CN106842816A

CN106842816A - 自发光感光树脂组合物、用其制造的彩色滤光片及图像显示装置

Info

Publication number: CN106842816A
Application number: CN201610983623.4A
Authority: CN
Inventors: 王贤正; 金胄皓
Original assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Current assignee: Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2036-11-09
Also published as: KR20170065280A; KR102054430B1; TWI705297B; CN106842816B; TW201728996A

Abstract

本发明涉及自发光感光树脂，具体涉及含有光致发光量子点、光聚合化合物、光聚合引发剂、碱性可溶性树脂、UV吸收剂和溶剂的自发光感光树脂和利用其制造的彩色滤光片及图像显示装置。

Description

自发光感光树脂组合物、用其制造的彩色滤光片及图像显示装置

技术领域

本发明涉及自发光感光树脂、利用其制造的彩色滤光片及图像显示装置。

背景技术

彩色滤光片是从白光中提取红、绿、蓝3种颜色并能够支持微小的像素单元的薄膜型光学元件，一个像素的大小为数十至数百微米左右。如上所述的彩色滤光片采用了如下的结构：依次层积为了阻断各个像素之间的边界部分的光而在透明基板上由规定的图案形成的黑矩阵层以及为了形成各个像素而将复数个颜色(通常为红(R)、绿(G)、蓝(B))的3原色按照规定顺序排列而成的像素部。通常彩色滤光片通过染色法、电泳沉积法、印刷法、颜料分散法等，将3种以上的颜色涂覆到透明基板上而制备。近来，利用颜料分散型感光树脂的颜料分散法成为主流。

实现彩色滤光片的方法之一的颜料分散法是如下的方法：在提供有黑矩阵的透明基材上涂覆含有包括着色剂在内的碱性可溶性树脂、光聚合单体、光聚合引发剂、环氧树脂、溶剂、其他添加剂的感光树脂组合物并曝光所要形成的形态的图案后，用溶剂去除非曝光部位并进行热固化，重复进行上述一系列过程，从而形成着色薄膜。该颜料分散法经常应用于手机、笔记本电脑、显示器、TV等的LCD。近来的趋势是，对利用具有诸多优点的颜料分散法的彩色滤光片用感光树脂组合物来说，除了优异的图案特性之外，还需要高色彩再现率和高亮度及高对比度等更高的性能。

然而，色彩再现是从光源照射的光透过彩色滤光片而显现的光，在这过程中光的一部分被彩色滤光片吸收，因此光效率降低，且由于作为彩色滤光片的颜料特性，而具有无法达到完美的色彩再现的根本性的局限性。

此外，韩国专利申请公开第10-2013-0000506号中公开了一种如下的显示装置，其包括：光源和由所述光源射出的光所入射的显示面板，所述显示面板包括多个色彩变换部，所述色彩变换部包括：多个波长变换粒子，其变换所述光的波长；及多个彩色滤光粒子，其从所述光中吸收预定波长带的光。

虽然上述现有技术在包含量子点的方面具有相似性，但是对感光树脂组合物的含量没有具体说明，仅公开了具有高色彩再现率和亮度的显示装置，因此需要对感光树脂组合物的进一步开发。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利申请公开第10-2013-0000506号

发明内容

发明目的

本发明的目的在于，为了解决上述问题而提供一种通过含有UV吸收剂而在彩色滤光片的制造工序中避免发光效率低下和感光特性不良的问题的同时能够制造亮度特性优异的彩色滤光片的自发光感光树脂。

本发明的另一目的在于，用上述本发明的自发光感光树脂制造的彩色滤光片和包含该彩色滤光片的图像显示装置。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明一实施例自发光感光树脂，其特征在于，包含光致发光量子点、光聚合化合物、光聚合引发剂、碱性可溶性树脂、UV吸收剂及溶剂。

此外，本发明的特征还在于，由上述自发光感光树脂制造的彩色滤光片及包含该彩色滤光片的图像显示装置。

有益效果

如上所述的根据本发明的自发光感光树脂包含UV吸收剂，因此在后烘焙工序中不会产生发光效率低下和感光特性不良的问题，从而能够提供亮度特性优异的高品质额彩色滤光片。

具体实施方式

本发明的自发光感光树脂包含光致发光量子点、光聚合化合物、光聚合引发剂、碱性可溶性树脂、UV吸收剂及溶剂。

下面详细说明自发光感光树脂如下。

光致发光量子点

本发明的自发光感光树脂包含光致发光量子点粒子。

量子点(QD：Quantum Dot)是纳米大小的半导体物质。原子形成分子，而分子构成叫做分子簇的小的分子集合体，进而形成纳米粒子。具体地，当这种纳米粒子带有半导体特性时，叫做量子点。量子点从外部受到能量而达到被激发状态时，自发地发射对应于相应能带隙的能量。

本发明的感光树脂组合物包含了上述光致发光量子点粒子，因此由其制造的彩色滤光片可通过光照色而发光(光致发光)。此外，由于发射具有颜色的光，因此色彩再现性更优异，且由于光致发光使得光向全方向发射，因此也能够改善视角。

根据本发明的量子点粒子只要是由光的刺激而发光的量子点粒子就不受特别限制，例如可以选自由II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族元素或包含它们的化合物及它们的组合组成的组中。它们可以单独使用或以2种以上混合使用。

所述II-VI族半导体化合物可以选自如下组中：选自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe及其混合物组成的组中的二元素化合；选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe及其混合物组成的组中的三元素化合物；以及选自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其混合物组成的组中的四元素化合物。所述III-V族半导体化合物可以选自如下组中：选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAsAlSb、InN、InP、InAs、InSb及其混合物组成的组中的二元素化合物；选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP及其混合物组成的组中的三元素化合物；以及选自由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其混合物组成的组中的四元素化合物。所述IV-VI族半导体化合物可以选自如下组中：选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其混合物组成的组中的二元素化合物；选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其它们的混合物组成的组中的三元素化合物；以及SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其混合物组成的组中的四元素化合物。所述IV族元素或包含其的化合物可以选自如下组中：选自由Si、Ge及其混合物组成的组中的元素；以及选自由SiC、SiGe及其混合物组成的组中的二元素化合物。

量子点粒子可以是均质(homogeneous)单一结构；核-壳(core-shell)、梯度(gradient)结构等二重结构；或它们的混合结构。

核-壳(core-shell)结构中，分别构成核(core)和壳(shell)的物质可以是由上面提到的互不相同的半导体化合物构成。例如，所述核可以是包含选自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS及ZnO组成的组中的一种以上的物质，但不限于此。所述壳可以是选自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe及HgSe组成的组中的一种以上的物质，但不限于此。

如同现有的彩色滤光片制造中使用的着色感光树脂组合物为了色彩的显示而包含红、绿、蓝着色剂，光致发光量子点粒子也可分类为红量子点粒子、绿量子点粒子和蓝量子点粒子，而根据本发明的量子点粒子可以为红量子点粒子、绿量子点粒子或蓝量子点粒子。

量子点粒子可以通过湿化学法、有机金属化学蒸镀法或分子束外延法而合成。

湿化学法是在有机溶剂中加入前体物质使粒子生长的方法。当结晶在生长时，有机溶剂自然地在量子点结晶表面配位并起到分散剂的作用，从而调节结晶的生长，因此相比有机金属化学蒸镀(MOCVD,metal organic chemical vapor deposition)或分子束外延(MBE,molecular beam epitaxy)等气相蒸镀法，能够通过更便宜的工序来控制纳米粒子的生长。

根据本发明的光致发光量子点粒子的含量不受特别限制，例如，优选为自发光感光树脂固体成分总重量的3至80重量％，更优选为5至70重量％。如果量子点粒子的含量小于上述范围时，发光效率可能会甚微；如果大于上述范围时，使得其他组分的含量相对地不足，从而存在难以形成像素图案的问题。

光聚合化合物

本发明的自发光感光树脂中含有的光聚合化合物是借助光或后述的光聚合引发剂的作用而能够聚合的化合物，可以举例为单官能单体、双官能单体、其他多官能单体等。

单官能单体的具体例可以是壬基苯基丙烯酸卡必酯(nonylphenyl carbitolacrylate)、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯(2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate)、2-乙基己基丙烯酸卡必酯、丙烯酸-2-羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。

双官能单体的具体例可以是二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯(1,6-hexanedioldimethacrylate)、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A的双丙烯酰氧基乙基醚(bis[2-(acryloyloxy)ethyl]ether)、二甲基丙烯酸3-甲基戊二醇酯(3-methylpentandiol dimethacrylate)等。

其他多官能团单体的具体例可以是三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯(pentaerythritol trimethacrylate)、季戊四醇四甲基丙烯酸酯(pentaerythritol tetramethacrylate)、聚二季戊四醇五甲基丙烯酸酯(dipentaerythritol pentamethacrylate)、聚二季戊四醇六甲基丙烯酸酯(dipentaerythritol hexamethacrylate)等。优选使用它们中的双官能以上的多官能单体。

相对于自发光感光树脂中的固体成分，所述光聚合化合物的含量优选在5至50质量％的范围内，更优选在7至45质量％的范围内。当光聚合化合物的含量在上述范围以内时，能够使得像素部的强度或平滑性良好。

光聚合引发剂

本发明的自发光感光树脂中含有的光聚合引发剂不受特别限制，可以是选自由三嗪类化合物、苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物和肟化合物组成的组中的一种以上的化合物。含有所述光聚合引发剂的自发光感光树脂具有高敏感度，而使用该组合物形成的像素其像素部具有良好的强度或图案性。

此外，优选与光聚合引发剂一同使用光聚合引发辅助剂，含有它们的自发光感光树脂具有更高的敏感度，若使用该组合物形成彩色滤光片，能够提高生产性。

三嗪类化合物例如可以为2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。

苯乙酮类化合物可以是例如二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮(Benzil Dimethyl Ketal)、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己烷苯酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮,2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮的低聚体等。此外，可以举例为由下列化学式1表示的化合物。

[化学式1]

上述化学式1中，R1至R4相同或不相同，各自独立地表示氢原子、卤素原子、羟基、C1～C12的烷基取代的或未取代的苯基、C1～C12的烷基取代或未取代的苄基或C1～C12的烷基取代或未取代的萘基。

上述化学式1表示的化合物的种类不受特别的限制，具体地可以举例为2-甲基-2-氨基(4-吗啉基苯基)乙烷-1-酮、2-乙基-2-氨基(4-吗啉基苯基)乙烷-1-酮、2-丙基-2-氨基(4-吗啉基苯基)乙烷-1-酮、2-丁基-2-氨基(4-吗啉基苯基)乙烷-1-酮、2-甲基-2-氨基(4-吗啉基苯基)丙烷-1-酮、2-甲基-2-氨基(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮,2-乙基-2-氨基(4-吗啉基苯基)丙烷-1-酮、2-乙基-2-氨基(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-甲基-2-甲基氨基(4-吗啉基苯基)丙烷-1-酮、2-甲基-2-二甲基氨基(4-吗啉基苯基)丙烷-1-酮、2-甲基-2-二乙胺基(4-吗啉基苯基)丙烷-1-酮等。

所述联咪唑化合物可以举例为2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)联咪唑、4,4',5,5'位置的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。其中优选使用2,2'双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑。

所述肟化合物可以举例为下列化学式的化合物。

此外，在不影响本发明效果的情况下，可以进一步包含本领域常用的其他光聚合引发剂等。其他光聚合引发剂可以举例为安息香类化合物、二苯甲酮类化合物、噻吨酮类化合物、蒽类化合物等。它们可以分别单独使用或以2种以上组合使用。

安息香类化合物可以举例为安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚等。

二苯甲酮化合物可以举例为二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-二(N,N'-二甲基氨基)-二苯甲酮等。

噻吨酮类化合物可以举例为2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。

蒽类化合物可以举例为9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。

此外，其他光聚合引发剂可以举例为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基、9,10-菲醌、樟脑醌、苯甲酰甲酸甲酯(Methylphenylglyoxylate)、二茂钛化合物等。

此外，本发明中可以与光聚合引发剂组合使用的光聚合引发辅助剂优选使用选自由胺化合物、羧酸化合物等组成的组中的一种以上的化合物。

光聚合引发辅助剂中的胺化合物的具体例可以为三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等脂肪族胺化合物；4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮(统称：米希勒酮)、4,4'-双(二乙胺基)二苯甲酮等的芳香族氨化合物。胺化合物优选使用芳香族胺化合物。

羧酸化合物可以举例为苯硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯硫代乙酸,甲基乙基苯硫代乙酸、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-苯基甘氨酸、苯氧乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等芳香族杂乙酸类。

以总固体成分为基准，本发明的自发光感光树脂组合物中光聚合引发剂的含量优选为0.1至20质量％，更优选为1至10质量％。所述光聚合引发剂的使用量在上述范围以内时，自发光感光树脂具有高敏感度，像素部的强度或该像素部表面的平滑性优异。

此外，以上述的基准，光聚合引发辅助剂的使用量优选为0.1至20质量％，更优选为1至10质量％。如果所述光聚合引发辅助剂的使用量在上述范围之内时，自发光感光树脂的敏感度效率更高，且能够提高使用该组合物形成的彩色滤光片的生产性。

碱性可溶性树脂

碱性可溶性树脂包含具有羧基的乙烯类不饱和单体而聚合。这是在形成图案时的显影处理工序中，向所利用的碱性显影液赋予可溶性的成分。

具有羧基的乙烯类不饱和单体不受特别限制，可以举例为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单羧酸类；富马酸、中康酸、衣康酸等二羧酸类及其酐类；ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等在两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯类等，优选可以为丙烯酸和甲基丙烯酸。它们可以单独使用或者以2种以上混合使用。

根据本发明的碱性可溶性树脂可以是进一步与能够与上述单体共聚的至少一种其他单体聚合而成的。例如可以为苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苯甲醚(o-vinyl benzyl methylether)、间乙烯基苯甲醚(m-vinyl benzyl methyl ether)、对乙烯基苯甲醚(p-vinylbenzyl methyl ether)、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等芳香族乙烯化合物；N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对甲氧基苯基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺类化合物；甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸烷基酯类；甲基丙烯酸环戊基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸2-甲基环己基酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、甲基丙烯酸2-二环戊氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯等脂环族甲基丙烯酸酯类；甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等芳基甲基丙烯酸酯类；3-(甲基丙烯酰氧甲基)辛烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-3-乙基辛烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-三氟甲基辛烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-苯基辛烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)辛烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)-4-三氟甲基辛烷等不饱和辛烷化合物等。它们可以单独使用或以2种以上混合使用。

本发明说明书中甲基丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。

根据本发明的碱性可溶性树脂的含量不受特别限制，例如优选为感光树脂组合物固体成分总重量的5至80重量％，更优选为10至70重量％。当碱性可溶性树脂的含量在上述范围内时，使得在显影液中的溶解性充分而容易形成图案，且在显影时防止曝光部的像素部分的膜减少，从而使得非像素部分的遗漏性良好。

UV吸收剂

本发明中UV吸收剂不仅调节图案的尺寸，还使得量子点的光维持率保持在高水平。

已知UV吸收剂通常是在由于感光树脂组合物的最小线宽偏差(CD bias)增加而无法形成微细图案的时候使用。此时CD是指图案的阳刻部分，CD偏差是指所形成的图案的大小大于期望形成的掩膜图案的大小的程度。添加UV吸收剂的话，能够吸收部分UV从而减低衍射引起的CD偏差，从而能够形成所需的图案。

与此同时，量子点由于脆弱的耐热性而在彩色滤光片制造工序中难以维持高发光强度。此时，添加UV吸收剂的话，在经过多次的后烘焙(Post-bake)后仍能够维持高发光强度。

根据本发明的UV吸收剂可以包含苯并三唑类、三嗪类、二苯甲酮UV吸收剂中的一种以上，优选使用三嗪类化合物。

苯并三唑类UV吸收剂可以使用公知的化合物。具体可以优选辛基3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯、2-乙基己基3-(3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基)丙酸酯、[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧丙基]-w-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧代丙氧基]聚(氧基-1,2-乙二基)、(3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)-1-氧丙基)-羟基聚(氧基-1,2-乙二基)、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、3-(2H-苯并三唑基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-苯氧基丙酸辛基酯、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚等。

三嗪类UV吸收剂可以使用公知的化合物。具体可以为2-(4,6-二甲基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧基)-苯酚、2-(4-(2-羟基-3-十三烷氧基丙基)氧基)-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(2-羟基-3-二癸烷氧基丙基)氧)-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-(3-(2-乙基己基-1-氧基)-2-羟基丙基氧)苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,2’-[6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二基]双(5-丁氧基苯酚)、6-甲基庚基2-{4-[4,6-二(4-联苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基}丙酸酯等。

二苯甲酮UV吸收剂可以使用公知的化合物。具体可以为2-羟基-4-n-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等。

以组合物固体成分总重量为基准，所述UV吸收剂的含量优选为0.025至5重量％。当UV吸收剂含量为上述范围以内时，吸收剂效果可以提高，在不妨碍光引发剂作用的情况下可以形成良好的图案。

溶剂

本发明的自发光感光树脂中含有的溶剂不受特别限制，可以是本领域中通常使用的有机溶剂。

具体可以举例为乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚等乙二醇单烷基醚类；二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚类；醋酸甲氧乙酯、醋酸乙氧乙酯等乙二醇烷基醚醋酸酯类；丙二醇单甲醚等丙二醇二烷基醚类；丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯等亚烷基乙二醇烷基醚乙酸酯类；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香烃类；甲基乙基酮、丙酮、甲基戊酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类；乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等醇类；乙烷基3-乙氧基丙酸酯、甲烷基3-甲氧基丙酸酯等酯类；γ-丁内酯等环状酯类等。它们可以单独使用或以2种以上混合使用。

上述溶剂根据涂覆方法或装置而具有不同的粘度，因此适当调整溶剂的含量，以使具有上述组成的自发光感光树脂的浓度为10至50重量％，优选为10至30重量％。

根据本发明的溶剂的含量不受特别的限制，例如可以为自发光感光树脂总重量的60至90重量％，优选为70至85重量％。当溶剂的含量在上述范围内时，涂覆性良好。

彩色滤光片

此外，本发明提供用上述自发光感光树脂制造的彩色滤光片。

本发明的彩色滤光片适用于图像显示装置时，图像显示装置的光源的光使其发光，因此能够实现更优异的发光效率。此外，由于发射具有颜色的光，因此色彩再现性更优异，且由于光致发光使得光向全方向发射，从而可以改善视角。

更具体地，包含彩色滤光片的通常的图像显示装置中，白色光透过彩色滤光片后呈现颜色，在这过程中光的一部分被彩色滤光片吸收，从而可能降低发光效率。但是包含使用根据本发明的自发光感光树脂制造的彩色滤光片时，光源的光使得彩色滤光片进行自发光，因此能够实现优异的发光效率。

彩色滤光片包括基板和形成在上述基板上部的图案层。

基板可以是彩色滤光片自身基板，或可以是显示设备等上设置彩色滤光片的部位，不受特别限制。所述基板可以是玻璃、硅(Si)、硅氧化物(SiO_x)或高分子基板，上述高分子基板可以是聚醚砜(polyethersulfone，PES)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等。

图案层是包含本发明的自发光感光树脂的层，可以是涂覆所述自发光感光树脂后以预定的图案进行曝光、显影和热固化而形成的层。

所述自发光感光树脂形成的图案层可以具有含有红量子点粒子的红色图案层、含有绿量子点粒子的绿色图案层和含有蓝量子点粒子的蓝色图案层。当光照射时，红色图案层发射红光，绿色图案层发射绿光，蓝色图案层发射蓝光。

此时，其适用于图像显示装置时，光源发出得光不受特别限制，考虑到更优异的色彩再现性，可以使用蓝光的光源。

根据本发明一实施例，所述图案层可以仅设置红色图案层、绿色图案层和蓝色图案层红的2种颜色的图案层。此时所述图案层还具备不含有量子点粒子的透明图案层。

仅设置有2种颜色的图案层时，可以使用发射没有包含的其他颜色波长的光的光源。例如，当包含红色图案层和绿色图案层时，可以使用发射蓝光的光源。这种情况下，红量子点发射红光，绿量子点发射绿光，而蓝光直接透过透明图案层以呈现蓝色。

包含如上所述的基板和图案层的彩色滤光片，还可以包括在各个图案之间形成的隔壁，还可以包括黑矩阵。此外，还可以包括形成于彩色滤光片图案层上部的保护膜。

图像显示装置

此外，本发明提供包含上述彩色滤光片的图像显示装置。

本发明的彩色滤光片不仅适用于通常的液晶显示装置，还可以适用于电致发光显示装置、等离子显示装置、场致发射显示装置等各种图像显示装置。

本发明的图像显示装置可以具备包括含有红量子点粒子的红色图案层、含有绿量子点粒子的绿色图案层和含有蓝量子点粒子的蓝图案层的彩色滤光片。此时，当适用于图像显示装置时，对光源发射的光没有特别限制，但考虑到跟更优异的色彩再现性，优选使用发射蓝光的光源。

根据本发明的另一实施例，本发明名的图像显示装置可以具备仅包括红色图案层、绿色图案层和蓝色图案层中的2种颜色的图案层的彩色滤光片。此时，所述彩色滤光片还具备不含量子点粒子的透明图案层。

仅设置有2种颜色的图案层时，可以使用发射没有包含的其他颜色波长的光的光源。例如，包含红色图案层和绿色图案层的情况时，可以使用发射蓝光的光源。这种情况下，红量子点发射红光，绿量子点发射绿光，而蓝光直接透过透明图案层而呈现蓝色。

本发明的图像显示装置发光率优异而呈现高亮度，色彩再现性优异，且具有宽的视角。

下面通过实施例详细说明本发明。但是以下实施例仅是为了更具体说明本发明，本发明的范围并不由这些实施例限定。下列实施例可以在本发明的范围内由本领域技术人员进行适当的修订、变更。

制造例1：CdSe(作为核)/ZnS(作为壳)结构的光致发光绿量子点粒子A的合成

将CdO(0.4mmol)和醋酸锌(Zinc acetate)(4mmol)、油酸(Oleic acid)(5.5mL)与1-十八烯(1-Octadecene)(20mL)一同放入反应器，加热至150℃进行反应。然后为了去除油酸被锌取代而生成的乙酸(acetic acid)，将上述反应物在100mTorr的真空下放置20分钟。然后，加热至310℃获得透明混合物，在310℃维持20分钟，接着在装有Cd(OA)₂和Zn(OA)₂溶液的反应器中迅速注入将0.4mmol的Se粉末和2.3mmol的S粉末溶解于3ml的三正辛基氧膦(trioctylphosphine)中而得的Se和S溶液。在310℃下生长由此获得的混合物5分钟后，利用冰浴(ice bath)中断生长。然后，用乙醇沉淀，利用离心分离机分离量子点，剩下的杂志用氯仿(chloroform)和乙醇洗涤，最终获得了用油酸稳定化的分散有核粒径和壳厚度和值为3至5nm的粒子的CdSe(核)/ZnS(壳)结构的量子点粒子A。

制造例2：碱性可溶性树脂(D)的合成

准备搅拌器、温度计回流冷凝管、滴落液和具有氮气导入管的烧瓶。将N-苄基马来酰亚胺45重量份、甲基丙烯酸45重量份、甲基丙烯酸三环癸基酯10重量份、过氧化叔丁基-2-乙基己酸酯4重量份、丙二醇单甲醚醋酸酯(以下称为PGMEA)40重量份投入后搅拌混合，由此准备单体滴落液。将正十二烷基硫醇6重量份、PGMEA24重量份加入后搅拌混合，由此准备链转移剂滴落液。然后，将395重量份的PGMEA导入烧瓶并将烧瓶内的氛围从空气转变为氮气后，进行搅拌的同时将烧瓶的温度升温至90℃。接着，开始滴落单体滴落液和链转移剂滴落液。在维持90℃的条件下分别进行2小时的滴落，并在1小时后升温至110℃维持3小时后，导入气体导入管，开始了氧气/氮气＝5/95(v/v)混合气体的吹泡。接着，将甲基丙烯酸缩水甘油酯10重量份、2,2‘-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)0.4重量份、三乙胺0.8重量份投入烧瓶中，并在110℃继续反应8小时，然后冷却到室温，获得了固体成分29.1重量％、中均分子量32000、酸值为114mgKOH/g的碱性可溶性树脂。

实施例1～10和比较例1：自发光感光树脂的制备

按照下表1记载的重量比混合各成分，用丙二醇单甲醚醋酸酯稀释以使总固体成分为20重量％，充分搅拌获得自发光感光树脂。

[表1]

彩色滤光片(玻璃基板)制造例

利用上述实施例1～10和比较例1制造的自发光感光树脂制造彩色滤光片。即，将上述各个自发光感光树脂使用旋涂法涂覆在玻璃基板上，放置于加热板上在100℃温度下维持3分钟，形成薄膜。接着在上述薄膜上放置具有20mm×20mm正方形透光图案和具有1μm～100μm的线/空间图案的试验光掩膜，与试验光掩膜相隔100μm的情况下照射紫外线。

此时，紫外线光源使用由牛尾电机株式会社(USHIO INC.)制造的超高压水银灯(商品名：USH-250D)，在大气氛围下，以200mJ/cm²的曝光量(365nm)进行光照射，没有使用特别的光学过滤器。将上述照射紫外线的薄膜浸渍在pH为10.5的KOH水溶液显影液中80秒后，进行显影。将该包覆有薄膜的玻璃板使用蒸馏水洗涤后，吹入氮气进行干燥，并在150℃的加热箱中加热10分钟，由此制造了彩色滤光片图案。上述制造的自发光彩色滤光片的薄膜厚度为3.0μm。

图案精密度测定

使用OM(光学显微镜)设备(ECLIPSE LV100POL，尼康(NIKON)公司)测定了上述使用自发光感光树脂制造的彩色滤光片中通过被设计成100μm的线/空间图案掩膜而获得的图案的尺寸。比较图案掩膜中形成的透光图案的宽和彩色滤光片图案的宽(测定的图案的宽)，计算了图案的误差。即，图案误差由下列式求得。

图案误差(Δ)＝(透光图案的宽，100μm)–(测定的图案的宽)

图案误差值大于20μm时，难以形成微细图案，因此难以实现微细像素，具有负值时可能会导致工艺不良。

发光强度(Intensity)的测定

对于上述形成有自发光像素的彩色滤光片中以20mm×20mm正方形图案形成的图案部，利用365nm管型4W UV照射仪(VL-4LC，VILBER LOURMAT公司)测定光变换区域，并利用分光仪(由海洋光学(Ocean Optics)公司制造)测定了实施例1～10和比较例在550nm区域的光强度。在230℃下进行60分钟的后烘焙(hard bake)，并测定后烘焙之前和之后的强度，相对于比较例的发光维持率示于表2中。

[表2]

参照上表2，由于实施例1至实施例5和实施例8至实施例10使用了UV吸收剂，因此能够实现微细图案，且相对于比较例1而言，在后烘焙之后也能够抑制量子点氧化，从而能够使发光强度维持得更高，尤其是，对于包含三嗪类UV吸收剂的实施例3、4、8和10，能够确认具有更加优异的发光强度维持特性。

此外，实施例6和实施例7为相对于固体成分总重量而言的UV吸收剂含量为0.025重量％以下的情况，此时可以确认不影响发光强度维持率和线幅调节。还可以确认当UV吸收剂含量为5％以上时，对发光强度维持率虽然有很大效果，但是发现存在线幅大大减少的问题。

Claims

1.一种自发光感光树脂，其包含光致发光量子点、光聚合化合物、光聚合引发剂、碱性可溶性树脂、UV吸收剂和溶剂。

2.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，所述UV吸收剂包含苯并三唑类、三嗪类和二苯甲酮类化合物中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，所述UV吸收剂为选自辛基3-[3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基]丙酸酯、2-乙基己基3-(3-叔丁基-4-羟基-5-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)苯基)丙酸酯、[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧丙基]-w-[3-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]-1-氧代丙氧基]聚(氧基-1,2-乙二基)、(3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)-1-氧丙基)-羟基聚(氧基-1,2-乙二基)、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、3-(2H-苯并三唑基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-苯基丙酸辛基酯、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(4,6-二甲基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-((己基)氧基)-苯酚、2-(4-(2-羟基-3-十三烷氧基丙基)氧基)-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(2-羟基-3-二癸烷氧基丙基)氧基)-2-羟基苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羟基-4-(3-(2-乙基己基-1-氧)-2-羟基丙氧基)苯基)-4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪、2,2’-[6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪-2,4-二基]双(5-丁氧基苯酚)、6-甲基庚基2-{4-[4,6-二(4-联苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-3-羟基苯氧基}丙酸酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，所述UV吸收剂含有三嗪类化合物中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，所述光致发光量子点粒子是红量子点粒子、绿量子点粒子或蓝量子点粒子。

6.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，所述光致发光量子点粒子包含选自由II-VI族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族元素或包含它们的化合物及它们的组合组成的组中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的自发光感光树脂，其中，相对于自发光感光树脂固体成分总重量，包含重量百分比在3％至80％的范围内的光致发光量子点粒子、重量百分比在5％至50％的范围内的光聚合化合物、重量百分比在0.1％至20％的范围内的光聚合引发剂、重量百分比在5％至80％的范围内的碱性可溶性树脂、重量百分比在0.025％至5％的范围内的UV吸收剂，

相对于所述自发光感光树脂的总重量，包含重量百分比在60％至90％的范围内的溶剂。

8.一种彩色滤光片，其由权利要求1至7中任意一项所述的自发光感光树脂制造。

9.一种图像显示装置，其包含权利要求8所述的彩色滤光片。