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TW201835092A - 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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TW201835092A
TW201835092A TW106142735A TW106142735A TW201835092A TW 201835092 A TW201835092 A TW 201835092A TW 106142735 A TW106142735 A TW 106142735A TW 106142735 A TW106142735 A TW 106142735A TW 201835092 A TW201835092 A TW 201835092A
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韓商東友精細化工有限公司
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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包括黃色著色劑；以及波長吸收材料，該波長吸收材料具有560奈米至620奈米的最大可吸收波長並且滿足特定的透射特性。當用於製造採用藍光發射源的影像顯示裝置時，該黃色可固化樹脂組成物可防止紅色畫素層或綠色畫素層中的顏色混合且因而可改善顏色再現性並提高發光效力。另外，本發明係關於一種使用該黃色可固化樹脂組成物製造的彩色濾光片與影像顯示裝置。

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
本發明係關於顏色再現性改善的黃色可固化樹脂組成物以及使用該組成物製造的彩色濾光片與影像顯示裝置。
彩色濾光片為能夠從白光中提取三種顏色(即紅(R)、綠(G)、藍(B))並將它們形成為微畫素(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、黑色矩陣層、以及畫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，以遮蔽畫素之間的邊界免受光照，該等畫素區域由按照預定順序排列以形成每一畫素的三原色(通常為紅色、綠色及藍色)中之二者或更多者構成。
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。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。
在以上所列方法中，顏料分散方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括著色劑、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，並且此種方法被積極地應用於製造供手機、筆記型電腦、監視器、電視機等使用的液晶顯示器(LCD)中。
近來，要求用於製造彩色濾光片的具有各種優點的顏料分散方法中使用的感光性樹脂組成物除了具有優異的圖案化特性之外，還需要具有高顏色再現性以及高性能特性，例如高亮度、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，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。
為了解決該等問題，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2007-0094679號揭示，使用包括量子點的彩色濾光片層可以改善顏色再現性，並且韓國公開專利申請案第2009-0036373號揭示，用包括量子點螢光材料的發光層替代現有的彩色濾光片使得發光效力更高，從而實現更佳的顯示品質。
當如上所述使用量子點作為彩色濾光片的發光材料時，可以產生具有較短波長的發光波形，可以以比顏料可達到的水平還更高的水平實現顏色實作，且可以獲得優異的亮度性質。然而，由於用於製造彩色濾光片的量子點的穩定性低，因而在量子點表面上形成晶體等，使得量子點之發光效力顯著降低。
特別是，配備有量子點彩色濾光片的影像顯示裝置採用藍光發射源，其中藍光與由紅色畫素層、綠色畫素層及藍色畫素層自發產生的光混合。雖然在藍色畫素層中沒有問題，但是光的此種顏色混合使得紅色畫素層難以發射純紅色的光而綠色畫素層難以發射純綠色的光。舉例而言，當使用藍光發射源時，由藍光發射源產生的藍光在在380奈米至400奈米處產生峰值，同時綠色畫素層中包括的量子點在500奈米至550奈米處產生峰值，從而降低了彩色濾光片之色純度。
因此，在再現期望的顏色方面存在限制，從而導致影像品質差。
(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2007-0094679號(2007年9月21日)
(專利文獻2)：韓國公開專利申請案第2009-0036373號(2009年4月14日)
本發明係為了解決上述問題而設計出的，且旨在提供一種用於製造色彩再現性改善且發光效力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包括該黃色可固化樹脂組成物之固化產物而顯示出改善的顏色再現性及增強的發光效力。
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括黃色著色劑；以及波長吸收材料，該波長吸收材料具有560奈米至620奈米的最大可吸收波長並且滿足以下數學表達式1所描述的透射特性：[數學表達式1]10%T(λ)60%；T(λ-20nm)60%；且T(λ+20nm)60%，其中在數學表達式1中，T為透射率(%)且λ為560奈米與620奈米之間的波長。
此外，根據本發明之彩色濾光片包括該黃色可固化樹脂組成物之固化產物。
另外，根據本發明之影像顯示裝置包括該彩色濾光片。
根據本發明之黃色可固化樹脂組成物之優點在於其 可用於製造顯示出改善的顏色再現性及增強的發光效力的彩色濾光片及影像顯示裝置。
另外，包括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改善的顏色再現性及增強的發光效力。
11‧‧‧基板
13‧‧‧黃色塗層
15‧‧‧自發光畫素層
15A‧‧‧紅色畫素層
15B‧‧‧綠色畫素層
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(component)「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的黃色可固化樹脂組成物包括黃色著色劑；以及波長吸收材料，該波長吸收材料具有560奈米至620奈米的最大可吸收波長並且滿足以下數學表達式1所描述之透射特性。因此，該黃色可固化樹脂組成物可用於製造顯示出改善的顏色再現性及增強的發光效力的彩色濾光片及影像顯示裝置。
[數學表達式1]10%T(λ)60%；T(λ-20nm)60%；且T(λ+20nm)60%，其中在數學表達式1中，T為透射率(%)且λ為560奈米與620奈米之間的波長。
黃色著色劑
根據本發明一個態樣，該黃色可固化樹脂組成物包括黃色著色劑。
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，且包括形成在畫素區域中的自發光畫素層，從而能夠發出自發的紅光、綠光及藍光。自發光畫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奈米下發生藍光發射，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，導致自發光畫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畫素層之發射光譜中所見。此種顏色混合在紅色畫素層及綠色畫素層中尤其嚴重。
為了防止上述問題，在紅色畫素層及綠色畫素層上設置黃色塗層，該黃色塗層為包括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畫素層上僅顯示綠色，且在紅色與藍色混合的紅色畫素層上只顯示紅色，從而能夠提取純的綠光及純的紅光，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，且可使用任何習知的黃色著色劑如任何顏料、染料或著色劑作為黃色著色劑。
具體而言，黃色著色劑可為具有比色指數(Colour IndexTM，C.I.；由英國染料與色彩師協會(Society of Dyers and Colourists)發佈)代碼的著色劑，如下文所列著色劑。但是，為了減輕環境影響並且考慮到對人體的影響，黃色著色劑較佳為不含鹵素的著色劑。更具體而言，可使用下列中之任一者作為黃色著色劑，但本發明並不限於此。
單偶氮顏料：C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃8、C.I.顏料黃105、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃183、C.I.顏料黃190； 吡唑啉酮偶氮顏料：C.I.顏料黃10；重氮顏料：C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃188；偶氮甲鹼顏料：C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃129；蒽醌顏料：C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃197、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃202；異吲哚啉酮顏料：C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃185；喹啉顏料：C.I.顏料黃115；喹啉黃(quinophthalone)顏料：C.I.顏料黃138；多環顏料：C.I.顏料黃148；二肟顏料：C.I.顏料黃153；苯并咪唑酮(benzimidazolone)顏料：C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181；雜環顏料：C.I.顏料黃192；環酮(perinone)顏料：C.I.顏料黃196；無機顏料：C.I.顏料黃30、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃157、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃184。
可使用花青顏料；二苯並呱喃(xanthene)顏料；部花青顏料；二吡咯甲烯(dipyrrin)顏料；芳基次甲基(arylmethine)顏料；吖啶顏料；香豆素顏料；噁嗪(oxazine)顏料；及四吡咯 顏料等，但本發明並不限於此。
在一些情形下，上面列出之顏料可能預先經過松香處理、使用其中引入了酸性基團或鹼性基團的顏料衍生物進行的表面處理、使用聚合物化合物等進行的表面接枝處理、使用硫酸的細粒子處理、使用有機溶劑或水進行的洗滌處理等。
在如上所列黃色著色劑之實例中，尤其較佳使用C.I.顏料黃185。
根據本發明一個實施態樣，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，黃色著色劑之含量為5重量%至80重量%，且較佳為10重量%至50重量%。建議如上所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，則不能實現透過遮擋藍光而產生的色純度增強及發光效力改善的所述效果，而以超過該範圍之量使用黃色著色劑不會顯著增加期望的效果且因此是不經濟的。
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系共聚物、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，例如作為丙烯酸系共聚物的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，且具體而言可為銅酞菁、二酮吡咯並吡咯(diketopyrrolopyrrole)、喹啉黃之磺酸衍生物等。
分散劑可單獨使用或者以二者或更多者之組合使用。以1重量份的黃色著色劑計，分散劑之含量通常可為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，可能會對顯影性等造成不利影響。
波長吸收材料
根據本發明一個態樣，黃色可固化樹脂組成物包括波長吸收材料，該波長吸收材料具有560奈米至620奈米的最大可吸收波長並且滿足以下數學表達式1所描述之透射特性。
[數學表達式1]10%T(λ)60%；T(λ-20nm)60%；且 T(λ+20nm)60%，其中在數學表達式1中，T為透射率(%)且λ為560奈米與620奈米之間的波長。
如上所述，彩色濾光片中所包括的自發光畫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奈米下發生藍光發射，從而實現全彩色。在此情形下，當所產生的紅光或綠光之實際波長範圍偏離上述範圍時，可能會發生紅光或綠光與藍光的顏色混合。
為了解決該問題，根據本發明之黃色可固化樹脂組成物包括波長吸收材料，該波長吸收材料具有在560奈米至620奈米範圍內的最大可吸收波長並且滿足數學表達式1所描述的透射特性。以此方式，可以防止紅光或綠光與藍光的顏色混合，從而得到顏色再現性改善的彩色濾光片。
波長吸收材料並不限於特定類型，只要其具有在560奈米至620奈米範圍內的最大可吸收波長並且滿足數學表達式1所描述的透射特性便可。
根據本發明一個實施態樣，波長吸收材料可包括以下結構式1所表示的化合物。
[結構式1]
其中在結構式1中，M為銅或鋅；X1為選自氟、氯及溴組成之群組的鹵素元素；n為0至5的整數；且R1至R4分別獨立地選自甲基、乙基、丙基、異丙基及第三丁基組成之群組。
更具體而言，結構式1所表示的化合物可為以下化合物中之任一者：
[結構式2-2]
[結構式2-5]
[結構式3-3]
波長吸收材料可使用市售的波長吸收材料。儘管此等材料之具體實例包括來自景仁合成公司(Kyung-In Synthetic Corporation)的BD-590及CA-590，但本發明並不限於此。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含 量計，波長吸收材料之含量可為1重量%至30重量%，較佳為1重量%至20重量%，且更佳為1重量%至10重量%。當波長吸收材料之含量低於如上所提供之範圍時，可能在對應於紅光發射及綠光發射的波長範圍內發生光的顏色混色，此可能導致發光效力低。另一方面，當波長吸收材料之含量超過上述範圍時，圖案穩定性可能受到不利影響。
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括選自鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、溶劑及添加劑組成之群組的一者或多者。
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更包括鹼可溶樹脂。
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。可使用可溶於在利用樹脂組成物製膜中形成顯影膜所使用的鹼性顯影液中的任何黏結劑樹脂，作為鹼可溶樹脂。
鹼可溶樹脂可具有20(KOH毫克/克)至200(KOH毫克/克)之酸值，其中酸值係指中和1克丙烯酸系聚合物所需的氫氧化鉀之量(以毫克計)並且係關於溶解度。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所提供的範圍時，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3000道耳頓(Da)至200000道耳頓，且更佳為5000道耳頓至100000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。具有如上所提供的範圍內的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系單體。具有合適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第一單體與具有不飽和鍵且可與第一單體共聚合的另一單體共聚合來製備。
具有不飽和鍵及羧基之單體之具體實例包括一元羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸及巴豆酸；二元羧酸，例如富馬酸、中康酸及伊康酸；二元羧酸之酸酐；以及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。
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、伊康酸、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者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一種單體：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)丙烯酸異莰酯(isobornyl(meth)acrylate)；(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；或不飽和氧環丁烷化合物，例如3-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-2-三氟甲基氧環丁烷、3-甲基丙烯醯氧基甲基-2-苯基氧環丁烷、2-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、或2-甲基丙烯醯氧基甲基-4-三氟甲基氧環丁烷。
以100重量%的黃色可固化樹脂組成物中之總固體含量計，鹼可溶樹脂之含量可為2重量%至80重量%，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如上所提供的範圍內時，可容易地形成黃色塗層，並且在顯影製程期間，非畫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畫素層中的膜減少。
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括可光聚合的化合物。
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壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、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.))及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及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、及KAYARAD DPHA-40H(日本化藥株式會社)。
在如上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改善強度。
可光聚合的化合物可單獨使用或者以二者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，可光聚合的化合物之含量可為5重量%至70重量%，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如上所提供之範圍內時，可製造具有令人滿意的強度及光滑度的畫素區域。
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括可光聚合的起始劑。
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、可吸收波長、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 (thioxanthone)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-嗎啉代丙-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-胡椒基-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'位之苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物。在如上所列聯咪唑化合物中，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，可更以不妨礙本發明的期望的效果的量包括除如上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者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氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基-9,10-菲醌、樟腦醌、苯基乙醛酸甲酯、 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，可光聚合的起始劑之含量可為0.1重量%至40重量%，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如上所述提供之範圍內時，黃色可固化樹脂組成物獲得更高的靈敏度，因而縮短曝光時間並提高生產率，並且使得高解析度得以維持。而且，該如上所述形式的組成物形成具有令人滿意的強度及表面光滑度的畫素層。
另外，可更包含可光聚合的起始助劑，以提高靈敏度及生產率。
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例示性化合物。
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者或更多者之組合使用。
此種光陽離子(photo-cationic)聚合起始劑可容易地作為市售產品獲得，例如已知具有下列商品名的市售產品：KAYARAD PCI-220、KAYARAD PCI-620(日本化藥株式會社)、UVI-6990(聯合碳化物公司(Union Carbide))、Adeka Optomer SP-150、Adeka Optomer SP-170(日本旭電化工株式會社(ADEKA Corporation))、CI-5102、CIT-1370、CIT-1682、CIP-1866S、CIP-2048S、CIP-2064S(日本曹達株式會社(Nippon Soda Co.,Ltd.))、DPI-101、DPI-102、DPI-103、DPI-105、MPI-103、MPI-105、BBI-101、BBI-102、BBI-103、BBI-105、TPS-101、TPS-102、 TPS-103、TPS-105、MDS-103、MDS-105、DTS-102、DTS-103(丸和化學株式會社(Midori Kagaku Co.,Ltd.))及PI-2074(索爾維公司(Solvay S.A.))。
特別地，由日本曹達株式會社生產的CI-5102為較佳起始劑之一。
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括溶劑。
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-甲氧基乙酯(methyl cellosolve acetate)及乙酸-2-乙氧基乙酯 (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者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，使得溶劑在上述黃色固化樹脂組成物中之含量為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，該黃色可固化樹脂組成物可更以不妨礙實現本發明之目的的量包括添加劑，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、丙烯酸聚氟烷基酯、聚酯、及聚 胺甲酸酯。
表面活性劑為用於改善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、山梨醇酐脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester)、脂肪酸改質的聚酯、三元胺改質聚胺甲酸酯、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。
氧環丁烷化合物並不限於特定的類型，且為例如碳酸酯雙氧環丁烷、二甲苯雙氧環丁烷、己二酸酯雙氧環丁烷、對苯二甲酸酯雙氧環丁烷、環己烷二羧酸雙氧環丁烷等。
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，例如四苯基鏻四苯基硼酸鹽及三苯基膦四苯基硼酸鹽。
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，而是可根據習知的可固化組成物製備方法來進行。
舉例而言，預先將黃色著色劑與溶劑混合，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。可向得到的分散體(以下可稱為研磨基料)以預定的濃度進一步添加波長吸收材料、剩餘的鹼可溶樹脂、可光聚合的化合物、可光聚合的起始劑、可視需要使用的另一成分以及可視需要使用的額外的溶劑，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，該彩色濾光片包括該黃色可固化樹脂組成物之固化產物。
彩色濾光片之畫素層為包括量子點的自發光畫素 層，並且為了吸收藍光發射光譜，以與自發光畫素層接觸的方式而不是以黃色著色劑與量子點一起包括在自發光畫素層中的方式形成單獨的黃色著色劑層。亦即，由量子點發出的光產生特定的波長，且當黃色著色劑將包括在自發光畫素層中時，自發出的紅光、藍光及綠光將不會發射到畫素層外部。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，因此其應以使自發光畫素層位於光源與黃色著色劑之間的方式設置。若黃色著色劑設置在光源與自發光畫素層之間，可能無法實現期望的效果。
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，彩色濾光片包括基板11；黃色塗層13，形成於基板11上；以及自發光畫素層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較佳僅形成於由分隔壁(partition)51A、51B及51C界定的紅色畫素層15A及綠色畫素層15B上，且設置成與光源101相對。
黃色塗層13使得僅綠色顯示在綠色與藍色混合的綠色畫素層15B處，並且僅紅色顯示在紅色與藍色混合的紅色畫素層15A處。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。
上述效果主要受到黃色塗層13中黃色著色劑之含量的影響，並且亦輕微地受黃色塗層13之厚度的影響。舉例而言，黃色塗層13形成為1微米至5微米的厚度。當厚度低於如上所提供的範圍時，可能無法實現上述效果，而超過如上所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，基板可係指但並不特別限於彩色濾光片本身之基板或顯示裝置中設置彩色濾光片的部分等。基板可為由玻璃、矽(Si)、氧化矽(SiOx)、或聚合物製成的基板。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。
作為包括量子點的層的自發光畫素層15係基於自發光感光性樹脂組成物所製造的，該自發光感光性樹脂組成物包括選自以下群組的一者或多者：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可遵循上述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。原子形成分子且分子藉由形成被稱為團簇(cluster)的小分子聚集體而形成奈米粒子，並且此種奈米粒子當具有半導體特性時，被稱為量子點。量子點在接收外部的能量並達到激發態時，根據其相應的能帶隙發射能量。
藉由包括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，只要其能夠在被光刺激時發光即可。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者或更多者之組合使用。
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(single homogeneous)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著色劑、綠色著色劑、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、或分子束外延(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，有機溶劑起到分散劑的作用，自然地配位於量子點晶體表面上而並且控制晶體生長，且 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外延)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，包括此等量子點的自發光感光性樹脂組成物可包括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例示性方法來製造，但本發明並不限於此，並且下面描述的步驟之順序可根據設計者之需要而改變(參見第1圖及第2圖)。
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畫素層15A的區域及綠色畫素層15B的區域的分隔壁51A、51B及51C；以及S3)在上述畫素區域中形成自發光畫素層15。
分隔壁51A、51B及51C、自發光畫素層15及黃色塗層13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，為了實現更佳的顏色再現性，光源較佳為發藍光的光源，但本發明並不限於此。
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從紅色圖案層、綠色圖案層及藍色圖案層中選擇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，將通過例示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至製造例4
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，為了除去由油酸替代鋅產生的乙酸，將反應產物在100毫托(mTorr)的真空下保持20分鐘。
接著，將物質加熱至310℃，形成透明的混合物，並在310℃下保持20分鐘，並且將藉由溶解0.4毫莫耳硒粉末及2.3毫莫耳硫粉末於3毫升三辛基膦中而製備的硒與硫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各自具有CdSe(核)/ZnS(殼)結構並且包括核與殼在內總直徑為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℃3小時。然後，引入氣體注入管以起始氧氣/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32000且酸值為114毫克KOH/克的鹼可溶樹脂。
製造例3：用於製造自發光畫素層的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。
實施例1至實施例6以及比較實施例1及比較實施例2
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。
實驗例1：黃色可固化樹脂組成物之透射特性測試
如下測定根據實施例1至實施例6以及比較實施例1及比較實施例2製備的黃色可固化樹脂組成物之透射特性。
首先，將各黃色可固化樹脂組成物藉由旋塗法塗佈在玻璃基板上，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(Ushio Inc.)製造的超高壓汞燈(USH-250D)，在空氣氣氛中以200毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)的曝光量(365奈米)進行光輻照，但沒有任何特定的濾光片。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，且其結果列於如下所提供的表3中。
如表3所示，藉由含有本發明之波長吸收材料，使用本發明之黃色可固化樹脂組成物製造的實施例1至實施例6的黃色塗層與不使用本發明之黃色可固化樹脂組成物而製造的比較實施例1及比較實施例2的黃色塗層相比，波長吸收性高，且因此透射 率低。
製造例4：彩色濾光片之製造
製造例4-1至製造例4-6、製造例4-13及製造例4-14
(1)形成黃色塗層
首先，將根據實施例1至實施例6及比較實施例2及比較實施例2製備的黃色可固化樹脂組成物分別藉由旋塗法塗佈在100毫米×100毫米的玻璃基板(EAGLE XG® Slim玻璃；康寧公司(Corning Inc.))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製造的超高壓汞燈(USH-250D)在空氣氣氛中以200毫焦耳/平方公分的曝光量(365奈米)進行光輻照，但沒有任何特定的濾光片。
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150℃的加熱爐中加熱10分鐘，以產生厚度為2微米的黃色可固化樹脂層。
(2)形成自發光畫素層
在部分(1)中描述的各黃色塗層上形成5微米厚的自發光畫素層，以製造製造例4-1至製造例4-6、製造例4-13及製造例4-14的彩色濾光片。在此情形下，使用製造例3-1的自發光感光性樹脂組成物，以與部分(1)中所述方法相同的方式形成自發光 畫素層。
製造例4-7至製造例4-12、製造例4-15及製造例4-16
除了使用製造例3-2的自發光感光性樹脂組成物來形成自發光畫素層以外，使用與用於製造製造例4-1至製造例4-6、製造例4-13及製造例4-14的彩色濾光片相同的方法來製造製造例4-7至製造例4-12、製造例4-15及製造例4-16的彩色濾光片。
實驗例2：量測彩色濾光片之發光強度
如下量測根據製造例4製造的彩色濾光片之發光強度。
使用來自科銳公司(Cree,Inc.)的最大可吸收波長為450奈米的XLamp® XR-E Royal Blue作為藍光發射光源來識別與由光轉化產生的波長對應的區域，該藍光發射源設置成與黃色塗層相對。量測製造例4-1至製造例4-6、製造例4-13及製造例4-14在450奈米(對應於光源之波長的區域)及520奈米(對應於由光轉換產生的波長的區域)處的發光強度，並且量測製造例4-7至製造例4-12、製造例4-15及製造例4-16在450奈米(對應於光源之波長的區域)及640奈米(對應於光轉換產生的波長的區域)處的發光強度。在此情形下，使用來自海洋光學公司(Ocean Optics,Inc.)的光譜儀來量測發光強度。
結果顯示於如下所提供的表4中。結果，在450奈米(對應於光源之波長的區域)處強度較低且在520奈米或640奈米(對應於所發射光之波長的區域)處強度較高，表示顏色純度優異且發光特性優異。
如表4所示，包括含有本發明波長吸收材料的實施例1至實施例6中之一者的黃色塗層的製造例4-1至製造例4-12之彩色濾光片由於在450奈米(對應於藍光發射光源之波長的區域)處具有50或更小的發光強度而展現出優異的遮光特性，並且由於在520奈米(對應於綠光發射波長的區域)處具有40000或更高的發光強度或在640奈米(對應於紅光發射波長的區域)處具有35000或更高的發光強度而展現出優異的發光特性。
相比之下，包括不含本發明波長吸收材料的比較實施例1或比較實施例2之黃色塗層的製造例4-13至製造例4-16之彩色濾光片由於在450奈米(對應於藍光發射光源之波長的區域)處具有80或更高的發光強度而展現出差的遮光特性，並且由於在520奈米與640奈米處(分別對應於綠光發射波長與紅光發射波長的區域)具有30000或更小的發光強度而展現出特別差的發光特性。

Claims (9)

  1. 一種黃色可固化樹脂組成物，包含：黃色著色劑；以及波長吸收材料，該波長吸收材料具有560奈米至620奈米的最大可吸收波長並且滿足如下所提供的數學表達式1所描述之透射特性：[數學表達式1]10% T(λ) 60%；T(λ-20nm) 60%；且T(λ+20nm) 60%，其中在數學表達式1中，T為透射率(%)且λ為560奈米與620奈米之間的波長。
  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者或多者：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。
  3. 如請求項1所述之黃色可固化樹脂組成物，其中該波長吸收材料包括如下所提供的結構式1表示的化合物：[結構式1] 其中在結構式1中，M為銅或鋅；X 1為選自氟、氯及溴的鹵素元素；n為0至5的整數；且R 1至R 4分別獨立地選自甲基、乙基、丙基、異丙基及第三丁基組成之群組。
  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，該黃色著色劑的含量為5重量%至80重量%。
  5. 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，該波長吸收材料的含量為1重量%至30重量%。
  6. 一種彩色濾光片，包含黃色塗層，該黃色塗層包括如請求項1至5中任一項所述之黃色可固化樹脂組成物的固化產物；以及自發光畫素層，該自發光畫素層形成於該黃色塗層上且包括量子點。
  7. 如請求項6所述之彩色濾光片，其中該黃色塗層形成於紅色畫素層及綠色畫素層上。
  8. 一種影像顯示裝置，包含如請求項6所述之彩色濾光片。
  9. 如請求項8所述之影像顯示裝置，其中該彩色濾光片中所包括之該黃色塗層被設置成與光源相對
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