TWI789368B - 感光性樹脂組成物、彩色濾光件與影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種感光性樹脂組成物,其包括一光致發光量子點粒子、一光聚合性化合物、一光聚合引發劑、一鹼溶性樹脂、一光穩定劑和一溶劑,其中該光穩定劑包括一受阻胺化合物。本發明更提出以此感光性樹脂組成物所形成之一種彩色濾光件和一種影像顯示裝置。本發明之感光性樹脂組成物可在硬烤製程期間維持一高的量子效率而不劣化光致發光特性,並且可呈現優異的發光性質。
Description
本發明係有關於一種感光性樹脂組成物、一種彩色濾光件與一種影像顯示裝置。特別是,本發明係關於一種感光性樹脂組成物,其可在硬烤製程期間維持一高的量子效率(quantum efficiency)而不劣化光致發光特性,並且可呈現優異的發光性質,以及使用此感光性樹脂組成物之一種彩色濾光件與一種影像顯示裝置。
彩色濾光件是一種薄膜型光學元件,其可從白光中提取出紅色、綠色與藍色三種色彩,而可作為一精細的單位畫素,一個畫素的尺寸是幾十至幾百微米。彩色濾光件具有一結構,其中具有一預定圖案的黑色矩陣層形成在一透明基板上以遮蔽各個畫素之間的邊界區域,且畫素部分係有序地層疊,其中是由多個色彩中的三個主色彩(典型地為紅色(R)、綠色(G)及藍色(B))以一預定圖案配置而形成各畫素。一般而言,彩色濾光件可利用染色法、電沈積法、印刷法、顏料分散法等塗佈三個或更多
顏色於一透明基板而製作。近年來,利用顏料分散型態之感光性樹脂之一顏料分散法係成為主流。
顏料分散法,其為形成彩色濾光件之方法的其中一種,是一種藉由重複如下一系列步驟以塗佈一感光性樹脂組成物而形成著色薄膜之方法,該感光性樹脂組成物包括一鹼溶性樹脂、一光聚合性化合物、一光聚合引發劑、一溶劑和一添加劑,以及一著色劑塗佈在提供有一黑色矩陣之透明基板上,將所要形成之圖案曝光後,用一溶劑移除非曝光部位且進行熱固化,其在製造手機、筆記型電腦、監視器、電視等的液晶顯示螢幕(LCDs)方面之應用十分活躍。近年來,對於利用有多種優點之顏料分散法製得之彩色濾光件所採用的感光性樹脂組合物,不僅要求優異之圖案特性,亦要求高顏色再現性和更加改善之表現例如高輝度及高對比度等表現。
然而,顏色再現性是由光源照射之光線穿透過一彩色濾光件而實現的,在此過程中,光的一部分被彩色濾光件吸收,因而造成發光效率降低。再者,由於彩色濾光件的顏料特性,因而存在有無法達成一完美顏色再現性的根本性限制。
作為可解決此類問題之一方案,有一種彩色濾光件之製造方法被提出,其中彩色濾光件係使用包括量子點之感光性樹脂組合物製得(韓國專利公開案第10-2016-0086739號揭示)。在此示例中,藉由使用量子點而窄化發光波形,呈現無法透過顏料而實現光色的高度能力以及優異的發光特性。然而,此方式存在
一問題,亦即,製造彩色濾光件時於高溫操作下的一硬烤製程期間,量子點會被氧化,故而造成發光效率的衰退。因此,如何發展出一種可以抑制上述問題之方法的需求因而產生。
本發明之一目的係提出一種感光性樹脂組成物,其可在硬烤製程期間維持一高的量子效率(quantum efficiency)而不劣化光致發光特性(luminescent property),並且可呈現優異的發光性質。
本發明之另一目的係提出使用感光性樹脂組成物之一種彩色濾光件。
本發明之再一目的係提出具有彩色濾光件之一種影像顯示裝置。
另一方面,本發明提供一種感光性樹脂組成物,包括一光致發光量子點粒子(photoluminescence quantum dot particle)、一光聚合性化合物(photopolymerizable compound)、一光聚合引發劑(photopolymerization initiator)、一鹼溶性樹脂(alkali-soluble resin)、一光穩定劑(photostabilizer)和一溶劑,其中該光穩定劑包括一受阻胺化合物(hindered amine compound)。
本發明之一實施例中,受阻胺化合物係如下述化學式1所表示。
其中,Ra和Rb各自獨立地為氫或甲基;Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-C4之烷基(alkyl)或C6-C10之芳基(aryl);Re為氫、C1-C18之烷基、C1-C18之烷氧基(alkoxy)、被羥基(hydroxy)取代的C2-C7之烷基或C2-C7之烷氧基、C2-C18之烯基(alkenyl)、C2-C18之烯氧基(alkenyloxy)、C3-C18之炔基(alkynyl)、C3-C18之炔氧基(alkynyloxy)、C3-C12之環烷基(cycloalkyl)、C3-C12之環烷氧基(cycloalkoxy)、C6-C10之二環烷基(bicycloalkyl)、C6-C10之二環烷氧基(bicycloalkoxy)、C3-C8之環烯基(cycloalkenyl)、C3-C8之環烯氧基(cycloalkcnyloxy)、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳基、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳氧基(aryloxy);選自-C(=O)-H、C1-C19之烷基羰基(-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基羰基(-C(=O)-C2-19 alkenyl)、
C6-C10之芳基C2-C4烯基羰基(-C(=O)-C2-4 alkenyl-C6-10 aryl)、C6-C10之芳基羰基(-C(=O)-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基酯基(-C(=O)-O-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基酯基(-C(=O)-O-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基胺基羰基(-C(=O)-NH-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基胺基羰基(-C(=O)-NH-C6-10 aryl)和C1-C6之烷基醯胺基(-C(=O)-N(C1-6 alkyl)2)的醯基(acyl);或是選自C1-C19之烷基醯氧基(-O-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基醯氧基(-O-C(=O)-C2-19alkenyl)和C6-C10之芳基醯氧基(-O-C(=O)-C6-10 aryl)的醯氧基(acyloxy);Y為-O-C(=O)-R'-C(=O)-O-;R'為C1-C10之烷基、C3-C12之環烷基、C6-C15芳基
或;以及
R"為C1-C10之烷基、C3-C12之環烷基或C6-C15芳基。
本發明之一實施例中,受阻胺化合物係如下述化學式2所表示。
其中,
R為;
Ra和Rb各自獨立地為氫或甲基;Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-C4之烷基(alkyl)或C6-C10之芳基(aryl);以及Re為氫、C1-C18之烷基、C1-C18之烷氧基(alkoxy)、被羥基(hydroxy)取代的C2-C7之烷基或C2-C7之烷氧基、C2-C18之烯基(alkenyl)、C2-C18之烯氧基(alkenyloxy)、C3-C18之炔基(alkynyl)、C3-C18之炔氧基(alkynyloxy)、C3-C12之環烷基(cycloalkyl)、C3-C12之環烷氧基(cycloalkoxy)、C6-C10之二環烷基(bicycloalkyl)、C6-C10之二環烷氧基(bicycloalkoxy)、C3-C8之環烯基(cycloalkenyl)、C3-C8之環烯氧基(cycloalkenyloxy)、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳基、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳氧基(aryloxy);選自-C(=O)-H、C1-C19之烷基羰基(-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基羰基(-C(=O)-C2-19 alkenyl)、C6-C10之芳基C2-C4烯基羰基(-C(=O)-C2-4 alkenyl-C6-10 aryl)、C6-C10之芳基羰基(-C(=O)-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基酯基(-C(=O)-O-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基酯基(-C(=O)-O-C6-10 aryl)、
C1-C6之烷基胺基羰基(-C(=O)-NH-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基胺基羰基(-C(=O)-NH-C6-10 aryl)和C1-C6之烷基醯胺基(-C(=O)-N(C1-6 alkyl)2)的醯基(acyl);或是選自C1-C19之烷基醯氧基(-O-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基醯氧基(-O-C(=O)-C2-19 alkenyl)和C6-C10之芳基醯氧基(-O-C(=O)-C6-10 aryl)的醯氧基(acyloxy)。
本發明之一實施例中,光穩定劑可更包括至少一種光穩定劑選自由一苯並三唑類光穩定劑(benzotriazole-based photostabilizer)、一三嗪類光穩定劑(triazine-based photostabilizer)和一二苯甲酮類光穩定劑(benzophenone-based photostabilizer)所組成之群組。
另一方面,本發明提供一種彩色濾光件,使用上述之感光性樹脂組成物所形成。
另一方面,本發明提供一種影像顯示裝置,包括上述之彩色濾光件。
根據本發明之感光性樹脂組成物,包括一受阻胺化合物以作為一光穩定劑,可以抑制光致發光量子點粒子在一硬烤製程期間被氧化,因而在不劣化光致發光特性的情形下可以維持一高量子效率,並且可呈現優異的發光性質。
以下將更詳細說明本發明。
本發明之一實施例係關於一種感光性樹脂組成物,包括一光致發光量子點粒子(photoluminescence quantum dot particle)(A)、一光聚合性化合物(photopolymerizable compound)(B)、一光聚合引發劑(photopolymerization initiator)(C)、一鹼溶性樹脂(alkali-soluble resin)(D)、一光穩定劑(photostabilizer)(E)和一溶劑(F),其中前述光穩定劑包括一受阻胺化合物(hindered amine compound)。
光致發光量子點粒子(A)
本發明之感光性樹脂組成物包括光致發光量子點粒子。
量子點是奈米尺寸的半導體物質。原子形成分子,而多個分子形成由多個小分子構成的集合體(aggregates),此集合體稱為簇(clusters)而形成奈米粒子(nanoparticles)。當此些奈米粒子具有半導體特性時,其係稱為量子點。
當量子點從外部吸收能量使得量子點進入激發狀態時,量子點會自行釋放對應於能量帶隙的能量。
本發明之感光性樹脂組成物包括例如光致發光量子點粒子,因此採用此感光性樹脂組成物製備而成的一彩色濾光件可藉由光線照射而發光(光致發光)。
在包含一彩色濾光件的一傳統影像顯示裝置中,白光穿過彩色濾光件以呈現色彩。在此過程中,由於一部分光線被彩色濾光件所吸收,因此會降低發光效率(light efficiency)。然而,當一彩色濾光件使用根據本發明之感光性樹脂組成物而製備,以一光源之光線照射彩色濾光件時,彩色濾光件會自發性發出光線,因此可實現更優異之發光效率。
再者,由於發出具有色彩的光線,具有優異的色彩再現性(color reproducibility),且由於光致發光造成光線係沿所有方向射出,因此也可提高視角。
根據本發明之量子點粒子並未特別限制,只要當量子點粒子被光激發時能發出光線。舉例而言,量子點可以選自由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族元素或包含IV族元素之化合物、以及上述之任意組合所構成的群組,且此些化合物可以單獨使用、或混合兩種或更多種來使用。
上述II-VI族半導體化合物可以是選自由CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、及其混合物所構成之群組的二元化合物;選自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS,CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe,HgZnTe及其混合物所構成之群組的三元化合物;以及選自由CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、
HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe及其混合物所構成之群組的四元化合物。上述III-V族半導體化合物可以是選自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及其混合物所構成之群組的二元化合物;選自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、及其混合物所構成之群組的三元化合物;以及選自由GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb及其混合物所構成之群組的四元化合物。上述IV-VI族半導體化合物可以是選自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe及其混合物所組成之群組的二元化合物;選自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe及其混合物所組成之群組的三元化合物;以及選自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe及其混合物所組成之群組的四元化合物。上述IV族元素或包含IV族元素之化合物可以是選自由Si、Ge及其混合物所構成之群組的元素之化合物;以及選自由SiC、SiGe及其混合物所構成之群組的二元化合物。
量子點可具有一均質的(homogeneous)單一結構;一二重結構(double structure)例如核-殼結構(core-shell structure)、一梯度結構(gradient structure)及其類似物;或前述之一混合結構。
在一核-殼結構之二重結構中,構成核與殼的各個材料可分別由上述不同類型的半導體化合物所組成。舉例而言,核可包含選自由CdSe、CdS、ZnS、ZnSe、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、AgInZnS及ZnO所構成之群組中的至少一種材料,但本發明不限於此。殼可包含選自由CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe及HgSe所構成之群組中的至少一種材料,但本發明不限於此。
用於製備一典型彩色濾光件的一彩色感光性樹脂組成物係包括紅色、綠色和藍色的著色劑以呈現色彩。並且,光致發光量子點粒子可以分類為紅色量子點粒子、綠色量子點粒子和藍色量子點粒子。根據本發明之量子點粒子可以是紅色量子點粒子、綠色量子點粒子或是藍色量子點粒子。
量子點粒子可使用濕式化學製程(wet chemical process)、金屬有機化學氣相沉積製程(metal organic chemical vapor deposition process)、或分子束磊晶製程(molecular beam epitaxy process)來合成。
濕式化學製程是一種添加一前驅物材料至一有機溶劑中以成長粒子的方法。當晶粒成長時,有機溶劑自然地配位至量子點晶粒之表面而作用為一分散劑,藉此控制晶粒之成長。因此,與例如金屬有機化學氣相沉積法(MOCVD)或分子束磊晶(MBE)之一氣相沉積法相比,奈米粒子之成長可以藉由一個更容易且較不昂貴的製程來控制。
光致發光量子點粒子的含量並沒有特別限制,例如基於感光性樹脂組成物之總固體含量的重量為100%重量百分比下,光致發光量子點粒子的含量可以是例如3%至80%重量百分比、或者例如5%至70%重量百分比。若光致發光量子點粒子的含量低於3%重量百分比,發光效率可能不足。若光致發光量子點粒子的含量超過80%重量百分比,其他組成之含量可能相對地不足,而難以形成一畫素圖案。
光聚合性化合物(B)
包含於本發明之感光性樹脂組成物的光聚合性化合物是可經由光及後述之一光聚合引發劑的作用而能夠聚合的一種化合物,其包括單官能單體、雙官能單體、其他多官能單體及其類似物。
單官能單體的一些特別例子係包括壬基苯基卡必醇丙烯酸酯(nonylphenylcarbitol acrylate)、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯(2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate)、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯(2-ethylhexylcarbitol acrylate)、丙烯酸-2-羥乙酯(2-hydroxyethyl acrylate)、N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinylpyrrolidone)及其類似物。
雙官能單體的一些特別例子係包括1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneglycol di(meth)acrylate)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol di(meth)acrylate)、三乙二醇二(甲基)丙烯酸
酯(triethyleneglycol di(meth)acrylate)、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚(bis(acryloyloxyethyl)ether of bisphenol A)、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(3-methylpentandiol di(meth)acrylate)及其類似物。
其他多官能單體的一些特別例子係包括三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(meth)acrylate)、雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物(dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid monoester)及其類似物。
在上述單體之中,係較佳地使用雙官能單體或多官能單體。
相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量為100%重量百分比,光聚合性化合物的含量可以是在5%至50%重量百分比範圍之間,例如7%至45%重量百分比。若光聚合性化合物的含量在上述範圍內,可較佳地有利於畫素部分的強度(intensity)和平滑性(smoothness)變得良好。
光聚合引發劑(C)
包含於本發明之感光性樹脂組成物的光聚合引發劑(photopolymerization initiator)(C)並沒有特別限制,可以是選自由
一三嗪類(triazine-based)化合物、一苯乙酮類(acetophenone-based)化合物、一聯咪唑類化合物(biimidazole-based compound)和一肟類化合物(oxime compound)所構成之群組中的至少其中之一化合物。包含上述光聚合引發劑(C)之感光性樹脂組成物具有高敏感度,且使用此組成物形成之一畫素,其畫素部分具有較良好的強度(intensity)和平滑性(smoothness)。
再者,當光聚合引發劑(C)與一光聚合引發輔助劑(photopolymerization initiation auxiliary agent)(C-1)一起使用時,包含此兩者之感光性樹脂組成物變得具有更高的敏感度,因而增進了使用此組成物形成之彩色濾光件的生產性,因此較佳。
舉例來說,三嗪類化合物例如為2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxyphenyl)-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxynaphthyl)-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-piperonyl-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪(2,4-bis(trichloromethyl)-6-(4-methoxystyryl)-1,3,5-triazine)、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-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪
(2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(furan-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、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(2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(4-diethylamino-2-methylphenyl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、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(2,4-bis(trichloromethyl)-6-[2-(3,4-dimethoxyphenyl)ethenyl]-1,3,5-triazine)及其類似物。
舉例來說,苯乙酮類化合物例如為二乙氧基苯乙酮(diethoxyacetophenone)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one)、苯偶醯二甲基縮酮(benzyldimethylketal)、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methylpropan-1-one)、1-羥基環己烷苯酮(1-hydroxycyclohexylphenylketone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one)、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butan-1-one)、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propan-1-one)
及其類似物之寡聚物。再者,也可能包括如化學式3所表示之一化合物。
其中,R1至R4各自獨立地為氫、鹵素、一羥基、經C1~C12之烷基取代或未經取代之一苯基、經C1~C12的烷基取代或未經取代之一苄基、或經C1~C12之烷基取代或未經取代之一萘基。
上述化學式3所表示之化合物的一些具體例,包括2-甲基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)乙烷-1-酮(2-methyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-乙基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)乙烷-1-酮(2-ethyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-丙基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)乙烷-1-酮(2-propyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-丁基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)乙烷-1-酮(2-butyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-甲基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)丙烷-1-酮(2-methyl-2-amino(4-morpholinophenyl)propan-1-one)、2-甲基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮(2-methyl-2-amino(4-morpholinophenyl)butan-1-one)、2-乙基-2-
胺基(4-嗎啉代苯基)丙烷-1-酮(2-ethyl-2-amino(4-morpholinophenyl)propan-1-one)、2-乙基-2-胺基(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮(2-ethyl-2-amino(4-morpholinophenyl)butan-1-one)、2-甲基-2-甲基胺基(4-嗎啉代苯基)丙烷-1-酮(2-methyl-2-methylamino(4-morpholinophenyl)propan-1-one)、2-甲基-2-二甲基胺基(4-嗎啉代苯基)丙烷-1-酮(2-methyl-2-dimethylamino(4-morpholinophenyl)propan-1-one)、2-甲基-2-二乙基胺基(4-嗎啉代苯基)丙烷-1-酮(2-methyl-2-diethylamino(4-morpholinophenyl)propan-1-one)及其類似物。
舉例來說,聯咪唑類化合物(biimidazole-based compound)例如為2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole)、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(2,2'-bis(2,3-dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole)、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑(2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(alkoxyphenyl)biimidazole)、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetra(trialkoxyphenyl)biimidazole)、4,4',5,5'位置之一苯基經一烷氧羰基(carboalkoxy group)取代之一咪唑化合物,及其類似物。其中,較佳地可使用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。
舉例來說,肟類化合物(oxime compound)例如為下列化學式4、化學式5或化學式6等所表示之一化合物。
此外,在不損害本發明之效果之情況下,可進一步地使用此項技術中通常使用之其他光聚合引發劑和其類似物。其
他光聚合引發劑,例如包括一苯偶姻類化合物(benzoin-based compound)、一二苯甲酮類化合物(benzophenone-based compound)、一蒽類化合物(anthracene-based compound)、一噻噸酮類化合物(thioxanthone-based compound),和其類似物;且此些化合物可各自單獨使用或組合2種或2種以上使用。
上述苯偶姻類化合物,例如是苯偶姻(benzoin)、苯偶姻甲醚(benzoin methyl ether)、苯偶姻乙醚(benzoin ethyl ether)、苯偶姻異丙醚(benzoin isopropyl ether)、苯偶姻異丁醚(benzoin isobutyl ether),和其類似物。
上述二苯甲酮類化合物,例如是二苯甲酮(benzophenone)、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯(methyl o-benzoylbenzoate)、4-苯基二苯甲酮(4-phenylbenzophenone)、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫化物(4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide)、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮(3,3',4,4'-tetra(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone)、2,4,6-三甲基二苯甲酮(2,4,6-trimethylbenzophenone)、4,4'-二(N,N'-二甲基胺基)-二苯甲酮(4,4'-di(N,N'-dimethylamino)-benzophenone),和其類似物。
上述噻噸酮類化合物(thioxanthone-based compound),例如是2-異丙基噻噸酮(2-isopropylthioxantone)、2,4-二乙基噻噸酮(2,4-diethylthioxantone)、2,4-二氯噻噸酮
(2,4-dichlorothioxantone)、1-氯-4-丙氧基噻噸酮(1-chloro-4-propoxythioxantone),和其類似物。
上述蒽類化合物(anthracene-based compound),例如是9,10-二甲氧基蒽(9,10-dimethoxyanthracene)、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽(2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene)、9,10-二乙氧基蒽(9,10-diethoxyanthracene)、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽(2-ethyl-9,10-diethoxyanthracene)和其類似物。
上述之其他光聚合引發劑,例如是2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)、10-丁基-2-氯吖啶酮(10-butyl-2-chloroacridone)、2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、9,10-菲醌(9,10-phenanthrenequinone)、樟腦醌(camphorquinone)、苯基乙醛酸甲酯(methyl phenylglyoxylate)、二茂鈦化合物(titanocene compound),和其類似物。
再者,於本發明中當光聚合引發輔助劑(photopolymerization initiation auxiliary agent)(C-1)與光聚合引發劑(C)一起使用時,可較佳地使用選自由一胺化合物(amine compound)和一羧酸化合物(carboxylic acid compound)所組成群組的至少一化合物。
上述光聚合引發輔助劑中胺化合物之具體例,例如包括:一脂族胺化合物(aliphatic amine compound),例如三乙醇胺(triethanolamine)、甲基二乙醇胺(methyldiethanolamine)、三異
丙醇胺(triisopropanolamine)及其類似物;一芳族胺化合物(aromatic amine compound),例如4-二甲基胺基苯甲酸甲酯(methyl 4-dimethylaminobenzoate)、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯(ethyl 4-dimethylaminobenzoate)、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯(isoamyl 4-dimethylaminobenzoate)、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯(2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate)、苯甲酸2-二甲基胺基乙酯(2-dimethylaminoethyl benzoate)、N,N-二甲基對甲苯胺(N,N-dimethylparatoluidine)、4,4'-雙(二甲基胺基)苯甲酮(4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone,通稱:米蚩酮)、(4,4'-bis(diethylamino)benzophenone)及其類似物。作為胺化合物,較佳地係使用一芳族胺化合物。
上述羧酸化合物之具體例,包括芳族雜原子乙酸類(aromatic heteroacetic acids),例如苯基硫代乙酸(phenylthioacetic acid)、甲基苯基硫代乙酸(methylphenylthioacetic acid)、乙基苯基硫代乙酸(ethylphenylthioacetic acid)、甲基乙基苯基硫代乙酸(methylethylphenylthioacetic acid)、二甲基苯基硫代乙酸(dimethylphenylthioacetic acid)、甲氧基苯基硫代乙酸(methoxyphenylthioacetic acid)、二甲氧基苯基硫代乙酸(dimethoxyphenylthioacetic acid)、氯苯基硫代乙酸(chlorophenylthioacetic acid)、二氯苯基硫代乙酸(dichlorophenylthioacetic acid)、N-苯基甘胺酸(N-phenylglycine)、苯氧基乙酸(phenoxyacetic acid)、萘基硫代乙酸
(naphthylthioacetic acid)、N-萘基甘胺酸(N-naphthylglycine)、萘氧基乙酸(naphthoxy acetic acid)及其類似物。
相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量為100%重量百分比,光聚合引發劑(C)的含量可以是在0.1%至20%重量百分比範圍之間,例如1%至10%重量百分比之間。相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量為100%重量百分比,光聚合引發輔助劑(C-1)的含量可以是在0.1%至20%重量百分比範圍之間,例如1%至10%重量百分比之間。
若光聚合引發劑(C)之含量在上述範圍內,由於感光性樹脂組合物是高度敏感的,因此有利於畫素部分的強度(intensity)或畫素部分之表面的平滑性變得良好。再者,若光聚合引發輔助劑(C-1)的含量在上述範圍內,則感光性樹脂組成物之敏感度效率更為提高,而使用此組成物形成的彩色濾光件之生產性也更加地改善。
鹼溶性樹脂(alkali-soluble resin)(D)
鹼溶性樹脂(D)可由包括一含羧基之乙烯類不飽和單體所聚合而成。當形成圖案時,鹼溶性樹脂是一種對於顯影製程中所使用之一鹼性顯影液具有溶解度的成分。
上述之具有一羧基之乙烯類不飽和單體並沒有特別限制,其例子包括單羧酸(monocarboxylic acids),例如丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、巴豆酸(crotonic acid)及其類似物;二羧酸(dicarboxylic acids)、例如反丁烯二酸
(fumaric acid)、中康酸(mesaconic acid)、衣康酸(itaconic acid)和前述之一酸酐;兩端具有一羧基和一羥基之一聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,例如ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯(ω-carboxy polycaprolactone mono(meth)acrylate)及其類似物。較佳地,可以是丙烯酸和甲基丙烯酸。它們可以被單獨使用、或混合兩種或更多種來使用。
根據本發明之鹼溶性樹脂,可進一步包括至少一種與前述單体可共聚合的其它單体,而進行聚合。其例子可包括一芳香乙烯化合物(aromatic vinyl compound),例如苯乙烯(styrene)、乙烯基甲苯(vinyl toluene)、甲基苯乙烯(methyl styrene)對氯基苯乙烯(p-chlorostyrene)、鄰甲氧基苯乙烯(o-methoxy styrene)、間甲氧基苯乙烯(m-methoxy styrene)、對甲氧基苯乙烯(p-methoxy styrene)、鄰乙烯基苄基甲基醚(o-vinylbenzyl methyl ether)、間乙烯基苄基甲基醚(m-vinylbenzyl methyl ether)、對乙烯基苄基甲基醚(p-vinylbenzyl methyl ether)、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚(o-vinylbenzyl glycidyl ether)、間乙烯基苄基縮水甘油醚(m-vinylbenzyl glycidyl ether)、對乙烯基苄基縮水甘油醚(p-vinylbenzyl glycidyl ether)及其類似物;一N-取代馬來醯亞胺類化合物(N-substituted maleimide-based compound),例如N-環己基馬來醯亞胺(N-cyclohexylmaleimide)、N-苄基馬來醯亞胺(N-benzylmaleimide)、N-苯基馬來醯亞胺(N-phenylmaleimide)、N-鄰-羥苯基馬來醯亞胺(N-o-hydroxyphenylmaleimide)、N-間-羥
苯基馬來醯亞胺(N-m-hydroxyphenylmaleimide)、N-對-羥苯基馬來醯亞胺(N-p-hydroxyphenylmaleimide)、N-鄰-甲基苯基馬來醯亞胺(N-o-methylphenylmaleimide)、N-間-甲基苯基馬來醯亞胺(N-m-methylphenylmaleimide)、N-對-甲基苯基馬來醯亞胺(N-p-methylphenylmaleimide)、N-鄰-甲氧基苯基馬來醯亞胺(N-o-methoxyphenylmaleimide)、N-間-甲氧基苯基馬來醯亞胺(N-m-methoxyphenylmaleimide)、N-對-甲氧基苯基馬來醯亞胺(N-p-methoxyphenylmaleimide)及其類似物;一(甲基)丙烯酸烷基酯(alkyl(meth)acrylate),例如(甲基)丙烯酸甲酯(methyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸乙酯(ethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正丙酯(n-propyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異丙酯(i-propyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸正丁酯(n-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸異丁酯(i-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸仲丁酯(sec-butyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸叔丁酯(t-butyl(meth)acrylate)及其類似物;一脂環族(甲基)丙烯酸酯(alicyclic(meth)acrylate),例如(甲基)丙烯酸環戊酯(cyclopentyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸環己酯(cyclohexyl(meth)acrylate)、2-甲基環己基(甲基)丙烯酸酯(2-methylcyclohexyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(tricyclo[5.2.1.02,6]decan-8-yl(meth)acrylate)、2-二環戊基氧乙酯(甲基)丙烯酸酯(2-dicyclopentanyloxyethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸酯異冰片
酯(isobornyl(meth)acrylate)及其類似物;一(甲基)丙烯酸芳基酯(aryl(meth)acrylate),例如(甲基)丙烯酸苯酯(phenyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸苄酯(benzyl(meth)acrylate)及其類似物;一不飽和氧雜環丁烷化合物(unsaturated oxetane compound),例如3-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷(3-(methacryloyloxymethyl)oxetane)、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷(3-(methacryloyloxymethyl)-3-ethyloxetane)、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷(3-(methacryloyloxymethyl)-2-trifluoromethyloxetane)、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-苯基氧雜環丁烷(3-(methacryloyloxymethyl)-2-phenyloxetane)、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷(2-(methacryloyloxymethyl)oxetane)、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷(2-(methacryloyloxymethyl)-4-trifluoromethyloxetane)及其類似物。它們可以被單獨使用、或混合兩種或更多種來使用。
於此使用的(甲基)丙烯酸酯類,係指一丙烯酸酯或一甲基丙烯酸酯。
鹼溶性樹脂的含量並沒有特別限制,例如相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量為100%重量百分比,鹼溶性樹脂的含量可以在5%至80%重量百分比的範圍之間,例如10%至70%重量百分比的範圍之間。若鹼溶性樹脂的含量在上述範圍內,則在一鹼性顯影液中的溶解度足夠,因而容易形成圖案,且
可避免顯影中曝露的畫素部分的膜減少,致使可改善非畫素部分的溶解性。
光穩定劑(photostabilizer)(E)
光穩定劑包括一受阻胺化合物(hindered amine compound)。本發明之感光性樹脂組成物包括一受阻胺化合物,其可抑制光致發光量子點粒子在一硬烤製程期間被氧化,因而維持一高的量子效率(quantum efficiency)而不劣化光致發光特性(luminescent property),並且可呈現優異的光致發光特性。
於本發明之一實施例中,受阻胺化合物可以是如下述化學式1所表示之一化合物。
其中,Ra和Rb各自獨立地為氫或甲基;Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-C4之烷基(alkyl)或C6-C10之芳基(aryl);Re為氫、C1-C18之烷基、C1-C18之烷氧基(alkoxy)、被羥基(hydroxy)取代的C2-C7之烷基或C2-C7之烷氧基、C2-C18之烯基(alkenyl)、C2-C18之烯氧基(alkenyloxy)、C3-C18之炔基(alkynyl)、C3-C18之炔氧基(alkynyloxy)、C3-C12之環烷基
(cycloalkyl)、C3-C12之環烷氧基(cycloalkoxy)、C6-C10之二環烷基(bicycloalkyl)、C6-C10之二環烷氧基(bicycloalkoxy)、C3-C8之環烯基(cycloalkenyl)、C3-C8之環烯氧基(cycloalkenyloxy)、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳基、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳氧基(aryloxy);選自-C(=O)-H、C1-C19之烷基羰基(-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基羰基(-C(=O)-C2-19 alkenyl)、C6-C10之芳基C2-C4烯基羰基(-C(=O)-C2-4 alkenyl-C6-10 aryl)、C6-C10之芳基羰基(-C(=O)-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基酯基(-C(=O)-O-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基酯基(-C(=O)-O-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基胺基羰基(-C(=O)-NH-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基胺基羰基(-C(=O)-NH-C6-10 aryl)和C1-C6之烷基醯胺基(-C(=O)-N(C1-6 alkyl)2)的醯基(acyl);或是選自C1-C19之烷基醯氧基(-O-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基醯氧基(-O-C(=O)-C2-19 alkenyl)和C6-C10之芳基醯氧基(-O-C(=O)-C6-10 aryl)的醯氧基(acyloxy);Y為-O-C(=O)-R'-C(=O)-O-;R'為C1-C10之烷基、C3-C12之環烷基、C6-C15芳基
或;以及
R"為C1-C10之烷基、C3-C12之環烷基或C6-C15芳基。
於本發明之一實施例中,受阻胺化合物可以是如下述化學式2所表示之一化合物。
其中,
R為;
Ra和Rb各自獨立地為氫或甲基;Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-C4之烷基(alkyl)或C6-C10之芳基(aryl);以及Re為氫、C1-C18之烷基、C1-C18之烷氧基(alkoxy)、被羥基(hydroxy)取代的C2-C7之烷基或C2-C7之烷氧基、C2-C18之烯基(alkenyl)、C2-C18之烯氧基(alkenyloxy)、C3-C18之炔基(alkynyl)、C3-C18之炔氧基(alkynyloxy)、C3-C12之環烷基(cycloalkyl)、C3-C12之環烷氧基(cycloalkoxy)、C6-C10之二環烷基(bicycloalkyl)、C6-C10之二環烷氧基(bicycloalkoxy)、C3-C8之
環烯基(cycloalkenyl)、C3-C8之環烯氧基(cycloalkenyloxy)、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳基、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳氧基(aryloxy);選自-C(=O)-H、C1-C19之烷基羰基(-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基羰基(-C(=O)-C2-19 alkenyl)、C6-C10之芳基C2-C4烯基羰基(-C(=O)-C2-4 alkenyl-C6-10 aryl)、C6-C10之芳基羰基(-C(=O)-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基酯基(-C(=O)-O-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基酯基(-C(=O)-O-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基胺基羰基(-C(=O)-NH-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基胺基羰基(-C(=O)-NH-C6-10 aryl)和C1-C6之烷基醯胺基(-C(=O)-N(C1-6 alkyl)2)的醯基(acyl);或是選自C1-C19之烷基醯氧基(-O-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基醯氧基(-O-C(=O)-C2-19 alkenyl)和C6-C10之芳基醯氧基(-O-C(=O)-C6-10 aryl)的醯氧基(acyloxy)。
本發明所指之烷基包括一直鏈或一支鏈,且包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基,正己基、正辛基、正癸基及其類似物。
再者,烯基(alkenyl)是具有至少一碳碳雙鍵之一烷基,炔基(alkynyl)是具有至少一碳碳三鍵之一烷基。
本發明所指之芳基(aryl)包括苯基(phenyl)、聯苯基(biphenyl)、三聯苯基(terphenyl)、芪基(stilbene)、萘基(naphthyl)、蒽基(anthracenyl)、菲基(phenanthryl)、芘基(pyrenyl)和其類似物。
本發明所指之環烷基(cycloalkyl)包括環丙基(cyclopropyl)、環丙基甲基(cyclopropylmethyl)、環戊基(cyclopentyl)、環己基(cyclohexyl)、金剛烷基(damantyl)、和取代和未取代之冰片基(substituted and unsubstituted bornyl)、降冰片基(norbornyl)和降冰片烯基(norbornenyl)等。
本發明所指之烷氧基(alkoxy)包括甲氧基(methoxy)、乙氧基(ethoxy)、正丙氧基(n-propoxy)、異丙氧基(i-propoxy)、叔丁氧基(t-butoxy)、正丁氧基(n-butoxy)、戊氧基(pentoxy)及其類似物。
本發明所指醯基(acyl)可以是,例如甲醯基(formyl)、乙醯基(acetyl)、三氟乙醯基(trifluoroacetyl)、新戊醯基(pivaloyl)、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、油醯基(oleoyl)、肉桂醯基(cinnamoyl)、苯甲醯基(benzoyl)、2,6-二甲苯醯基(2,6-xyloyl)、叔丁氧基羰基(tert-butoxycarbonyl)、乙基氨基甲醯基(ethylcarbamoyl)、苯基氨基甲醯基(phenylcarbamoyl)及其類似物。
醯氧基(acyloxy)可以是乙醯氧基(acetoxy)、三氟乙醯氧基(trifluoroacetoxy)、新戊醯氧基(pivaloyloxy)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)、甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)、苯甲醯氧基(benzoyloxy)及其類似物。
化學式1中,Ra、Rb、Rc和Rd可以是氫,Re可以是氫或C1-C18之烷氧基,Y可以是-O-C(=O)-R'-C(=O)-O-,以及R'可以是C1-C10之烷基。
化學式2中,Ra、Rb、Rc和Rd可以是氫,以及Re可以是氫或C1-C18之烷基。
化學式1所表示之化合物的市售商品,例如包括TINUVIN 123、TINUVIN 770DF、TINUVIN 292(巴斯夫股份有限公司製造(BASF),商品名),及其類似物。
化學式2所表示之化合物的市售商品,例如包括LA-52、LA-57(Adeka株式會社製造,商品名)及其類似物。
再者,除了受阻胺化合物,光穩定劑更包括至少一種已知之光穩定劑。例如光穩定劑可能更包括選自由一苯並三唑類光穩定劑(benzotriazole-based photostabilizer)、一三嗪類光穩定劑(triazine-based photostabilizer)和一二苯甲酮類光穩定劑(benzophenone-based photostabilizer)所組成之群組的至少一種光穩定劑。
關於苯並三唑類光穩定劑,可使用一已知之苯並三唑類衍生物,且可取自一市售商品。具體例子包括2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯並三唑(2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole)、2-(2'-羥基-5'-叔丁基苯基)苯並三唑(2-(2'-hydroxy-5'-tert-butylphenyl)benzotriazole)、2-(2'-羥基-3',5-
二叔丁基苯基)苯並三唑(2-(2'-hydroxy-3',5-di-tert-butylphenyl)benzotriazole)、2-(2'-羥基-5'-叔辛基苯基)苯並三唑(2-(2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl)benzotriazole)或2-(2'-羥基-3',5'-二叔辛基苯基)苯並三唑(2-(2'-hydroxy-3',5'-di-tert-octylphenyl)benzotriazole);市售商品例如包括TINUVIN PS、TINUVIN 99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 384-2、TINUBIN 571、TINUVIN 900、TINUVIN 928或TINUVIN 1130(巴斯夫股份有限公司製造,商品名)。
關於三嗪類光穩定劑,可較佳使用一羥基苯基三嗪類紫外線吸收劑(a hydroxyphenyl triazine-based ultraviolet absorber)。且它可由一市售商品取得。例子包括TINUVIN 400,TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479或TINUVIN 1577(巴斯夫股份有限公司製造,商品名)等。
關於二苯甲酮類光穩定劑,可使用一已知之二苯甲酮類衍生物,且可取自一市售商品。具體例子包括2,4-二羥基二苯甲酮(2,4-dihydroxybenzophenone)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(2-hydroxy-4-methoxybenzophenone)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid)、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone)、2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮(2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone)、2-羥基-4-苄氧基二苯
甲酮(2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone)、5,5'-甲烯雙(2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮)(bis(5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl)methane)、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮(2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone)或2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮(2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone),且市售商品例如包括CHIMASSORB81(巴斯夫股份有限公司製造,商品名)及其類似物。
額外添加的光穩定劑之含量可以是,每1重量份的受阻胺化合物,混和0.2重量份至2重量份的額外光穩定劑。
相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量為100%重量百分比,光穩定劑的含量例如可以在0.025%至10%重量百分比的範圍之間,例如0.01%至7%重量百分比的範圍之間。若光穩定劑的含量在上述範圍內,則可避免感光性樹脂組成物之發光效率的劣化,且可在不干擾光聚合引發劑的作用下而適當地形成一圖案。
溶劑(F)
本發明之溶劑並沒有特別限制,可以是習知使用的一有機溶劑。
溶劑的具體例可包括乙二醇單烷基醚類(ethyleneglycolmonoalkylether),例如乙二醇單甲基醚(ethyleneglycolmonomethylether)、乙二醇單乙基醚
(ethyleneglycolmonoethylether)、乙二醇單丙基醚(ethyleneglycolmonopropylether)、乙二醇單丁基醚(ethyleneglycolmonobutylether)及其類似物;二乙二醇二烷基醚類(diethyleneglycoldialkylether),例如二乙二醇二甲基醚(diethyleneglycoldimethylether)、二乙二醇二乙基醚(diethyleneglycoldiethylether)、二乙二醇二丙基醚(diethyleneglycoldipropylether)、二乙二醇二丁基醚(diethyleneglycoldibutylether)及其類似物;乙二醇烷基醚醋酸酯類(ethyleneglycolalkyletheracetate),例如乙二醇甲醚醋酸酯(methylcellosolveacetate)、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylcellosolveacetate)及其類似物;丙二醇單烷基醚類(propyleneglycolmonoalkylether),例如丙二醇單甲基醚(propyleneglycolmonomethylether)及其類似物;亞烷基二醇烷醚醋酸酯醇(alkyleneglycolalkyletheracetate),例如丙二醇單甲醚醋酸酯(propyleneglycolmonomethyletheracetate)、丙二醇單乙醚醋酸酯(propyleneglycolmonoethyletheracetate)、丙二醇單丙醚醋酸酯(propyleneglycolmonopropyletheracetate)、甲氧基丁基醋酸酯(methoxybutylacetate)、甲氧基戊基醋酸酯(methoxypentylacetate)及其類似物;芳香烴類(aromatic hydrocarbon),例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯及其類似物;酮類,例如甲基乙基酮(methylethylketone)、丙酮(acetone)、甲基戊基酮(methylamylketone)、甲基異丁基酮(methylisobutylketone)、環己
酮(cyclohexanone)及其類似物;醇類,例如是乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇(ethyleneglycol)和丙三醇(glycerin)及其類似物;酯類,例如是3-乙氧基丙酸乙酯(3-ethoxypropionic acid ethyl)、3-甲氧基丙酸甲酯(3-methoxypropionic acid methyl)及其類似物;環狀酯類例如是γ-丁內酯(γ-butyrolactone)及其類似物。這些溶劑可以單獨使用,或是混合兩種或兩種以上來使用。
溶劑的含量並沒有特別限制,可以是例如相對於感光性樹脂組成物的總固體含量之重量,溶劑含量可以在60%至90%重量百分比的範圍之間,例如70%至85%重量百分比的範圍之間。若溶劑的含量在上述範圍內,則有較佳的塗佈性質。
本發明之感光性樹脂組成物可根據所需而更包括添加劑(G)。例如,填充劑(filler)、其他聚合物化合物、助黏劑(adhesion promoter,)、抗凝結劑(anti-agglomeration agent)及其類似物均可用來作為添加劑。
填充劑例如是包括玻璃、氧化矽、氧化鋁和其類似物。
其他聚合物化合物,具體而言,可包括一熱固性樹脂,例如是環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂和其類似物;一熱塑性樹脂,例如是聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚丙烯酸(polyacrylic acid)、聚乙二醇單烷基醚(polyethylene glycol monoalkyl ether)、聚氟烷基丙烯酸酯(polyfluoroalkyl acrylate)、聚酯(polyester)、聚胺基甲酸酯(polyurethane)和其類似物。
至於助黏劑,例如可以是乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(vinyltriethoxysilane)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷(vinyltris(2-methoxyethoxy)silane)、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane)、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane)、3-胺基丙基三乙氧基矽烷(3-aminopropyltriethoxysilane)、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane)、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷(3-chloropropylmethyldimethoxysilanc)、3-氯丙基三甲氧基矽烷(3-chloropropyltrimethoxysilane)、3-甲基丙烯醯基氧丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane)、3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)及其類似物。
而抗凝結劑,具體例子例如聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)及其類似物。
本發明之一實施例係關於使用本發明之感光性樹脂組成物製造的一彩色濾光件(color filter)。
當本發明的彩色濾光件應用於一影像顯示裝置(image display device)時,它是以顯示裝置之一光源發出之光線所激發而發光,因而實現更優異的發光效率。再者,由於發出具有色彩的光線,色彩再現性十分良好,且由於光致發光造成光線係沿所有方向射出,因此也可增進視角。
彩色濾光件可包括一基板和形成在基板上之一圖案層。
基板可以是彩色濾光件本身的一基板,或者可以是用於使彩色濾光件設置於顯示裝置之上的一部份,或其類似物;因此並不特別限制。基板例如可以包括玻璃、矽(Si)、矽氧化物(SiOx)或聚合物基板。聚合物基板例如可以包括聚醚碸(PES)或聚碳酸酯(PC)。
圖案層是包括本發明之感光性樹脂組成物的一膜層,且可以是藉由將感光性樹脂以一預定圖案曝光、顯影和固化來形成的一膜層。
於本發明之一實施例中,由感光性樹脂組成物形成的圖案層可提供包含紅色量子點粒子(red quantum dot particles)的一紅色圖案層、包含綠色量子點粒子(green quantum dot particles)的一綠色圖案層或包含藍色量子點粒子(blue quantum dot particles)的一藍色圖案層。當用光照射時,紅色圖案層可以發紅光,綠色圖案層可以發綠光,且藍色圖案層可以發藍光。在此示例中,當將圖案層應用於一影像顯示裝置時,從光源發出的光
並無特別限制,但使用發出藍光的光源可以達到更優異的色彩再現性。
在本發明的一實施例中,圖案層可以是僅包括紅色圖案層、綠色圖案層和藍色圖案層之其中兩種光色的一圖案層。在此示例中,此圖案層可更包括一不包含量子點粒子的透明圖案層。在僅提供兩種顏色的圖案層的情況下,可以使用一光源其發出光線的波長表現了未包括的剩餘顏色。例如,當在包括紅色圖案層和綠色圖案層的情況下,可以使用發出藍光的光源;而在此情況下,紅色量子點粒子發出紅光,綠色量子點粒子發出綠光,並且藍光穿過透明圖案層而呈現藍色。
如前述,彩色濾光件除了包括基板和圖案層,更可以包括形成在相關圖案之間的一阻擋層,且還可以包括一黑色矩陣。而且,彩色濾光件還可以包括一保護膜形成於此些圖案層上。
本發明的一實施例係有關於一種包括前述彩色濾光件的影像顯示裝置。
本發明之彩色濾光件可應用於不僅是一般的液晶顯示裝置,還可以應用於多種影像顯示裝置,例如電致發光顯示裝置(electroluminescence display device)、電漿顯示裝置(plasma display device)、場發射顯示裝置(field emission display device)及其類似物。
以下,經由下述實施例、比較例和實驗例說明本發明相關之更多細節。然而,這些實施例、比較例和實驗例僅做說
明目的之用,對本領域技術人員而言明顯地並非用以限制本發明的範圍。
製備例1:具有CdSe(核)/ZnS(殼)結構的光致發光綠色量子點粒子之合成
將0.4mmol的CdO、4mmol的醋酸鋅和5.5mL的油酸與20mL的1-十八烯一起放在一反應器中,然後加熱至150℃並使其反應。然後,使以上反應混合物在100mTorr的真空中靜置20分鐘,以去除由油酸將鋅取代後生成的醋酸。之後,反應混合物加熱至310℃以得到一透明混合物,然後將透明混合物在310℃下保持20分鐘。然後,將Se和S的溶液,其中包括0.4mmol的Se粉末與2.3mmol的S粉末分別溶解在3mL的三辛基膦(trioctylphosphine)中,快速地注入含有Cd(OA)2和Zn(OA)2的溶液的一反應器中。生成的混合物在310℃下成長5分鐘,然後利用一冰浴使其成長停止。接著,在乙醇中進行沉澱,然後使用一離心機分離出量子點,並用氯仿和乙醇沖洗掉額外的雜質,因而獲得具有CdSe(核)/ZnS(殼)結構且以油酸穩定化的量子點,其中量子點粒子具有核粒子直徑和殼厚度的總和為3至5奈米。
製備例2:鹼溶性樹脂之合成
準備一個配備有一攪拌器、一溫度計、一回流冷凝管、一滴液漏斗及一氮氣導入管之燒瓶。分開地,加入45重量份之N-benzylmaleimide、45重量份之methacrylic acid、10重量份之三環癸基甲基丙烯酸酯(tricyclodecyl methacrylate)、4重量份之過
氧化叔丁基-2-乙基己酸酯(t-butylperoxy-2-ethylhexanoate)、40重量份之丙二醇單甲醚醋酸酯(以下簡稱為PGMEA)於燒瓶中並攪拌混合,以製備一單體滴液。且將6重量份的正十二烷基硫醇和24重量份的PGMEA加入後攪拌混合,以製備一鏈轉移劑滴液。之後,將395重量份的PGMEA導入燒瓶中,且將燒瓶內之空氣置換為氮氣後,將燒瓶之溫度升溫至90℃並同時進行攪拌。接著,藉由滴液漏斗將單體滴液及鏈轉移劑滴液以逐滴滴落方式加入。在維持90℃之條件下分別進行2小時之逐滴滴落的步驟。1小時後,升溫至110℃且維持3小時後,導入氣體導入管,開始進行氧氣/氮氣=5/95(v/v)混合氣體之吹泡。接著,將10重量份的甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl methacrylate)、0.4重量份的2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol))、及0.8重量份的三乙胺(triethylamine)加入燒瓶中,且在110℃繼續反應8小時。之後,反應冷卻至室溫,可得到固體成分為29.1重量%、重量平均分子量為32,000、酸值為114mgKOH/g之一鹼溶性樹脂。
實施例1-7和比較例1-2:製備感光性樹脂組成物
混合的各成分(單位)如表1所示,然後以丙二醇單甲基醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate)稀釋使總固體含量為20%重量百分比,並充分攪拌以獲得感光性樹脂組成物。
A-1:製備例1之CdSe(核)/ZnS(殼)結構的量子點
B-1:二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物(dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid monoester)(包含羧酸之五官能可光聚合化合物)(商品名TO-1382,Dong-A製造)
B-2:雙季戊四醇六丙烯酸酯(Dipentaerythritol hexaacrylate)(KAYARAD DPHA;NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.製造)
C-1:Irgaqure-907(BASF製造)
D-1:製備例2之鹼溶性樹脂
E-1:TINUVIN 123(BASF製造)-受阻胺化合物(化學式1之化合物,其中Ra、Rb、Rc和Rd是氫,Re是辛氧基,Y是-O-C(=O)-R'-C(=O)-O-,以及R'是辛烷基)
E-2:TINUVIN 770DF(BASF製造)-受阻胺化合物(化學式1之化合物,其中Ra、Rb、Rc和Rd是氫,Re是氫,Y是-O-C(=O)-R'-C(=O)-O-,以及R'是辛烷基)
E-3:LA-52(ADEKA製造)-受阻胺化合物(化學式2之化合物,其中Ra、Rb、Rc和Rd是氫,Re是甲基)
E-4:LA-57(ADEKA製造)-受阻胺化合物(化學式2之化合物,其中Ra、Rb、Rc和Rd是氫,Re是氫)
E-5:TINUVIN 109(BASF製造)-苯並三唑化合物
E-6:DABCO(1,4-二氮雜二環[2.2.2]辛烷(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane))
實驗例1
藉由使用以實施例和比較例製備的感光性樹脂組成物,係如下敘述製備一彩色濾光件。在此,顯影速度、敏感度和附著性並以如下方法進行量測,其量測結果係列於表2如下。
<彩色濾光件之製備>
將上述各個感光性樹脂組成物以一旋塗法(spin coating method)分別塗覆在一玻璃基板上,之後放置於加熱板上,並在100℃的溫度下維持3分鐘,以形成薄膜。接著,在上述薄膜上放置具有長寬20mm x 20mm的一方形透光圖案以及具有1
μm~100μm的線/空間圖案之一測試光罩,將薄膜設置為與測試光罩相隔100μm的距離,然後照射紫外線。
其中,係使用Ushio Denki製造的超高壓水銀燈(商品名USH-250D)作為紫外線光源,並以200mJ/cm2之曝光量(365nm)進行光照射,且並沒有使用特別的光學濾光片。將上述照射紫外線之薄膜浸漬在pH為10.5之KOH水溶液中80秒後,進行顯影。將塗佈有薄膜之玻璃板使用蒸餾水洗滌後,吹入氮氣進行乾燥,且在150℃之加熱箱中加熱10分鐘,而製備出一彩色濾光件。上述製造之彩色濾光件的薄膜厚度為3.0μm。
(1)圖案準確度
關於使用感光性樹脂組成物所製得之彩色濾光件,其透過具100μm線/空間圖案之光罩所得到的之圖案尺寸,係以OM儀器(型號ECLIPSE LV100POL,Nikon)進行量測。圖案錯誤(pattern error)可藉由比較光穿透圖案之寬度與彩色濾光件之量測寬度(量測的圖案寬度)而做計算。亦即,圖案錯誤可由下列方程式1而得。
[方程式1]圖案錯誤(△)=(光穿透圖案之寬度)-(量測圖案之寬度)
若圖案錯誤之數值大於20μm,則形成一精細圖案是有難度的,這也致使難以形成一精細畫素。而若圖案錯誤之數值是一負值,則可能出現製程缺陷。
(2)發光強度(Luminescence intensity)和發光強度保持率(抗熱性)
係使用一365nm管式4W UV燈(型號:VL-4LC,VILBER LOURMAT製造)對於彩色濾光件之具有20mm x 20mm之正方形圖案的圖案部分進行照射。且由光致發光所發射的波長(550nm)區域的光強度係以使用一光譜儀(OCEAN OPTICS Co.製造)進行量測。
並且在230℃進行60分鐘的硬烤(hard bake)步驟,硬烤之前和之後均進行發光強度的量測,且發光強度保持率並與比較例1進行比較。其結果列於表2如下。
如表2所示,其結果證實,相較於比較例1和2的感光性樹脂組成物沒有包括光穩定劑,根據本發明實施例1-7之包括受阻胺化合物的感光性樹脂組成物,其中受阻胺化合物作為光穩定劑,確實可實現一精細圖案之製作;並且本發明可以抑制量子點粒子被氧化,即使是在硬烤製程後,因而可使發光強度維持在一更高的程度。
雖然本發明一些具體部分係詳細說明如上,但技術領域者顯然當知該些具體技術僅是一較佳實施例,而本發明之保護範圍並非僅限於該些內容。再者,如技術領域者理解,在不脫離基於上述之本發明的精神和範圍內,各種之應用與潤飾都是可能的。
因此,本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍及其均等物所界定者為準。
Claims (6)
- 一種感光性樹脂組成物,包括一光致發光量子點粒子(photoluminescence quantum dot particle)、一光聚合性化合物(photopolymerizable compound)、一光聚合引發劑(photopolymerization initiator)、一鹼溶性樹脂(alkali-soluble resin)、一光穩定劑(photostabilizer)和一溶劑,其中該光穩定劑包括一受阻胺化合物(hindered amine compound),該光聚合引發劑包括選自由一三嗪類化合物(triazine-based compound)、一苯乙酮類化合物(acetophenone-based compound)、一聯咪唑類化合物(biimidazole-based compound)及一肟類化合物(oxime compound)所構成之群組中的至少其中之一化合物,其中該受阻胺化合物係如下述化學式2所表示:
其中, R為; Ra和Rb各自獨立地為氫或甲基;Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-C4之烷基(alkyl)或C6-C10之 芳基(aryl);以及Re為氫、C1-C18之烷基、C1-C18之烷氧基(alkoxy)、被羥基(hydroxy)取代的C2-C7之烷基或C2-C7之烷氧基、C2-C18之烯基(alkenyl)、C2-C18之烯氧基(alkenyloxy)、C3-C18之炔基(alkynyl)、C3-C18之炔氧基(alkynyloxy)、C3-C12之環烷基(cycloalkyl)、C3-C12之環烷氧基(cycloalkoxy)、C6-C10之二環烷基(bicycloalkyl)、C6-C10之二環烷氧基(bicycloalkoxy)、C3-C8之環烯基(cycloalkenyl)、C3-C8之環烯氧基(cycloalkenyloxy)、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳基、被C1-C4烷基或C1-C4烷氧基或鹵素取代或未取代之C6-C20之芳氧基(aryloxy);選自-C(=O)-H、C1-C19之烷基羰基(-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基羰基(-C(=O)-C2-19 alkenyl)、C6-C10之芳基C2-C4烯基羰基(-C(=O)-C2-4 alkenyl-C6-10 aryl)、C6-C10之芳基羰基(-C(=O)-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基酯基(-C(=O)-O-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基酯基(-C(=O)-O-C6-10 aryl)、C1-C6之烷基胺基羰基(-C(=O)-NH-C1-6 alkyl)、C6-C10之芳基胺基羰基(-C(=O)-NH-C6-10 aryl)和C1-C6之烷基醯胺基(-C(=O)-N(C1-6 alkyl)2)的醯基(acyl);或是選自C1-C19之烷基醯氧基(-O-C(=O)-C1-19 alkyl)、C2-C19之烯基醯氧基(-O-C(=O)-C2-19 alkenyl)和C6-C10之芳基醯氧基(-O-C(=O)-C6-10 aryl)的醯氧基(acyloxy)。 - 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物,其中Ra、Rb、Rc和Rd為氫,Re為氫或C1-C18之烷基。
- 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物,其中該光穩定劑更包括至少一種光穩定劑選自由一苯並三唑類光穩定劑(benzotriazole-based photostabilizer)、一三嗪類光穩定劑(triazine-based photostabilizer)和一二苯甲酮類光穩定劑(benzophenone-based photostabilizer)所組成之群組。
- 如申請專利範圍第1項所述之感光性樹脂組成物,其中基於該感光性樹脂組成物之總固體含量的重量為100%重量百分比,包含0.025%至10%重量百分比的該光穩定劑。
- 一種彩色濾光件,使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之感光性樹脂組成物所形成。
- 一種影像顯示裝置,包括如申請專利範圍第5項所述之該彩色濾光件。
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