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TWI851415B - 可固化組成物、固化層、彩色濾光片以及顯示裝置 - Google Patents

可固化組成物、固化層、彩色濾光片以及顯示裝置 Download PDF

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TWI851415B
TWI851415B TW112135109A TW112135109A TWI851415B TW I851415 B TWI851415 B TW I851415B TW 112135109 A TW112135109 A TW 112135109A TW 112135109 A TW112135109 A TW 112135109A TW I851415 B TWI851415 B TW I851415B
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金旻成
金東俊
鄭知英
鄭暋潔
張炫淑
朴民志
金旻祉
閔庚曙
李範珍
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南韓商三星Sdi股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可固化組成物、使用可固化組成物製造的固化層、包含固化層的彩色濾光片以及包含彩色濾光片的顯示裝置,可固化組成物包含:(A)量子點;及(B)可聚合化合物,包含由化學式1表示的化合物。 [化學式1]

Description

可固化組成物、固化層、彩色濾光片以及顯示裝置
本揭露是關於一種可固化組成物、使用所述組成物製造的固化層、包含固化層的彩色濾光片以及包含彩色濾光片的顯示裝置。
在一般量子點的情況下,歸因於具有疏水性的表面特性,其中分散有所述量子點的溶劑受到限制。因此,難以引入至諸如黏合劑或可固化單體的極性系統中。
舉例而言,即使在積極研究量子點油墨組成物的情況下,極性在初始步驟中亦相對較低且其可分散於具有高疏水性的可固化組成物中所使用的溶劑中。因此,因為量子點按組成物的總量計為20重量%或大於20重量%,所以無法在某一水準上提高油墨的光效率。儘管另外添加量子點且按次序分散量子點以提高光效率,但黏度已超出能夠噴墨的範圍,且可能不滿足可加工性。
為了達成能夠噴墨的黏度範圍,亦提供一種藉由溶解按組成物的總量計為50重量%或大於50重量%的溶劑來降低油墨固體含量的方法,所述方法就黏度而言提供略微令人滿意的結果。然 而,其就黏度而言可視為令人滿意的結果,但由於噴墨期間的溶劑揮發而引起的噴嘴乾燥、噴嘴堵塞、噴墨之後隨時間推移的單一膜的厚度減小可能變得更糟糕,且在固化後難以控制厚度偏差。因此,難以將其應用於實際製程。
因此,不包含溶劑的非溶劑型量子點油墨為應用於實際製程的最佳形式。將量子點本身應用於溶劑型組成物的目前技術現在在一定程度上受到限制。
在無溶劑可固化組成物(量子點油墨組成物)的情況下,由於包含過量的可聚合化合物,因此可造成因揮發性引起的噴嘴乾燥所致的堵塞及噴射故障及由於在圖案化分區壁像素中噴射的油墨組成物的揮發而導致的單層膜厚度減小。因此,已從不同角度做出改良無溶劑可固化組成物的光學特性的努力。為了改良無溶劑可固化組成物的光學特性,通常使用增加無機材料的含量的方法,但存在無機材料愈多,反射率愈高的問題。換言之,由於無溶劑可固化組成物的光學特性的改良與反射率降低問題存在權衡關係,因此對能夠同時改良前述兩種特性(光學特性改良及反射率降低)的技術的需求逐漸增長。
實施例提供一種能夠同時改良光學特性且降低反射率的可固化組成物。
另一實施例提供使用可固化組成物製造的固化層。
另一實施例提供一種包含固化層的彩色濾光片。
另一實施例提供一種包含彩色濾光片的顯示裝置。
實施例提供一種可固化組成物,所述可固化組成物包含:(A)量子點;及(B)可聚合化合物,包含由化學式1表示的化合物。
Figure 112135109-A0305-02-0005-1
在化學式1中,L1為含有硫原子的二價連接基團,但不包含二硫鍵(*-S-S-*)鍵聯結構,L2及L3各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基,或經取代或未經取代的C3至C20環伸烷基,且R1及R2各自獨立地為氫原子、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,或經取代或未經取代的C6至C20芳基。
L1可由化學式化學式L-1至化學式L-4中的任一者表示。
Figure 112135109-A0305-02-0005-2
Figure 112135109-A0305-02-0005-3
[化學式L-3]
Figure 112135109-A0305-02-0006-4
Figure 112135109-A0305-02-0006-5
在化學式L-1至化學式L-4中,L4至L8各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20伸烷基。
由化學式1表示的化合物可具有大於1.455的折射率。
由化學式1表示的化合物可由化學式1-1至化學式1-3中的任一者表示。
Figure 112135109-A0305-02-0006-6
Figure 112135109-A0305-02-0006-7
Figure 112135109-A0305-02-0006-8
可聚合化合物可更包含結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物。
結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物可由化學式2表示。
Figure 112135109-A0305-02-0007-9
在化學式2中,L9為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C3至C20環伸烷基或酮基(*-O-*),L10及L11各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基,且R3及R4各自獨立地為氫原子、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,或經取代或未經取代的C6至C20芳基。
由化學式2表示的化合物可具有小於或等於1.455的折射率。
可按1:9至9:1的重量比包含由化學式1表示的化合物及結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物。
可固化組成物可為無溶劑可固化組成物。
按無溶劑可固化組成物的總量計,無溶劑可固化組成物可包含5重量%至60重量%的量子點及40重量%至95重量%的可聚合化合物。
可固化組成物可更包含聚合起始劑、光漫射劑、聚合抑制劑或其組合。
光漫射劑可包含硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
可固化組成物可更包含溶劑。
按可固化組成物的總重量計,可固化組成物可包含1重量%至40重量%的量子點、1重量%至20重量%的可聚合化合物以及40重量%至80重量%的溶劑。
可固化組成物可更包含丙二酸、3-胺基1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、氟類界面活性劑或其組合。
另一實施例提供使用可固化組成物製造的固化層。
固化層可具有50%至55%的漫反射率。
另一實施例提供一種包含固化層的彩色濾光片。
另一實施例提供一種包含彩色濾光片的顯示裝置。
本發明的其他實施例包含於以下實施方式中。
含硫二(甲基)丙烯酸酯化合物包含於含量子點的可固化組成物中,且由此可改良含量子點的可固化組成物的光學特性,且可同時減小反射率。
在下文中詳細地描述本發明的實施例。然而,此等實施例 為例示性的,本發明不限於此且本發明由申請專利範圍的範疇限定。
在本說明書中,當不另外提供特定定義時,「烷基」指C1至C20烷基,「烯基」指C2至C20烯基,「環烯基」指C3至C20環烯基,「雜環烯基」指C3至C20雜環烯基,「芳基」指C6至C20芳基,「芳烷基」指C6至C20芳烷基,「伸烷基」指C1至C20伸烷基,「伸芳基」指C6至C20伸芳基,「烷基伸芳基」指C6至C20烷基伸芳基,「伸雜芳基」指C3至C20伸雜芳基,且「伸烷氧基」指C1至C20伸烷氧基。
在本說明書中,當不另外提供特定定義時,「取代」指藉由由以下各者中選出的取代基的至少一個氫原子的替換:鹵素原子(F、Cl、Br或I)、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞胺基基團、疊氮基、甲脒基基團、肼基基團、亞肼基基團、羰基、胺甲醯基基團、硫醇基、酯基、酮基、羧基或其鹽、磺酸基團或其鹽、磷酸或其鹽、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。
在本說明書中,當不另外提供特定定義時,「雜(hetero)」指在化學式中包含至少一個N、O、S以及P的雜原子。
在本說明書中,當不另外提供特定定義時,「(甲基)丙烯酸酯」指「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸脂」兩者,且「(甲基)丙烯酸」指「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」。
在本說明書中,當不另外提供特定定義時,術語「組合」 指混合或共聚。
在本說明書中,當不另外提供定義時,當在化學式中在應給出的位置處未繪製化學鍵時,在所述位置處鍵結氫。
另外,在本說明書中,當不另外提供定義時,「*」是指與相同或不同原子或化學式的連接點。
在下文中,詳細描述根據實施例的構成可固化組成物的各組分。
可聚合化合物
根據實施例的含量子點的可固化組成物包含具有高折射率的含硫二(甲基)丙烯酸酯化合物作為可聚合化合物,使得含硫二(甲基)丙烯酸酯化合物的高折射特性可引起可固化組成物的光學特性的改良,且此外,當可固化組成物熱固化時,誘發硫醇烯加成反應以促進可固化組成物的固化層的表面固化,由此同時滿足反射率降低效果。
含硫二(甲基)丙烯酸酯化合物可由化學式1表示。
Figure 112135109-A0305-02-0010-10
在化學式1中,L1為含有硫原子的二價連接基團,但不包含二硫鍵(*-S-S-*)鍵聯結構,L2及L3各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20伸烷基,或經取代或未經取代的C3至C20環伸烷基,且 R1及R2各自獨立地為氫原子、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,或經取代或未經取代的C6至C20芳基。
含綠色量子點的可固化組成物具有相對較低的吸收率(絕對值)及光效率(EQE),以及近似高達含紅色量子點的可固化組成物的兩倍的反射率。因此,改良面板中綠色量子點像素的亮度存在尚未解決的技術性挑戰,但減少外部光的反射需要進一步改良其正面的亮度。
本發明人已清楚地識別到以上問題,且進行了長時間的相關研究以改良含綠色量子點的可固化組成物的光學特性但降低其反射率,經由數百次試驗及錯誤且最終藉由應用由化學式1表示的化合物作為可聚合化合物成功地解決了所述技術性挑戰。
一般而言,為了改良含綠色量子點的可固化組成物的光學特性,主要使用增加無機材料的含量的方法,但相反,為了降低含綠色量子點的可固化組成物的反射率,使用減少無機材料的含量的方法,其中光學特性改良與反射率降低彼此相對,亦即存在權衡關係,此可使得難以同時達成兩種特性。
根據實施例,將作為可聚合化合物的由化學式1表示的含硫二(甲基)丙烯酸酯化合物應用於可固化組成物,從而同時在除含紅色量子點的可固化組成物以外的含綠色量子點的可固化組成物中實現光學特性改良且降低反射效果。
特定言之,歸因於由化學式1表示的化合物的高折射率,可實現光學特性改良。舉例而言,由化學式1表示的化合物可具有大於1.455的折射率,例如大於1.455且小於或等於1.7,其中 由於由化學式1表示的化合物具有在所述範圍內的高折射率,因此可極大地改良包含此化合物作為可聚合化合物的含量子點的可固化組成物的光學特性。
此外,由於用作可聚合化合物的由化學式1表示的化合物在實施例的可固化組成物的熱固化期間熱分解以暴露硫醇基,且此硫醇基易於與(甲基)丙烯酸酯基團的碳碳雙鍵誘導硫醇烯反應(參考以下反應方案),且因此促進經熱固化單一膜的表面固化,最終顯著地降低固化層的反射率,尤其是漫反射率,因此可獲得反射率降低。舉例而言,固化層的漫反射率可降低至小於或等於55%,例如50%至55%。
Figure 112135109-A0305-02-0012-11
在化學式1中,當L1包含二硫鍵(*-S-S-*)連接結構,或L2或L3包含伸芳基作為連接基團時,所述化合物可具有較低折射率及在光學特性方面的缺點,且另外,硫醇烯反應並未順利地發生,從而使反射率降低效果降低至一半。
舉例而言,L1可由化學式L-1至化學式L-4中的任一者表示。
Figure 112135109-A0305-02-0012-12
[化學式L-2]
Figure 112135109-A0305-02-0013-13
Figure 112135109-A0305-02-0013-14
Figure 112135109-A0305-02-0013-15
在化學式L-1至化學式L-4中,L4至L8各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20伸烷基。
當化學式1的L1連接基團具有以上結構時,同時實現改良根據實施例的可固化組成物的光學特性及降低其反射率(漫反射率)的效果可為極其有利的。
舉例而言,由化學式1表示的化合物可由化學式1-1至化學式1-3中的任一者表示,但未必限於此。
Figure 112135109-A0305-02-0013-16
Figure 112135109-A0305-02-0013-17
Figure 112135109-A0305-02-0014-18
舉例而言,可聚合化合物可更包含結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物。亦即,可聚合化合物可包含由化學式1表示的化合物及具有不同結構的另一化合物。
舉例而言,結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物可由化學式2表示。
Figure 112135109-A0305-02-0014-19
在化學式2中,L9為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基、經取代或未經取代的C3至C20環伸烷基或酮基(*-O-*),L10及L11各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C10伸烷基,且R3及R4各自獨立地為氫原子、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,或經取代或未經取代的C6至C20芳基。
即使根據實施例的可固化組成物更包含由化學式2表示的化合物以及具有高折射率的由化學式1表示化合物作為可聚合化合物,亦可同時達成改良可固化組成物的光學特性及降低反射 率的效果,如在單獨使用由化學式1表示的化合物的情況下。
舉例而言,由化學式2表示的化合物可具有小於或等於1.455的折射率。當由化學式2表示的化合物具有大於1.455的折射率時,其有利於改良光學特性,但就降低反射率而言可為不利的。
舉例而言,由化學式1表示的化合物及結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物(例如,由化學式2表示的化合物等)具有1:9至9:1的重量比,例如5:5至9:1的重量比。
舉例而言,可以比結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物(例如,由化學式2表示的化合物等)更高的量包含由化學式1表示的化合物。
舉例而言,可以6:4至9:1的重量比包含由化學式1表示的化合物及結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物(例如,由化學式2表示的化合物等)。
當以比結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物(例如,由化學式2表示的化合物等)更高的量包含由化學式1表示的化合物時,例如以6:4至9:1的重量比,根據實施例的可固化組成物的固化速率增加,且可最大化改良光學特性及降低反射率的兩個效果的同時改良。
舉例而言,由化學式2表示的化合物可由化學式2-1或化學式2-2表示,但未必限於此。
[化學式2-1]
Figure 112135109-A0305-02-0016-20
Figure 112135109-A0305-02-0016-21
舉例而言,除由化學式2-1及化學式2-2表示的化合物以外,結構與由化學式1表示的化合物的結構不同的化合物可更包含: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、新戊四醇二丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇二丙烯酸酯、二新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、新戊四醇六丙烯酸酯、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、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或其組合。
除可聚合化合物以外,可進一步使用通常用於習知熱固性或光可固化組成物中的單體,且例如,單體可更包含氧雜環丁烷類化合物,諸如雙[1-乙基(3-氧雜環丁烷基)]甲酮。
按無溶劑可固化組成物的總量計,可以40重量%至95重量%,例如50重量%至90重量%的量包含可聚合化合物。當可聚合化合物包含於所述範圍內時,可製備具有具有能夠噴墨的黏度的無溶劑可固化組成物,且所製備的無溶劑可固化組成物中的量 子點可具有改良的分散性,藉此改良光學特性。
舉例而言,可聚合化合物可具有170公克/莫耳至1,000公克/莫耳的分子量。當可聚合化合物具有在所述範圍內的分子量時,其可有利於噴墨,因為其在不妨礙量子點的光學特性的情況下不會增加組成物的黏度。
另外,當可固化組成物包含溶劑時,按可固化組成物的總量計,可以1重量%至20重量%、1重量%至15重量%,例如5重量%至15重量%的量包含可聚合化合物。當可聚合化合物包含於以上範圍內時,可改良量子點的光學特性。
量子點
舉例而言,量子點可在500奈米至680奈米下具有最大螢光發射波長。
舉例而言,當根據實施例的可固化組成物為無溶劑可固化組成物時,可以5重量%至60重量%,例如10重量%至60重量%,例如20重量%至60重量%,例如30重量%至50重量%的量包含量子點。當量子點包含於以上範圍內時,即使在固化之後亦可達成高光保留及光效率。
舉例而言,當根據實施例的可固化組成物為含有溶劑的可固化組成物時,按可固化組成物的總量計,可以1重量%至40重量%,例如3重量%至30重量%包含量子點。當量子點包含於以上範圍內時,改良光轉換率且不減弱圖案特性及顯影特性,使得可獲得極佳可加工性。
舉例而言,量子點吸收在360奈米至780奈米,例如400奈米至780奈米光的波長區內的光,且發射在500奈米至700奈 米,例如500奈米至580奈米的波長區內的螢光,或發射在600奈米至680奈米的波長區內的螢光。亦即,量子點可在500奈米至680奈米下具有最大螢光發射波長(λem)。
量子點可各自獨立地具有20奈米至100奈米,例如20奈米至50奈米的半高全寬(full width at halfmaximum;FWHM)。當量子點具有所述範圍的半高全寬(FWHM)時,在由於高色彩純度而在彩色濾光片中用作彩色材料時增加色彩再現性。
量子點可各自獨立地為有機材料或無機材料,或有機材料與無機材料的混成物(混合物)。
量子點可各自獨立地由核及圍繞核的殼組成,且核及殼可各自獨立地具有由第II族至第IV族、第III族至第V族以及類似者組成的核、核/殼、核/第一殼/第二殼、合金、合金/殼或類似者的結構,但不限於此。
舉例而言,核可包含至少由以下中選出的至少一種材料:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs以及其合金,但未必限於此。圍繞核的殼可包含至少由以下中選出的至少一種材料:CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、HgSe以及其合金,但未必限於此。
在實施例中,由於近來在全世界範圍內對環境的關注已大大增加且亦已強化對毒性材料的限制,因此使用具有略低量子效率(量子產率)但環境友好的非鎘類發光材料(InP/ZnS、InP/ZeSe/ZnS等),而非具有鎘類核的發光材料,但未必限於此。
在核/殼結構的量子點的情況下,包含殼的整體大小(平均粒徑)可為1奈米至15奈米,例如5奈米至15奈米。
舉例而言,量子點可各自獨立地包含紅色量子點、綠色量子點或其組合。紅色量子點各自獨立地具有10奈米至15奈米的平均粒徑。綠色量子點可各自獨立地具有5奈米至8奈米的平均粒徑。
另一方面,對於量子點的分散穩定性,根據實施例的可固化組成物可更包含分散劑。分散劑有助於諸如可固化組成物中的量子點的光轉化材料的均勻分散性,且可包含非離子型、陰離子型或陽離子型分散劑。特定言之,分散劑可為聚伸烷二醇或其酯、聚氧伸烷基、多元醇酯環氧烷加成產物、乙醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺以及類似者,且其可單獨使用或以兩種或大於兩種的混合物形式使用。相對於諸如量子點的光轉換材料的固體含量,可以0.1重量%至100重量%,例如10重量%至20重量%的量使用分散劑。
舉例而言,量子點可為經具有極性基團的配位體表面改質的量子點,例如與可聚合化合物具有高親和力的配位體。在如上文所描述的表面改質的量子點的情況下,非常容易製備高濃度或高度濃縮的量子點分散液(改良量子點相對於可聚合化合物的分散性),其可對改良光效率具有巨大影響,且特定言之對實施無溶劑可固化組成物可為有利的。
舉例而言,具有極性基團的配位體可具有與可聚合化合物的化學結構具有高親和力的結構。
舉例而言,具有極性基團的配位體可由化學式A至化學式Q中的任一者表示,但未必限於此。
[化學式A]
Figure 112135109-A0305-02-0020-22
Figure 112135109-A0305-02-0020-23
Figure 112135109-A0305-02-0020-24
Figure 112135109-A0305-02-0020-25
在化學式D中,m1為0至10的整數。
Figure 112135109-A0305-02-0020-26
Figure 112135109-A0305-02-0020-27
Figure 112135109-A0305-02-0020-28
[化學式H]
Figure 112135109-A0305-02-0021-29
Figure 112135109-A0305-02-0021-30
Figure 112135109-A0305-02-0021-31
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當使用配位體時,量子點的表面改質可變得更容易,且當將用配位體表面改質的量子點添加至前述可聚合化合物且接著攪拌時,可獲得極透明的分散液,此證實極充分地進行量子點的表面改質。
光漫射劑
根據實施例的可固化組成物可更包含光漫射劑。
舉例而言,光漫射劑可包含硫酸鋇(BaSO4)、碳酸鈣(CaCO3)、二氧化鈦(TiO2)、氧化鋯(ZrO2)或其組合。
光漫射劑可反射前述量子點中未經吸收的光且允許量子點再次吸收反射光。亦即,光漫射劑可增加由量子點吸收的光量,且提高可固化組成物的光轉化效率。
光漫射劑可具有150奈米至250奈米,且特定言之180奈米至230奈米的平均粒徑(D50)。當光漫射劑的平均粒徑在所述範圍內時,其可具有較佳光漫射效應且提高光轉化效率。
按可固化組成物的總量計,可以1重量%至20重量%,例如2重量%至15重量%,例如3重量%至10重量%的量包含光漫射劑。按可固化組成物的總量計,當包含小於1重量%的光漫射劑時,難以預期藉由使用光漫射劑來改良光轉化效率的效果,且當含有大於20重量%的光漫射劑時,可出現量子點沈澱問題。
聚合起始劑
根據實施例的可固化組成物可更包含聚合起始劑,例如光聚合起始劑、熱聚合起始劑或其組合。
光聚合起始劑可為用於感光性樹脂組成物的常用起始劑,例如苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、噻噸酮類化合物、安息香類化合物、三嗪類化合物、肟類化合物、胺基酮類化合物以及類似者,但未必限於此。
苯乙酮類化合物的實例可為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、對三級丁基三氯苯乙酮、 對三級丁基二氯苯乙酮、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-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁-1-酮以及類似者。
二苯甲酮類化合物的實例可為二苯甲酮、苯甲酸苯甲酯、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4,4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮以及類似者。
噻噸酮類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-氯噻噸酮以及類似者。
安息香類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、苯甲基二甲基縮酮以及類似者。
三嗪類化合物的實例可為2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-聯苯-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基均三嗪、2-(萘酚-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基萘酚-基)-4,6-雙(三氯甲基)均三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基均三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)均三嗪以及類似者。
肟類化合物的實例可為O-醯基肟類化合物、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-咔唑-3-基]乙酮、O-乙氧基羰基-α-氧胺基-1-苯基丙-1-酮以及類似者。O-醯基肟類化合物的特定實例可為1,2-辛二酮、2-二甲胺基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯硫基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯以及類似者。
胺基酮類化合物的實例可為2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1及類似者。
除所述化合物以外,光聚合起始劑可更包含咔唑類化合物、二酮類化合物、硼酸鋶類化合物、重氮類化合物、咪唑類化合物、聯咪唑類化合物以及類似者。
光聚合起始劑可與能夠藉由吸收光且變成激發態且接著傳遞其能量而引起化學反應的光敏劑一起使用。
光敏劑的實例可為四乙二醇雙-3-巰基丙酸酯、新戊四醇四-3-巰基丙酸酯、二新戊四醇四-3-巰基丙酸酯以及類似者。
熱聚合起始劑的實例可為過氧化物,具體而言,過氧化苯甲醯、過氧化二苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化二月桂醯、過氧化二三級丁基(di-tert-butyl peroxide)、過氧化環己烷、過氧化甲基乙基酮、過氧化氫(例如三級丁基過氧化氫、異丙苯過氧化氫)、過氧化二碳酸二環己酯、2,2-偶氮-雙(異丁腈)、過苯甲酸三級丁酯以及類似者,例如2,2'-偶氮雙-2-甲基丙腈,但未必限於此,且可使用所屬領域中熟知的過氧化物中的任一者。
按可固化組成物的總量計,可以0.1重量%至5重量%, 例如1重量%至4重量%的量包含聚合起始劑。當聚合起始劑包含於所述範圍內時,有可能由於在曝光或熱固化期間充分固化而獲得極佳可靠性,且有可能防止由於非反應起始劑而導致的透射率劣化,藉此防止量子點的光學特性劣化。
黏合劑樹脂
根據實施例的可固化組成物可更包含黏合劑樹脂。
黏合劑樹脂可包含丙烯醯類樹脂、卡哆類樹脂、環氧樹脂或其組合。
丙烯醯類樹脂可為第一烯系不飽和單體及與其可共聚的第二烯系不飽和單體的共聚物,且可為包含至少一個丙烯醯類重複單元的樹脂。
丙烯醯類黏合劑樹脂的特定實例可為聚苯甲基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物以及類似者,但不限於此,且可單獨使用或以兩種或大於兩種的混合物形式使用。
丙烯醯類黏合劑樹脂的重量平均分子量可為5,000公克/莫耳至15,000公克/莫耳。當丙烯醯類黏合劑樹脂具有在所述範圍內的重量平均分子量時,改良與基底的緊密接觸性質、物理性質以及化學性質,且黏度適當。
丙烯醯類樹脂的酸值可為80毫克氫氧化鉀/公克至130毫克氫氧化鉀/公克。當丙烯醯類樹脂具有在所述範圍內的酸值時,可獲得像素的極佳解析度。
卡哆類樹脂可用於習知可固化樹脂(或感光性樹脂)組成物中,且可例如如韓國專利特許公開申請案第10-2018-0067243號中所揭露的使用,但不限於此。
可例如藉由將以下化合物中的至少兩者混合來製備卡哆類樹脂:含芴化合物,諸如9,9-雙(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)芴;酐化合物,諸如苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四酸二酐、環丁烷四甲酸二酐、苝四甲酸二酐、四氫呋喃四甲酸二酐以及四氫鄰苯二甲酸酐;二醇化合物,諸如乙二醇、丙二醇以及聚乙二醇;醇化合物,諸如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、環己醇以及苯甲醇;溶劑類化合物,諸如丙二醇甲基乙基乙酸酯及N-甲基吡咯啶酮;含磷化合物,諸如三苯膦;以及胺或銨鹽化合物,諸如氯化四甲銨、溴化四乙銨、苯甲基二乙胺、三乙胺、三丁胺或氯化苯甲基三乙銨。
卡哆類黏合劑樹脂的重量平均分子量可為500公克/莫耳至50,000公克/莫耳,例如1,000公克/莫耳至30,000公克/莫耳。當卡哆類黏合劑樹脂的重量平均分子量在所述範圍內時,可在固化層的生產期間無殘餘物的情況下及在可固化組成物的顯影期間不損耗膜厚度的情況下形成令人滿意的圖案。
當黏合劑樹脂為卡哆類樹脂時,改良包含黏合劑樹脂的可固化組成物,特定言之感光性樹脂組成物的顯影性,且在光固化期間的敏感性為良好的,以便改良精細圖案形成性質。
環氧樹脂可為可熱聚合單體或寡聚物,且可包含具有碳-碳不飽和鍵及碳-碳環鍵的化合物。
環氧樹脂可包含但不限於雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧 樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、環脂族環氧樹脂以及脂族聚縮水甘油醚,但未必限於此。
由於所述化合物的可商購產品可為:雙苯基環氧樹脂,諸如優卡殼牌環氧樹脂株式會社(Yuka Shell Epoxy Co.)的YX4000、YX4000H、YL6121H、YL6640或YL6677;甲酚酚醛環氧樹脂,諸如日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)的EOCN-102、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025以及EOCN-1027,及優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPIKOTE 180S75及類似者;雙酚A環氧樹脂,諸如優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPIKOTE 1001、EPIKOTE 1002、EPIKOTE 1003、EPIKOTE 1004、EPIKOTE 1007、EPIKOTE 1009、EPIKOTE 1010以及EPIKOTE 828;雙酚F環氧樹脂,諸如優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPIKOTE 807及EPIKOTE 834;苯酚酚醛環氧樹脂,諸如優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPIKOTE 152、EPIKOTE 154以及EPIKOTE 157H65,及日本化藥株式會社的EPPN 201、EPPN 202,及日本化藥株式會社的EPPN 201、EPPN 202;環脂族環氧樹脂,諸如汽巴-嘉基集團公司(CIBA-GEIGY A.G)的CY175、CY177以及CY179、美國聯合碳化物公司(U.C.C)的ERL-4234、ERL-4299、ERL-4221以及ERL-4206、昭和電工株式會社(Showa Denko K.K.)的Shodyne 509、汽巴-嘉基集團公司的Araldite CY-182、大日本油墨化學工業株式會社(Dainippon Ink & Chemicals,Inc.)的CY-192及CY-184、優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPICLON 200及EPICLON 400、EPIKOTE 871、EPIKOTE 872以及塞拉尼斯塗層公司(Celanese Coatings Corporation)的EP1032H60、ED-5661以及ED-5662,因 此脂族聚縮水甘油醚可為優卡殼牌環氧樹脂株式會社的EPIKOTE 190P及EPIKOTE 191P、共榮社侑士株式會社(Kyoesha Yushi Co.,Ltd.)的Epolite 100MF、日本侑士株式會社(Nippon Yushi Co.,Ltd.)的Epiol TMP以及類似者。
舉例而言,當根據實施例的可固化組成物為無溶劑可固化組成物時,按可固化組成物的總量計,可以0.5重量%至10重量%,例如1重量%至5重量%的量包含黏合劑樹脂。在此情況下,可改良無溶劑可固化組成物的耐熱性及耐化學性,且亦可改善組成物的儲存穩定性。
舉例而言,當根據實施例的可固化組成物為包含溶劑的可固化組成物時,按可固化組成物的總量計,可以1重量%至30重量%,例如3重量%至20重量%的量包含黏合劑樹脂。在此情況下,可改良圖案特性、耐熱性以及耐化學性。
其他添加劑
針對量子點的穩定性及分散改良,根據實施例的可固化組成物可更包含聚合抑制劑。
聚合抑制劑可包含對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合,但未必限於此。當根據實施例的可固化組成物更包含對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合時,可防止在塗佈可固化組成物之後的曝光期間的室溫交聯。
舉例而言,對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合可為對苯二酚、甲基對苯二酚、甲氧基對苯二酚、三級丁基對苯二酚、2,5-二三級丁基對苯二酚(2,5-di-t-butyl hydroquinone)、2,5-雙(1,1-二甲基丁基)對苯二酚、2,5-雙(1,1,3,3-四甲基丁基)對苯二 酚、兒茶酚、三級丁基兒茶酚、4-甲氧基苯酚、苯三酚、2,6-二三級丁基-4-甲苯酚(2,6-di-t-butyl-4-methylphenol)、2-萘酚、參(N-羥基-N-亞硝基苯胺基-O,O')鋁或其組合,但未必限於此。
對苯二酚類化合物、兒茶酚類化合物或其組合可以分散液的形式使用。按可固化組成物的總量計,可以0.001重量%至3重量%,例如0.01重量%至2重量%的量包含呈分散液形式的聚合抑制劑。當聚合抑制劑包含於所述範圍中時,可解決室溫下的時間推移,且同時可防止敏感性降低及表面分層現象。
另外,根據實施例的可固化組成物可更包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、氟類界面活性劑或其組合,以便改良耐熱性及可靠度。
舉例而言,根據實施例的可固化組成物可更包含具有諸如乙烯基、羧基、甲基丙烯醯氧基、異氰酸酯基、環氧基以及類似者的反應性取代基的矽烷類偶合劑,以便改良與基底的緊密接觸性質。
矽烷類偶合劑的實例可為三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯基丙氧基三甲氧基矽烷、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-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷以及類似者,且此等矽烷類偶合劑可單獨使用或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
按100重量份的可固化組成物計,可以0.01重量份至10重量份的量使用矽烷類偶合劑。當矽烷基偶合劑包含於所述範圍內時,緊密接觸性質、儲存能力以及類似者得到改良。
另外,可固化組成物可視需要更包含界面活性劑,例如氟類界面活性劑,以便改良塗佈性質及抑制斑點產生,亦即,改良調平效能。
氟類界面活性劑可具有4,000公克/莫耳至10,000公克/莫耳,且特定言之6,000公克/莫耳至10,000公克/莫耳的低重量平均分子量。另外,氟類界面活性劑可具有18毫牛/公尺至23毫牛/公尺的表面張力(按0.1%聚乙二醇單甲基醚乙酸酯(polyethylene glycol monomethylether acetate;PGMEA)溶液量測)。當氟類界面活性劑具有在所述範圍內的重量平均分子量及表面張力時,可進一步改良調平效能,且在應用作為高速塗佈的狹縫塗佈時,可提供極佳特性,此是因為可藉由在高速塗佈期間防止斑點產生且抑制蒸氣產生來較少地產生膜缺陷。
氟類界面活性劑的實例可為BM-1000®及BM-1100®(BM化學公司(BM Chemie Inc.));馬佳菲斯(MEGAFACE)F 142D®、馬佳菲斯F 172®、馬佳菲斯F 173®以及馬佳菲斯F 183®(大日本油墨化學工業株式會社(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.));福勒拉德(FULORAD)FC-135®、福勒拉德FC-170C®、福勒拉德FC-430®以及福勒拉德FC-431®(住友3M株式會社(Sumitomo 3M Co.,Ltd.));索龍(SURFLON)S-112®、索龍S-113®、索龍S-131®、索龍S-141®以及索龍S-145®(朝日玻璃株式會社(ASAHI Glass Co.,Ltd.));以及SH-28PA®、SH-190®、SH-193®、SZ-6032®以及SF-8428®以及類似者(東麗矽酮株式會社(Toray Silicone Co.,Ltd.));來自大日本油墨化學工業株式會社(DIC Co.,Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554以及類似者。
另外,除氟類界面活性劑以外,根據實施例的可固化組成物亦可包含矽酮類界面活性劑。矽酮類界面活性劑的特定實例可為東芝矽酮有限公司(Toshiba Silicone Co.,Ltd.)的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440以及類似者,但不限於此。
按100重量份的可固化組成物計,可以0.01重量份至5重量份,例如0.1重量份至2重量份的量包含界面活性劑。當界面活性劑包含於所述範圍內時,在噴塗組成物中產生的異物較少。
另外,除非性質劣化,否則根據實施例的可固化組成物可更包含預定量的其他添加劑,諸如抗氧化劑、穩定劑以及類似者。
溶劑
同時,根據實施例的可固化組成物可更包含溶劑。
溶劑可例如包含醇,諸如甲醇、乙醇以及類似者;二醇醚,諸如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚以及類似者;乙酸2-乙氧基乙酯(cellosolve acetate),諸如乙酸2-甲氧乙酯(methyl cellosolve acetate)、乙酸2-乙氧乙酯(ethyl cellosolve acetate)、乙酸2-乙氧二乙酯(diethyl cellosolve acetate)以及類似者;卡必醇,諸如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚以及類似者;丙二醇烷基醚乙酸酯,諸如丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯以及類似者;酮,諸如甲基乙基酮、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-庚酮以及類似者;飽和脂族單羧酸烷基酯,諸如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯以及類似者;乳酸酯,諸如乳酸甲酯、乳酸乙酯以及類似者;羥基乙酸烷基酯,諸如羥基乙 酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯以及類似者;乙酸烷氧基烷基酯,諸如乙酸甲氧基甲酯、乙酸甲氧基乙酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸乙氧基甲酯、乙酸乙氧基乙酯以及類似者;3-羥基丙酸烷基酯,諸如3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯以及類似者;3-烷氧基丙酸烷基酯,諸如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-乙氧基丙酸甲酯以及類似者;2-羥基丙酸烷基酯,諸如2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基丙酸丙酯以及類似者;2-烷氧基丙酸烷基酯,諸如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-乙氧基丙酸甲酯以及類似者;2-羥基-2-甲基丙酸烷基酯,諸如2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯以及類似者;2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯,諸如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯以及類似者;酯,諸如丙酸2-羥基乙酯、丙酸2-羥基-2-甲基乙酯、乙酸羥基乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯以及類似者;或酮酸酯,諸如丙酮酸乙酯及類似者,且另外,可為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-甲基吡咯啶酮、二甲亞碸、苯甲基乙醚、二己醚、乙醯基丙酮、異佛酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸2-苯氧基乙酯以及類似者,但不限於此。
舉例而言,溶劑可理想地為二醇醚,諸如乙二醇單乙醚、乙烯二甘醇甲基乙醚以及類似者;乙二醇烷基醚乙酸酯,諸如乙酸2-乙氧乙酯及類似者;酯,諸如丙酸2-羥基乙酯及類似者;卡必醇,諸如二乙二醇單甲基醚及類似者;丙二醇烷基醚乙酸酯,諸如 丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯以及類似者;醇,諸如乙醇及類似者,或其組合。
舉例而言,溶劑可為極性溶劑包含丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、乙醇、乙二醇二甲基醚、乙烯二甘醇甲基乙醚、二乙二醇二甲基醚、2-丁氧基乙醇、N-甲基吡咯啶、N-乙基吡咯啶、碳酸丙烯酯、γ-丁內酯或其組合。
按可固化組成物的總量計,可以40重量%至80重量%,例如45重量%至80重量%的量包含溶劑。當溶劑在所述範圍內時,溶劑型可固化組成物具有適當的黏度,且因此在經由旋轉塗佈及狹縫塗佈進行大面積塗佈時可具有極佳塗佈性質。
另一實施例提供一種使用可固化組成物製造的固化層,以及包含固化層的彩色濾光片及包含彩色濾光片的顯示裝置。此時,固化層可具有如上文所描述的50%至55%的漫反射率。
製造固化層的方法之一可包含使用噴墨噴塗方法在基底上塗佈前述可固化組成物及溶劑型可固化組成物以形成圖案(S1)且固化所述圖案(S2)。
(S1)形成圖案
可理想地用噴墨噴塗方法在基底上將可固化組成物塗佈至約0.5微米至約20微米。噴墨噴塗方法可藉由根據各噴嘴噴塗單一顏色且因此根據所需顏色數量而重複噴塗多次來形成圖案,但可經由各噴墨噴嘴藉由同時噴塗所需顏色數量以減少製程來形成圖案。
(S2)固化
固化所獲得的圖案以獲得像素。在本文中,固化方法可為 熱固化製程或光固化製程。可在高於或等於約100℃下,理想地在約100℃至約300℃的範圍內,且更理想地在約160℃至約250℃的範圍內進行熱固化製程。光固化製程可包含輻射光化射線,諸如190奈米至450奈米,例如200奈米至500奈米的UV射線。藉由使用諸如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器以及類似者的光源來進行輻射。亦可按需要使用X射線、電子束以及類似者。
製造固化層的另一方法可包含藉由如下微影方法使用前述可固化組成物製造固化層。
(1)塗佈及成膜
使用旋轉塗佈或狹縫塗佈方法、滾塗法、網版印刷法、塗抹方法以及類似者來塗佈可固化的樹脂組成物以在進行預定預處理的基底上具有所要厚度,例如在約2微米至約10微米的範圍內的厚度。接著,在約70℃至約90℃的溫度下加熱經過塗佈的基底約1分鐘至約10分鐘,以移除溶劑且形成膜。
(2)曝光
在置放具有預定形狀的罩幕之後,藉由諸如190奈米至450奈米,例如200奈米至400奈米的UV射線的光化射線輻射所得膜,以形成所要圖案。藉由使用諸如具有低壓、高壓或超高壓的汞燈、金屬鹵化物燈、氬氣雷射器以及類似者的光源來進行輻射。亦可按需要使用X射線、電子束以及類似者。
當使用高壓汞燈時,曝光製程使用例如500毫焦/平方公分或小於500毫焦/平方公分的光劑量(利用365奈米的感測器)。然而,光劑量可依據可固化組成物的各組分的類別、其組合比率以 及乾膜厚度而變化。
(3)顯影
在曝光製程之後,使用鹼性水溶液藉由溶解及移除除曝光部分外的不必要部分來使曝光膜顯影,從而形成影像圖案。換言之,當鹼性顯影溶液用於顯影時,溶解非曝光區且形成影像彩色濾光片圖案。
(4)後處理
所顯影的影像圖案可再次加熱或藉由光化射線及類似者輻射以進行固化,以便實現就耐熱性、耐光性、緊密接觸性質、抗裂性、耐化學性、高強度、儲存穩定性以及類似者而言的極佳品質。
在下文中,參考實例更詳細說明本發明。然而,此等實例在任何意義上均不解釋為限制本發明的範疇。
製備可聚合化合物
製備實例1
將20公克2,2-硫代乙醇置放於燒瓶中且充分溶解於400毫升二氯甲烷中。向其中添加32.6公克丙烯醯氯,且接著在氮氣氛圍下攪拌。在0℃下以逐滴方式向其中注入36.4公克三甲胺持續1小時,且接著攪拌2小時,完成反應。向其中添加200毫升二氯甲烷及500毫升水以進行萃取,且在自其中分離二氯甲烷層之後,向其中添加稀鹽酸以重複萃取三次。向分離的二氯甲烷層中添加MgSO4,且接著攪拌5分鐘。在過濾之後,濃縮來自其中的濾液。所得產物經管柱層析且接著濃縮且真空乾燥,從而製備由化學式1-1表示的化合物(折射率:1.495)。
Figure 112135109-A0305-02-0037-40
製備實例2
將20公克3,6-二硫雜-1,8-辛二酸置放於燒瓶中且充分溶解於200毫升二氯甲烷及200毫升乙醇中。向其中添加21.8公克丙烯醯氯,且接著在氮氣氛圍下攪拌。在0℃下向其中逐滴注入24.4公克三甲胺持續1小時且攪拌2小時,完成反應。向其中添加200毫升二氯甲烷及500毫升水以進行萃取,且在自其中分離二氯甲烷層之後,向其中添加稀鹽酸以重複萃取三次。向分離的二氯甲烷層中添加MgSO4,且接著攪拌5分鐘。在過濾之後,濃縮來自其中的濾液。所得產物經管柱層析且接著濃縮且真空乾燥,從而製備由化學式1-2表示的化合物(折射率:1.529)。
Figure 112135109-A0305-02-0037-41
製備實例3
將20公克1,4-二噻烷-2,5-二醇添加至300毫升乙醇及200毫升二氯甲烷中,且接著攪拌。向其中添加26公克丙烯醯氯,且接著在氮氣氛圍下攪拌。在0℃下向其中逐滴注入29.2公克三甲胺持續1小時且攪拌2小時,完成反應。向其中添加200毫升二氯甲烷及500毫升水以進行萃取,且在自其中分離二氯甲烷層 之後,向其中添加稀鹽酸以重複萃取三次。對分離的二氯甲烷層進行分離,且向其中添加MgSO4,且接著攪拌5分鐘。在過濾之後,濃縮來自其中的濾液。所得產物經管柱層析且接著濃縮且真空乾燥,從而製備由化學式1-3表示的化合物(折射率:1.680)。
Figure 112135109-A0305-02-0038-42
製備實例4
將100公克1,6-己二醇溶解於100毫升甲苯中,且向其中添加135公克丙烯酸及8.2公克甲磺酸,且接著在120℃下反應5小時,從而製備由化學式2-2表示的化合物(折射率:1.455)。
Figure 112135109-A0305-02-0038-43
比較製備實例1
將20公克雙(2-羥乙基)二硫化物充分溶解於300毫升乙醇及150毫升二氯甲烷中。向其中添加25.7公克丙烯醯氯,且接著攪拌10分鐘。向其中逐滴緩慢注入28.8公克三乙胺,且接著在0℃下攪拌5小時以完成反應,且向其中添加250毫升二氯甲烷及300毫升水以進行萃取。分離有機層,且另外用稀鹽酸水溶液萃取三次。自其中分離二氯甲烷層,添加MgSO4,且接著攪拌5分鐘。在過濾之後,濃縮來自其中的濾液。所得產物經管柱層析且接著濃 縮且真空乾燥,從而製備由化學式C-1表示的化合物(折射率:1.517)。
Figure 112135109-A0305-02-0039-44
比較製備實例2
將20公克1,4-苯二硫醇充分溶解於200毫升二氯甲烷中。向其中添加22.5公克丙烯酸2-氯乙酯,且接著攪拌10分鐘,且在0℃下向其中逐滴緩慢注入17公克三乙胺,且接著攪拌12小時,完成反應。向其中添加300毫升二氯甲烷及300毫升水以進行萃取,且在分離有機層之後,向其中添加稀鹽酸溶液以重複萃取三次。自其中分離二氯甲烷層,且向其中添加MgSO4,且接著攪拌5分鐘。在過濾之後,濃縮來自其中的濾液。所得產物經管柱層析且接著濃縮且真空乾燥,從而製備由化學式C-2表示的化合物(折射率:1.556)。
Figure 112135109-A0305-02-0039-45
製備表面改質的量子點分散液
製備實例5
在將磁棒置放於3頸圓底燒瓶中之後,將綠色量子點分散溶液(InP/ZnSe/ZnS,量子點固體:23重量%,韓松化學(Hansol Chemical))置放於其中。向其中添加由化學式Q表示的化合物(配位體),且接著在氮氣氛圍下在80℃下進行攪拌。在反應完成且接著冷卻至室溫(23℃)之後,將量子點反應溶液添加至環己烷中以捕獲沈澱物。沈澱物經由離心與環己烷分離,且在真空烘箱中充分乾燥24小時,從而獲得表面改質的量子點。
表面改質的綠色量子點在可聚合化合物中攪拌12小時,從而獲得表面改質的量子點分散液(QD固體:23重量%)。
(*合成由化學式Q表示的化合物:將100公克PH-4(韓農化學股份有限公司(Hannong Chemical Inc.))置放於2頸圓底燒瓶中,且接著充分溶解於300毫升THF中。在0℃下向其中注入15.4公克NaOH及100毫升水,且接著充分溶解,直至獲得澄清溶液。
在0℃下向其中緩慢注入藉由將73公克對甲苯磺酸氯溶解於100毫升THF中所獲得的溶液。注入進行1小時,且在室溫下攪拌所得混合物持續12小時。當反應完成時,向其中添加過量的二氯甲烷且接著攪拌,且向其中添加NaHCO3飽和溶液,隨之進行萃取、滴定以及脫水。在移除溶劑之後,在乾燥烘箱中乾燥殘餘物24小時。將50公克乾燥產物置放於2頸圓底燒瓶中且在300毫升乙醇中充分攪拌。隨後,向其中添加27公克硫脲且分散於其中,且接著在80℃下回流12小時。接著,向其中注入藉由將4.4公克NaOH溶解於20毫升水中而製備的水性溶液,同時另外攪拌5小時,向其中添加過量的二氯甲烷,且接著向其中添加氫氯酸水 溶液,接著按順序進行萃取、滴定、脫水以及溶劑移除。在真空烘箱中乾燥所得產物24小時,從而獲得由化學式Q表示的化合物。)
Figure 112135109-A0305-02-0041-46
(製備可固化組成物) 實例1至實例7及比較例1至比較例3
根據實例1至實例7及比較例1至比較例3的各可固化組成物藉由使用表1及表2中所繪示的組成物來製備。
特定言之,在對量子點分散液進行稱重之後,藉由與可聚合化合物混合來對其進行稀釋,且添加聚合抑制劑且攪拌5分鐘。隨後,向其中添加光起始劑,且向其中添加光漫射劑。接著,將對應的粗液體攪拌1小時以製備可固化組成物。
(A)量子點
由製備實例5製備的表面改質的綠色量子點分散液
(B)可聚合化合物
(B-1)製備實例1的化合物
(B-2)製備實例2的化合物
(B-3)製備實例3的化合物
(B-4)製備實例4的化合物
(B-5)比較製備實例1的化合物
(B-6)比較製備實例2的化合物
(C)光聚合起始劑
TPO-L(聚萘酮總部(Polynetron Co.))
(D)光漫射劑
二氧化鈦分散液(TiO2固體含量:20重量%,平均粒徑:200奈米,Ditto技術)
(E)聚合抑制劑
甲基對苯二酚(東京化學(TOKYO CHEMICAL))
Figure 112135109-A0305-02-0042-47
Figure 112135109-A0305-02-0042-48
評估:可固化組成物的光學特性及漫射反射率的評估
藉由使用分光光度計(CM-3600A,柯尼卡美能達感測公司(Konica Minolta Sensing Inc.))來量測根據實例1至實例7及比較例1至比較例3的各可固化組成物的曝光後量子效率(EQE)及固化後漫反射率(SCE),且結果展示於表3中。
Figure 112135109-A0305-02-0043-49
參考表3,與根據比較例1至比較例3的可固化組成物相比,根據實例1至實例7的可固化組成物展現較高曝光後量子效率且因此展現改良的光學特性,且同時展現較低固化後漫反射率及因此展現反射率降低效果。
儘管本發明已結合目前視為實用例示性實施例之內容來描述,但應瞭解,本發明不限於所揭露之實施例,而是相反,本發明意欲涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神及範疇內的各種修改及等效配置。因此,前述實施例應理解為例示性的,但不以任何方式限制本發明。

Claims (17)

  1. 一種可固化組成物,包括:(A)量子點;以及(B)可聚合化合物,包含由化學式1表示的化合物:
    Figure 112135109-A0305-02-0044-50
    其中,在化學式1中,L1由化學式L-2至化學式L-4中的任一者表示:
    Figure 112135109-A0305-02-0044-51
    Figure 112135109-A0305-02-0044-52
    Figure 112135109-A0305-02-0044-53
    其中,在化學式L-2至化學式L-4中,L4為經取代或未經取代的C1至C20伸烷基,L5至L8各自獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20伸烷基,L2及L3各自獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20 伸烷基,或經取代或未經取代的C3至C20環伸烷基,以及R1及R2各自獨立地為氫原子、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,或經取代或未經取代的C6至C20芳基。
  2. 如請求項1所述的可固化組成物,其中由所述化學式1表示的所述化合物具有小於或等於1.455的折射率。
  3. 如請求項1所述的可固化組成物,其中由所述化學式1表示的所述化合物由化學式1-2至化學式1-3中的任一者表示:
    Figure 112135109-A0305-02-0045-54
    Figure 112135109-A0305-02-0045-55
  4. 如請求項1所述的可固化組成物,尚包括由化學式2表示的化合物:[化學式2]
    Figure 112135109-A0305-02-0046-56
    其中,在所述化學式2中,L9為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基或醚基(*-O-*),L10及L11各自獨立地為經取代或未經取代的C1至C10伸烷基,以及R3及R4各自獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基。
  5. 如請求項4所述的可固化組成物,其中由所述化學式2表示的所述化合物具有小於或等於1.455的折射率。
  6. 如請求項4所述的可固化組成物,其中以1:9至9:1的重量比包含由所述化學式1表示的所述化合物及所述化學式2表示的所述化合物。
  7. 如請求項1所述的可固化組成物,其中所述可固化組成物為無溶劑可固化組成物。
  8. 如請求項7所述的可固化組成物,其中按所述無溶劑可固化組成物的總量計,所述無溶劑可固化組成物包含:5重量%至60重量%的所述量子點;以及40重量%至95重量%的所述可聚合化合物。
  9. 如請求項1所述的可固化組成物,其中所述可固化組成物更包含聚合起始劑、光漫射劑、聚合抑制 劑或其組合。
  10. 如請求項9所述的可固化組成物,其中所述光漫射劑包含硫酸鋇、碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋯或其組合。
  11. 如請求項1所述的可固化組成物,其中所述可固化組成物更包含溶劑。
  12. 如請求項11所述的可固化組成物,其中按所述可固化組成物的總重量計,所述可固化組成物包含1重量%至40重量%的所述量子點、1重量%至20重量%的所述可聚合化合物以及40重量%至80重量%的所述溶劑。
  13. 如請求項1所述的可固化組成物,其中所述可固化組成物更包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、矽烷類偶合劑、調平劑、氟類界面活性劑或其組合。
  14. 一種固化層,使用如請求項1至請求項13中任一項所述的可固化組成物來製造。
  15. 如請求項14所述的固化層,其中所述固化層具有50%至55%的漫反射率。
  16. 一種彩色濾光片,包括如請求項14所述的固化層。
  17. 一種顯示裝置,包括如請求項16所述的彩色濾光片。
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