較例中所製造的光學構件放在黑色片材(現代片材(Hyundae Sheet))上,且然後在50℃下進行了疊層,從而製備了樣品。通過使用UV/VIS光譜儀Lambda 1050(珀金埃爾默股份有限公司)在380 nm至780 nm的波長下,在反射模式及SCE模式下針對散射反射率對樣品進行了測定,並將樣品的平均反射率與初始反射率進行比較。 (表3)
   反射率下降(%) 耐光性可靠性(ΔT%)
實例1 -0.18 0.3
實例2 -0.20 0.1
比較例1 -0.15 4.7
比較例2 -0.15 3.1
參照表2,相比於比較例1及比較例2,實例1及實例2表現出改善的反射率及耐光性可靠性。換句話說,預期應用根據實施例的混合染料的抗反射膜及含量子點的顯示裝置來吸收藍色光源的短波長區域中的光,且由此改善了面板的色域。
儘管已結合當前被視為可行實例性實施例的內容闡述了本發明,然而應理解,本發明不限於所公開的實施例,而是相反,本發明旨在涵蓋在隨附請求項的精神及範圍內所包括的各種修改及等效配置。因此,上述實施例應被理解為示例性的,而不以任何方式限制本發明。
1:基底膜 2:抗反射膜 3:保護膜 4:硬塗層 5:高折射層 6:低折射層 7:壓敏黏著劑 8:黏著劑層 10:光學構件
圖1及圖2各自獨立地示出根據實施例的光學構件的結構的示意圖。
1:基底膜
2:抗反射膜
3:保護膜
4:硬塗層
5:高折射層
6:低折射層
7:壓敏黏著劑
10:光學構件

Claims (23)

  1. 一種染料,包括:由化學式1表示的化合物及具有不同於由化學式1表示的所述化合物的結構的另一化合物,其中由化學式1表示的所述化合物的含量是具有不同於由化學式1表示的所述化合物的結構的所述另一化合物的含量的至少兩倍:
    Figure 111126106-A0305-02-0087-1
    其中,在化學式1中,M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子,R1至R8各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羰基或硝基,其限制條件為R1至R8中的至少一者是鹵素原子、氰基、羰基或硝 基,且R9至R28各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)、經取代或未經取代的C3至C20環烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,其限制條件為R9至R13中的至少兩者是經取代或未經取代的C1至C20烷氧基,其中具有與由化學式1表示的所述化合物不同的結構的所述另一化合物包括選自化學式2、化學式3及化學式4中的任意一者或多者:
    Figure 111126106-A0305-02-0088-2
    Figure 111126106-A0305-02-0088-3
    Figure 111126106-A0305-02-0089-4
    其中,在化學式2至化學式4中,R32、R34、R35及R37各自獨立地為氫原子或者經取代或未經取代的C1至C20烷基,R33及R36各自獨立地為氫原子或氰基,其限制條件為R33及R36中的至少一者是氰基,X是氫原子、經取代或未經取代的C1至C20烷基或者經取代或未經取代的C6至C20芳基,L是兒茶酚系配體、2,3-萘二酚系配體或1,1’-聯-2-萘酚系配體,R38至R45各自獨立地為氫原子、鹵素原子、氰基、羧基、羥基、巰基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C3至C20環烷基、經取代或未經取代的C2至C20烯基、經取代或未經取代的C3至C20環烯基、經取代或未經取代的C2至C20炔基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基、經取代或未經 取代的C1至C20烷硫基、經取代或未經取代的C6至C20芳基、經取代或未經取代的C6至C20芳氧基或者經取代或未經取代的C2至C20雜環烷基,R46至R61各自獨立地為氫原子、鹵素原子、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或者經取代或未經取代的C6至C20芳氧基,且M是兩個氫原子、二價金屬原子、三價經取代金屬原子、四價經取代金屬原子、金屬氫氧化物原子或金屬氧化物原子。
  2. 如請求項1所述的染料,其中R1及R2中的至少一者以及R5及R6中的至少一者各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
  3. 如請求項1所述的染料,其中R1及R2中的至少一者、R3及R4中的至少一者、R5及R6中的至少一者以及R7及R8中的至少一者各自獨立地為鹵素原子、氰基、羰基或硝基。
  4. 如請求項1所述的染料,其中M是Cu、Co、Zn、V(=O)或Ag。
  5. 如請求項1所述的染料,其中R9至R28各自獨立地為經鹵素原子取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或*-C(=O)OR(R是經取代或未經取代的C1至C15烷基)。
  6. 如請求項1所述的染料,其中 R9至R13中的至少兩者及R14至R18中的至少兩者各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
  7. 如請求項1所述的染料,其中R9至R13中的至少兩者、R14至R18中的至少兩者及R19至R23中的至少兩者各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
  8. 如請求項1所述的染料,其中R9至R13中的至少兩者、R14至R18中的至少兩者、R19至R23中的至少兩者及R24至R28中的至少兩者各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C20烷氧基。
  9. 如請求項1所述的染料,其中化學式1由化學式1-1至化學式1-9中的任一者表示:
    Figure 111126106-A0305-02-0091-5
    Figure 111126106-A0305-02-0092-6
    Figure 111126106-A0305-02-0092-7
    Figure 111126106-A0305-02-0093-8
    Figure 111126106-A0305-02-0093-9
    Figure 111126106-A0305-02-0094-10
    Figure 111126106-A0305-02-0094-11
    Figure 111126106-A0305-02-0095-12
    Figure 111126106-A0305-02-0095-13
  10. 如請求項1所述的染料,其中所述化合物在350nm至480nm及500nm至550nm處表現出吸收波長,且在所述吸收波長之中的420nm至435nm處具有最大吸收波長。
  11. 如請求項1所述的染料,其中所述染料在540nm至550nm的範圍內具有最大吸收波長。
  12. 如請求項1所述的染料,其中由化學式1表示的所述化合物的所述含量是由化學式2表示的化合物的含量的至少兩倍,由化學式1表示的所述化合物的所述含量是由化學式3表示的化合物的含量的至少兩倍,且由化學式1表示的所述化合物的所述含量是由化學式4表示的化合物的含量的至少兩倍。
  13. 一種包括如請求項1所述的染料的組成物。
  14. 如請求項13所述的染料的組成物,其中所述組成物更包括不可固化樹脂、壓敏黏著劑或其組合。
  15. 一種使用如請求項13所述的染料的組成物製造的膜。
  16. 一種光學構件,包括:基底膜;如請求項15所述的膜,在所述基底膜上;保護膜,在所述膜上;以及硬塗層,在所述保護膜上。
  17. 如請求項16所述的光學構件,其中所述膜包含壓敏黏著劑。
  18. 如請求項16所述的光學構件,更包括:高折射層,在所述硬塗層上;以及低折射層,在所述高折射層上。
  19. 一種光學構件,包括:基底膜;黏著劑層,在所述基底膜上;如請求項15所述的膜,在所述黏著劑層上;保護膜,在所述膜上;以及硬塗層,在所述保護膜上。
  20. 如請求項19所述的光學構件,其中所述膜不包含壓敏黏著劑。
  21. 如請求項19所述的光學構件,更包括:高折射層,在所述硬塗層上;以及低折射層,在所述高折射層上。
  22. 一種顯示裝置,包括如請求項16所述的光學構件或如請求項19所述的光學構件。
  23. 如請求項22所述的顯示裝置,其中所述顯示裝置更包括在所述光學構件的下表面上的含量子點層。
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