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CN116264835A - 可固化组成物、用其制备的固化层及包含其的彩色滤光片 - Google Patents

可固化组成物、用其制备的固化层及包含其的彩色滤光片 Download PDF

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CN116264835A CN202180057241.8A CN202180057241A CN116264835A CN 116264835 A CN116264835 A CN 116264835A CN 202180057241 A CN202180057241 A CN 202180057241A CN 116264835 A CN116264835 A CN 116264835A
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Abstract

本发明揭示一种可固化组成物、一种使用可固化组成物制造的固化层以及一种包含固化层的彩色滤光片。可固化组成物包含量子点及可聚合化合物,其中可聚合化合物包含充当氢键供体的第一可聚合化合物及充当氢键受体的第二可聚合化合物,且第一可聚合化合物及第二可聚合化合物各自独立地在至少一个末端处包含(甲基)丙烯酸酯基。

Description

可固化组成物、用其制备的固化层及包含其的彩色滤光片
技术领域
本揭示涉及一种可固化组成物、使用所述组成物的固化层以及包含所述固化层的彩色滤光片及显示设备。
背景技术
在普通量子点的情况下,由于具有疏水性的表面特征,故量子点分散于其中的溶剂受到限制,且因此难以引入至诸如黏合剂或可固化单体的极性系统中。
举例而言,即使在积极研究量子点油墨组成物的情况下,在初始步骤中极性亦相对较低且其可分散于具有高疏水性的可固化组成物中所使用的溶剂中。因此,由于按组成物的总量计,难以包含20重量%或大于20重量%的量子点,所以不可能将油墨的光效率提高到某一程度以上。即使为了提高光效率而额外添加和分散量子点,黏度亦超出能够喷墨的范围,且因此可能不满足可加工性。
为达成能够喷墨的黏度范围,按组成物的总量计,通过溶解50重量%或大于50重量%的溶剂来降低油墨固体含量的方法,其就黏度而言亦提供略微令人满意的结果。然而,其就黏度而言可视为令人满意的结果,但由于溶剂挥发而导致的喷嘴干燥、喷嘴堵塞以及喷射后随时间推移引起的单层膜厚度减少可能变得更糟糕,且在固化后难以控制厚度偏差。因此,难以将其应用于实际制程。
因此,不包含溶剂的量子点油墨为应用于实际制程的最理想形式。将量子点本身应用于溶剂型组成物的目前技术现在在一定程度上受到限制。
在无溶剂可固化组成物(量子点油墨组成物)的情况下,由于包含过量的可聚合化合物,因此可造成因挥发性引起的喷嘴干燥所致的堵塞及喷射故障及由于在图案化分区壁像素中喷射的油墨组成物的挥发而导致的单层膜厚度减少。因此,需要尽可能地降低可聚合化合物的蒸气压,所述可聚合化合物为构成无溶剂可固化组成物的主要组分。因此,已做出通过引入包含乙二醇链或羟基的化学结构来增加可聚合单体的分子量或降低可聚合化合物的蒸气压的尝试。然而,在可聚合化合物的蒸气压降低时,可聚合化合物的黏度相应地增加,藉此增加包含所述可聚合化合物的可固化组成物的黏度,从而导致不良喷墨特性。
因此,已对向作为构成含量子点的无溶剂可固化组成物的主要组分的可聚合化合物同时赋予低蒸气压及低黏度进行了研究。
发明内容
实施例提供一种使用能够氢键结在一起的两种不同可聚合化合物的可固化组成物以产生氢键结相互作用,藉此经由改善的挥发性增强喷墨特性且将单层膜厚度减少降至最低。
另一实施例提供一种使用可固化组成物制造的固化层。
另一实施例提供一种包含固化层的彩色滤光片及显示设备。
实施例提供一种包含量子点及可聚合化合物的可固化组成物,其中可聚合化合物包含充当氢键供体的第一可聚合化合物及充当氢键受体的第二可聚合化合物,且第一可聚合化合物及第二可聚合化合物各自独立地在至少一个末端处包含(甲基)丙烯酸酯基。
第一可聚合化合物可由化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA0004113429340000021
在化学式1中,
Ra及Rb各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
La及Lb各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,且
X为经羟基取代的C1至C10亚烷基、经胺基取代的C1至C10亚烷基或*-NH-*。
第一可聚合化合物可具有大于6.2厘泊的黏度及小于1×10-3托的蒸气压。
第一可聚合化合物可由化学式1-1至化学式1-3中的任一者表示。
[化学式1-1]
Figure BDA0004113429340000022
[化学式1-2]
Figure BDA0004113429340000023
[化学式1-3]
Figure BDA0004113429340000024
第二可聚合化合物可由化学式2表示。
[化学式2]
Figure BDA0004113429340000031
在化学式2中,
Rc及Rd各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
Lc及Ld各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,且
Y为氧原子、硫原子、*-C(=O)-*、经氟原子取代的C1至C10亚烷基或*-NRe(Re为C1至C10烷基或C6至C20芳基)-*。
第二可聚合化合物可具有小于或等于6.2厘泊的黏度及大于或等于1×10-3托的蒸气压。
第二可聚合化合物可由化学式2-1至化学式2-5中的一者表示。
[化学式2-1]
Figure BDA0004113429340000032
[化学式2-2]
Figure BDA0004113429340000033
[化学式2-3]
Figure BDA0004113429340000034
[化学式2-4]
Figure BDA0004113429340000035
[化学式2-5]
Figure BDA0004113429340000036
可固化组成物可更包含光漫射剂、聚合起始剂、黏合剂树脂或其组合。
光漫射剂可包含硫酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氧化锆或其组合。
可固化组成物可为无溶剂可固化组成物。
按无溶剂可固化组成物的总量计,无溶剂可固化组成物可包含5重量%至60重量%的量子点及40重量%至95重量%的可聚合化合物。
可固化组成物可更包含溶剂。在本文中,按可固化组成物的总量计,可固化组成物可包含1重量%至40重量%的量子点、1重量%至20重量%的可聚合化合物以及40重量%至80重量%的溶剂。
可固化组成物可更包含聚合抑制剂、丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、硅烷类偶合剂、调平剂、氟类界面活性剂或其组合。
另一实施例提供一种使用可固化组成物制造的固化层。
另一实施例提供一种包含固化层的彩色滤光片及显示设备。
另一实施例提供一种包含彩色滤光片的显示设备。
本发明的其他实施例包含于以下详细描述中。
混合充当氢键供体及氢键受体的具有高黏度及低黏度的两种不同单体以产生氢键结相互作用,藉此加强油墨组成物的喷墨特性,且同时改善随时间推移油墨组成物易于挥发的挥发性问题,且因此有可能将所涂布的油墨组成物的单层膜厚度的减少速率降至最低。
附图说明
图1为根据实例1的在使用可固化组成物对像素进行喷墨后已经过1小时后的膜的横截面相片。
图2为根据比较例1的在使用可固化组成物对像素进行喷墨后已经过1小时后的膜的横截面相片。
图3为根据比较例2的在使用可固化组成物对像素进行喷墨后已经过1小时后的膜的横截面相片。
图4为示出在本发明的第一可聚合化合物与第二可聚合化合物之间出现的氢键结的示意图。
具体实施方式
在下文中,详细描述本发明的实施例。然而,此等实施例为例示性的,本发明不限于此且本发明由申请专利范围的范畴限定。
如本文中所使用,当未另外提供具体定义时,“烷基”是指C1至C20烷基,“烯基”是指C2至C20烯基,“环烯基”是指C3至C20环烯基,“杂环烯基”是指C3至C20杂环烯基,“芳基”是指C6至C20芳基,“芳烷基”是指C6至C20芳烷基,“亚烷基”是指C1至C20亚烷基,“亚芳基”是指C6至C20亚芳基,“烷基亚芳基”是指C6至C20烷基亚芳基,“亚杂芳基”是指C3至C20亚杂芳基,且“亚烷氧基”是指C1至C20亚烷氧基。
如本文中所使用,当未另外提供具体定义时,术语“经取代”是指由以下各者中选出的取代基置换至少一个氢原子:卤素原子(F、Cl、Br或I)、羟基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亚胺基、迭氮基、甲脒基、肼基、亚肼基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C20芳基、C3至C20环烷基、C3至C20环烯基、C3至C20环炔基、C2至C20杂环烷基、C2至C20杂环烯基、C2至C20杂环炔基、C3至C20杂芳基或其组合。
如本文中所使用,当未另外提供具体定义时,“杂”是指在化学式中包含至少一个杂原子N、O、S以及P。
如本文中所使用,当未另外提供具体定义时,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”两者,且“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”。
如本文中所使用,当未另外提供具体定义时,术语“组合”是指混合或共聚。
在本说明书中,当未另外提供定义时,当在化学式中在应给出的位置处未绘制化学键时,在所述位置处键结氢。
另外,在本说明书中,当未另外提供定义时,“*”是指与相同或不同原子或化学式的连接点。
量子点本身具有不稳定特性,且一般而言,当量子点用于制备组成物时,为了确保稳定性,在使用之前用配位基对量子点进行表面改质。然而,根据到目前为止的制造构成显示设备的面板的方法,使用不稳定量子点来制备组成物,且通过使用喷墨设备在单层膜上的具有分区壁的像素中将组成物填充至预定厚度且曝光及热固化所述组成物以形成固化层,且接着经由后续热制程进行处理,从而制造面板。在本文中,由于后续热制程造成量子点的光效率损耗,因此最重要的是即使在用于制造高亮度面板的后续热制程之后亦使光效率始终保持较高。
观察已知配位基显影制程,在开始时,已主要使用具有磷酸官能基及羧酸官能基的无硫醇配位基。然而,此等配位基具有极佳配位基取代反应性,但当通过使用包括所述配位基的组成物形成固化层时,固化层的光效率可急剧劣化。因此,通过将诸如乙二醇双(3-巯基丙酸酯)及类似者的硫醇配位基引入固定层中来改善所述固化层的光效率劣化问题,但硫醇配位基具有由于配位基在高温制程下分解而造成排气产生,且亦不改善包含由硫醇配位基进行表面改质的量子点的可固化组成物的喷墨特性的严重问题。因此,已做出经由羟基配位基及类似者而非硫醇配位基将配位基交换反应性控制得相对较小,且同时即使在通过使用表面改质的量子点来制备的组成物的高温热过程中亦防止配位基分解的尝试,但仍无法提高固化层的光效率。
最重要的是,即使按组成物的总量计,甚至以1重量%至2重量%的量添加用于表面改质的量子点的配位基,亦会由于诸如硫醇基或羟基的高反应性取代基而难以控制组成物的增厚现象,且另外,出现24小时内的组成物的胶凝现象(黏度增加),且最终可不使用组成物本身(亦即,就喷墨特性而言为非常不合需要的)。
因此,已做出在不使用单独添加剂的情况下在量子点表面上对配位基结构本身进行改质以提高耐热性(例如将反应性位点或刚性部分施加至配位基的末端处的官能基)的尝试,但具有改质的配位基结构的量子点本身非常难以合成,且即使合成,亦不存在改善喷墨特性的效应,此是因为最终调配的组成物仍具有较高黏度。
本发明人得出表面改质的量子点的已知方法在改善喷墨特性方面不足的结论,且因此尝试完全新颖的方法且已研发出改善油墨组成物的喷墨特性且同时改善挥发性的技术。
具体而言,在实施例中,作为基本上包含于含量子点的可固化组成物中的可聚合化合物,使用包含氢键供体官能基及氢键受体官能基且具有高黏度及低黏度以及蒸气压的两种不同可聚合化合物的混合物,且藉此改善喷墨特性及挥发性。
更具体而言,根据实施例的可固化组成物包含量子点及可聚合化合物,其中可聚合单体包含充当氢键供体的第一可聚合化合物及充当氢键受体的第二可聚合化合物,其中第一可聚合化合物及第二可聚合化合物各自独立地在至少一个末端处包含(甲基)丙烯酸酯基。
在下文中,详细描述根据实施例的构成可固化组成物的各个组分。
可聚合化合物
为改善喷墨特性以实现顺利的喷墨制程,需要应用同时具有低蒸气压及低黏度的可聚合化合物。然而,在普通可聚合化合物的结构,亦即,在两种末端中的至少一者处具有碳-碳双键的可聚合化合物的结构中,由于蒸气压及黏度彼此处于折衷关系,因此存在许多限制。
本发明人已通过使具有不同黏度及蒸气压的可聚合化合物的组合优化而完成了能够具有极佳喷墨可加工性的可固化组成物。
具体而言,作为可聚合化合物,当将两种可聚合化合物:i)主要用于普通量子点油墨可固化组成物中的比诸如1,6-己二醇二丙烯酸酯的单体(6.2厘泊的黏度及1×10-3托的蒸气压)具有更高的黏度且具有更低的蒸气压的可聚合化合物(第一可聚合化合物)与ii)具有比1,6-己二醇二丙烯酸酯的黏度更低的黏度及高蒸气压的可聚合化合物(第二可聚合化合物)混合时,由于化合物之间的氢键结而适当地控制最终制备的量子点油墨可固化组成物的黏度,藉此改善量子点油墨可固化组成物的喷墨特性及挥发性。
举例而言,充当氢键供体的第一可聚合化合物可由化学式1表示。
[化学式1]
Figure BDA0004113429340000061
在化学式1中,
Ra及Rb各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
La及Lb各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,
X为经羟基取代的C1至C10亚烷基、经胺基取代的C1至C10亚烷基、经羧基取代的C1至C10亚烷基或*-NH-*。
氢键为出现在两个偶极之间的键。键结至具有高阴电性的原子的氢原子起氢键供体(δ+)的作用,且具有高阴电性的氮原子或氧原子为氢键受体(δ-)。
在化学式1的X中,由于诸如羟基、胺基、羧基或*-NH-*基的氢原子可充当氢键供体,因此由化学式1表示的化合物可充当本发明的第一可聚合化合物。
举例而言,第一可聚合化合物可具有高于6.2厘泊(其为1,6-己二醇二丙烯酸酯的黏度)的黏度。
举例而言,第一可聚合化合物可具有低于1×10-3托(其为1,6-己二醇二丙烯酸酯的蒸气压)的蒸气压,例如小于或等于1×10-4托的蒸气压。
举例而言,第一可聚合化合物可由化学式1-1至化学式1-3中的任一者表示,但未必限于此。
[化学式1-1]
Figure BDA0004113429340000071
[化学式1-2]
Figure BDA0004113429340000072
[化学式1-3]
Figure BDA0004113429340000073
举例而言,充当氢键受体的第二可聚合化合物可由化学式2表示。
[化学式2]
Figure BDA0004113429340000074
在化学式2中,
Rc及Rd各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
Lc及Ld各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,且
Y为氧原子、硫原子、*-C(=O)-*、经氟原子取代的C1至C10亚烷基或*-NRe(Re为C1至C10烷基或C6至C20芳基)-*。
在化学式2的Y中,具有未共享电子对的氧原子、硫原子、氟原子以及氮原子可充当氢键受体,且因此由化学式2表示的化合物可充当本发明的第二可聚合化合物。
举例而言,第二可聚合化合物可具有小于或等于6.2厘泊(其为1,6-己二醇二丙烯酸酯的黏度)的黏度。
举例而言,第二可聚合化合物可具有大于或等于1×10-3托(其为1,6-己二醇二丙烯酸酯的蒸气压)的蒸气压,例如1×10-3托至1×10-2托的蒸气压。
举例而言,第二可聚合化合物可由化学式2-1至化学式2-5中的一者表示,但不限于此。
[化学式2-1]
Figure BDA0004113429340000081
[化学式2-2]
Figure BDA0004113429340000082
[化学式2-3]
Figure BDA0004113429340000083
[化学式2-4]
Figure BDA0004113429340000084
[化学式2-5]
Figure BDA0004113429340000085
举例而言,以2:8至8:2的重量比将第一可聚合化合物与第二可聚合化合物混合可为合乎需要的。
当根据实施例的可固化组成物为无溶剂可固化组成物时,按无溶剂可固化组成物的总重量计,可以40重量%至95重量%,例如40重量%至85重量%,例如40重量%至80重量%的量包含可聚合化合物。当可聚合化合物的含量在上述范围内时,可制备具有能够喷墨的黏度,例如10厘泊至30厘泊的黏度的无溶剂可固化组成物,且所制备的无溶剂可固化组成物中的量子点亦可具有极佳分散性,且因此亦可改善光学特性。
另外,当可固化组成物包含溶剂时,按可固化组成物的总量计,可以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。当在上述范围内包含可聚合化合物时,可改善量子点的光学特性。
举例而言,可聚合化合物可具有200克/摩尔至1,000克/摩尔的分子量。当可聚合化合物的分子量在上述范围内时,可有利于进行喷墨,此是因为在不减弱量子点的光学特性的情况下组成物的黏度并未增加。
另外,除第一可聚合化合物及第二可聚合化合物之外,可聚合化合物可更包含通常用于已知热固性或光可固化组成物中的单体(第三可聚合化合物)。举例而言,第三可聚合化合物可更包含氧呾类化合物,诸如双[1-乙基(3-氧呾基)]甲基醚。
量子点
根据实施例的可固化组成物中的量子点可为用具有极性基的配位基,例如与可聚合化合物具有高亲和力的配位基表面改质的量子点。在如上文所描述的表面改质的量子点的情况下,非常容易制备高浓度或高度浓缩的量子点分散液(改善可聚合单体的量子点的分散性),其可对提高光效率产生巨大影响,尤其是对实施无溶剂可固化组成物产生巨大影响。
举例而言,具有极性基的配位基可具有与可聚合化合物的化学结构具有高亲和力的结构。
举例而言,具有极性基的配位基可由化学式3至化学式16中的一者表示,但未必限于此。
[化学式3]
Figure BDA0004113429340000091
[化学式4]
Figure BDA0004113429340000092
[化学式5]
Figure BDA0004113429340000093
[化学式6]
Figure BDA0004113429340000094
[化学式7]
Figure BDA0004113429340000095
[化学式8]
Figure BDA0004113429340000096
在化学式3至化学式8中,
R1至R7各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基或经取代或未经取代的C6至C20芳基,
L1至L16各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基,且n1至n7各自独立地为0至10的整数。
[化学式9]
Figure BDA0004113429340000101
[化学式10]
Figure BDA0004113429340000102
[化学式11]
Figure BDA0004113429340000103
在化学式9至化学式11中,
R8及R9各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基,
L17至L23各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基,且n8至n10各自独立地为0至10的整数。
[化学式12]
Figure BDA0004113429340000104
[化学式13]
Figure BDA0004113429340000105
[化学式14]
Figure BDA0004113429340000111
[化学式15]
Figure BDA0004113429340000112
在化学式12至化学式15中,
R10至R15各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
L24至L29各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基,且
n11至n16各自独立地为0至10的整数。
[化学式16]
Figure BDA0004113429340000113
在化学式16中,
R16至R18各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基,
L30至L32各自独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基,且
n17至n19各自独立地为0至10的整数。
举例而言,由化学式3至化学式16表示的化合物可由用化学式A至化学式Q表示的化合物中的一者表示,但未必限于此。
[化学式A]
Figure BDA0004113429340000114
[化学式B]
Figure BDA0004113429340000115
[化学式C]
Figure BDA0004113429340000121
[化学式D]
Figure BDA0004113429340000122
在化学式D中,m1为0至10的整数。
[化学式E]
Figure BDA0004113429340000123
[化学式F]
Figure BDA0004113429340000124
[化学式G]
Figure BDA0004113429340000125
[化学式H]
Figure BDA0004113429340000126
[化学式I]
Figure BDA0004113429340000127
[化学式J]
Figure BDA0004113429340000128
[化学式K]
Figure BDA0004113429340000131
[化学式L]
Figure BDA0004113429340000132
[化学式M]
Figure BDA0004113429340000133
[化学式N]
Figure BDA0004113429340000134
[化学式O]
Figure BDA0004113429340000135
[化学式P]
Figure BDA0004113429340000136
[化学式Q]
Figure BDA0004113429340000141
当使用配位基时,量子点的表面改质可较容易,且当将用配位基表面改质的量子点添加至上文所描述的可聚合化合物且搅拌时,可获得极透明的分散液,其指示极充分地进行量子点的表面改质。
举例而言,量子点可在500纳米至680纳米范围内具有最大荧光发射波长。
举例而言,当根据实施例的可固化组成物为无溶剂可固化组成物时,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%的量包含量子点。当在上述范围内包含量子点时,即使在固化之后亦可达成高光保留速率及光效率。
举例而言,当根据实施例的可固化组成物为包含溶剂的可固化组成物时,按可固化组成物的总量计,可以1重量%至40重量%,例如3重量%至30重量%包含量子点。当在上述范围内包含量子点时,提高光转化速率且图案特征及显影特征并未减弱,且因此可获得极佳可加工性。
到目前为止已开发出含有量子点的可固化组成物(油墨)以专门研究与量子点具有良好兼容性的硫醇类黏合剂或单体,且此外,所述可固化组成物正在被商品化。
举例而言,量子点吸收在360纳米至780纳米,例如400纳米至780纳米光的波长区域内的光,且发射在500纳米至700纳米,例如500纳米至580纳米的波长区域内的荧光,或发射在600纳米至680纳米的波长区域内的荧光。亦即,量子点可在500纳米至680纳米下具有最大荧光发射波长(荧光λem)。
量子点可独立地具有20纳米至100纳米,例如20纳米至50纳米的半高宽(fullwidth at half maximum;FWHM)。当量子点具有所述范围的半高宽(FWHM)时,在由于高色彩纯度而在彩色滤光片中用作颜色材料时增加色彩再现性。
量子点可独立地为有机材料、无机材料或有机材料与无机材料的混成物(混合物)。
量子点可独立地由核心及围绕核心的壳层组成,且核心及壳层可独立地具有由第II族至第IV族、第III族至第V族以及类似者组成的核心、核心/壳层、核心/第一壳层/第二壳层、合金、合金/壳层或类似者的结构,但不限于此。
举例而言,核心可至少包含由以下中选出的至少一种材料:CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs以及其合金,但未必限于此。围绕核心的壳层可至少包含由以下中选出的至少一种材料:CdSe、ZnSe、ZnS、ZnTe、CdTe、PbS、TiO、SrSe、HgSe以及其合金,但未必限于此。
在实施例中,由于近来在全世界范围内对环境的关注已大大增加且对毒性材料的限制亦已强化,因此使用具有略低量子效率(量子产率)但环境友好的无镉发光材料(InP/ZnS、InP/ZeSe/ZnS等),而非具有镉类核心的发光材料,但未必限于此。
在核心/壳层结构的量子点的情况下,包含壳层的整体大小(平均粒径)可为1纳米至15纳米,例如5纳米至15纳米。
举例而言,量子点可独立地包含红色量子点、绿色量子点或其组合。红色量子点可独立地具有10纳米至15纳米的平均粒径。绿色量子点可独立地具有5纳米至8纳米的平均粒径。
另一方面,对于量子点的分散稳定性,根据实施例的可固化组成物可还包含分散剂。分散剂有助于诸如可固化组成物中的量子点的光转化材料的均匀分散性,且可包含非离子型、阴离子型或阳离子型分散剂。具体而言,分散剂可为聚亚烷二醇或其酯、聚氧亚烷基、多元醇酯环氧烷加成产物、醇环氧烷加成产物、磺酸酯、磺酸盐、羧酸酯、羧酸盐、烷基酰胺环氧烷加成产物、烷基胺以及类似者,且其可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。按诸如量子点的光转化材料的固体含量计,可以0.1重量%至100重量%,例如10重量%至20重量%的量使用分散剂。
光漫射剂
根据实施例的可固化组成物可更包含光漫射剂。
举例而言,光漫射剂可包含硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)或其组合。
光漫射剂可反射前述量子点中未经吸收的光且允许量子点再次吸收反射光。亦即,光漫射剂可增加由量子点吸收的光量,且提高可固化组成物的光转化效率。
光漫射剂可具有150纳米至250纳米,且具体而言180纳米至230纳米的平均粒径(D50)。当光漫射剂的平均粒径在所述范围内时,其可具有较佳光漫射效应且提高光转化效率。
按可固化组成物的总量计,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%的量包含光漫射剂。按可固化组成物的总量计,当包含小于1重量%的光漫射剂时,难以预期通过使用光漫射剂来提高光转化效率的效应,且当含有大于20重量%的光漫射剂时,可出现量子点沉淀问题。
聚合起始剂
根据实施例的可固化组成物可更包含聚合起始剂,例如光聚合起始剂、热聚合起始剂或其组合。
光聚合起始剂可为用于感旋光性树脂组成物的常用起始剂,例如苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、噻吨酮类化合物、安息香类化合物、三嗪类化合物、肟类化合物、胺基酮类化合物以及类似者,但未必限于此。
苯乙酮类化合物的实例可为2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对三级丁基三氯苯乙酮、对三级丁基二氯苯乙酮、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-吗啉基丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉基苯基)丁-1-酮以及类似者。
二苯甲酮类化合物的实例可为二苯甲酮、苯甲酸苯甲酯、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-双(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类似者。
噻吨酮类化合物的实例可为噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮以及类似者。
安息香类化合物的实例可为安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苯甲基二甲基缩酮以及类似者。
三嗪类化合物的实例可为2,4,6-三氯均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-联苯-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基均三嗪、2-(萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-胡椒基均三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)均三嗪以及类似者。
肟类化合物的实例可为O-酰基肟类化合物、2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)9H-咔唑-3-基]乙酮、O-乙氧基羰基-α-氧胺基-1-苯基丙-1-酮以及类似者。O-酰基肟类化合物的特定实例可为1,2-辛二酮、2-二甲胺基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-吗啉-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-乙酸酯以及类似者。
胺基酮类化合物的实例可为2-苯甲基-2-二甲胺基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1及类似者。
除所述化合物以外,光聚合起始剂可更包含咔唑类化合物、二酮类化合物、硼酸锍类化合物、重氮类化合物、咪唑类化合物、联咪唑类化合物以及类似者。
光聚合起始剂可与能够通过吸收光且变成激发态且接着传递其能量而引起化学反应的光敏剂一起使用。
光敏剂的实例可为四乙二醇双-3-巯基丙酸酯、新戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二新戊四醇四-3-巯基丙酸酯以及类似者。
热聚合起始剂的实例可为过氧化物,具体而言,过氧化苯甲酰、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化二月桂酰、过氧化二三级丁基(di-tert-butyl peroxide)、过氧化环己烷、过氧化甲基乙基酮、过氧化氢(例如三级丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢)、过氧化二碳酸二环己酯、2,2-偶氮-双(异丁腈)、过苯甲酸三级丁酯以及类似者,例如2,2'-偶氮双-2-甲基丙腈,但未必限于此,且可使用所属领域中熟知的过氧化物中的任一者。
按可固化组成物的总量计,可以0.1重量%至5重量%,例如1重量%至4重量%的量包含聚合起始剂。当在所述范围内包含聚合起始剂时,有可能由于在曝光或热固化期间充分固化而获得极佳可靠性,且有可能防止由于非反应起始剂而导致的透射率劣化,藉此防止量子点的光学特征劣化。
黏合剂树脂
黏合剂树脂可包含丙烯酰类树脂、卡哆类树脂、环氧树脂或其组合。
丙烯酰类树脂可为第一烯系不饱和单体及与其可共聚的第二烯系不饱和单体的共聚物,且可为包含至少一个丙烯酰类重复单元的树脂。
丙烯酰类黏合剂树脂的特定实例可为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-羟乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物以及类似者,但不限于此,且可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
丙烯酰类黏合剂树脂的重量平均分子量可为5,000克/摩尔至15,000克/摩尔。当丙烯酰类黏合剂树脂具有在所述范围内的重量平均分子量时,改善与基底的紧密接触特性、物理特性以及化学特性,且黏度适当。
丙烯酰类树脂可具有80毫克氢氧化钾/克至130毫克氢氧化钾/克的酸值。当丙烯酰类树脂具有在所述范围内的酸值时,像素图案可具有极佳分辨率。
卡哆类树脂可用于已知可固化树脂(感旋光性树脂)组成物中,且可例如如韩国专利特许公开申请案第10-2018-0067243号中所揭示的一般使用,但不限于此。
可例如通过将以下化合物中的至少两者混合来制备卡哆类树脂:含芴化合物,诸如9,9-双(4-环氧乙烷基甲氧基苯基)芴;酐化合物,诸如苯四甲酸二酐、萘四甲酸二酐、联苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、均苯四酸二酐、环丁烷四甲酸二酐、苝四甲酸二酐、四氢呋喃四甲酸二酐以及四氢邻苯二甲酸酐;二醇化合物,诸如乙二醇、丙二醇以及聚乙二醇;醇化合物,诸如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、环己醇以及苯甲醇;溶剂类化合物,诸如丙二醇甲基乙基乙酸酯及N-甲基吡咯啶酮;含磷化合物,诸如三苯膦;以及胺或铵盐化合物,诸如氯化四甲铵、溴化四乙铵、苯甲基二乙胺、三乙胺、三丁胺或氯化苯甲基三乙铵。
卡哆类黏合剂树脂的重量平均分子量可为500克/摩尔至50,000克/摩尔,例如1,000克/摩尔至30,000克/摩尔。当卡哆类黏合剂树脂的重量平均分子量在所述范围内时,可在固化层的生产期间无残余物的情况下及在溶剂型可固化组成物的显影期间不损耗膜厚度的情况下形成令人满意的图案。
当黏合剂树脂为卡哆类树脂时,改良包含黏合剂树脂的可固化组成物,特定而言感旋光性树脂组成物的显影性,且在光固化期间的敏感性为良好的,以便改善精细图案形成特性。
环氧树脂可为能够通过热量聚合的单体或寡聚物,且可包含具有碳-碳不饱和键及碳-碳环键的化合物。
环氧树脂可包含但不限于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、环脂族环氧树脂以及脂族聚缩水甘油醚。
所述环氧树脂的目前可购得的产品可包含双苯基环氧树脂,诸如来自优卡壳牌环氧树脂株式会社(Yuka Shell Epoxy Co.,Ltd.)的YX4000、YX4000H、YL6121H、YL6640或YL6677;甲酚酚醛型环氧树脂,诸如来自日本化药株式会社(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)的EOCN-102、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1020、EOCN-1025以及EOCN-1027及来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 180S75;双酚A环氧树脂,诸如来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 1001、EPIKOTE 1002、EPIKOTE 1003、EPIKOTE 1004、EPIKOTE 1007、EPIKOTE1009、EPIKOTE 1010以及EPIKOTE 828;双酚F型环氧树脂,诸如来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 807及EPIKOTE 834;苯酚酚醛型环氧树脂,诸如来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 152、EPIKOTE 154以及EPIKOTE 157H65及来自日本化药株式会社的EPPN 201、EPPN 202;其他环脂族环氧树脂,诸如来自汽巴-嘉基集团公司(CIBA-GEIGYA.G)的CY175、CY177以及CY179、来自美国联合碳化物公司(U.C.C)的ERL-4234、ERL-4299、ERL-4221以及ERL-4206、来自昭和电工株式会社(Showa Denko K.K.)的Shodyne 509、来自汽巴-嘉基集团公司的ARALDITE CY-182、ARALDITE CY-192以及ARALDITE CY-184、来自大日本油墨化学工业株式会社(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.)的Epichron 200及Epichron 400、来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 871、EPIKOTE 872以及EPIKOTEEP1032H60、来自塞拉尼斯涂层有限公司(Celanese Coatings Co.,Ltd.)的ED-5661及ED-5662;脂族聚缩水甘油醚,诸如来自优卡壳牌环氧树脂株式会社的EPIKOTE 190P及EPIKOTE191P、来自共荣社侑士株式会社(Kyoesha Yushi Co.,Ltd.)的Epolite 100MF、来自日本侑士株式会社(Nippon Yushi Co.,Ltd.)的Epiol TMP以及类似者。
举例而言,当根据实施例的可固化组成物为无溶剂可固化组成物时,按可固化组成物的总量计,可以0.5重量%至10重量%,例如1重量%至5重量%的量包含黏合剂树脂。在此情况下,可改善无溶剂可固化组成物的耐热性及耐化学性,且亦可改善组成物的存储稳定性。
举例而言,当根据实施例的可固化组成物为包含溶剂的可固化组成物时,按可固化组成物的总量计,可以1重量%至30重量%,例如3重量%至20重量%的量包含黏合剂树脂。
在此情况下,可改善图案特征、耐热性以及耐化学性。
其他添加剂
针对量子点的稳定性及分散改善,根据实施例的可固化组成物可更包含聚合抑制剂。
聚合抑制剂可包含对苯二酚类化合物、儿茶酚类化合物或其组合,但未必限于此。当根据实施例的可固化组成物更包含对苯二酚类化合物、儿茶酚类化合物或其组合时,可防止在涂布可固化组成物之后的曝光期间的室温交联。
举例而言,对苯二酚类化合物、儿茶酚类化合物或其组合可包含对苯二酚、甲基对苯二酚、甲氧基对苯二酚、三级丁基对苯二酚、2,5-二三级丁基对苯二酚(2,5-di-t-butylhydroquinone)、2,5-双(1,1-二甲基丁基)对苯二酚、2,5-双(1,1,3,3-四甲基丁基)对苯二酚、儿茶酚、三级丁基儿茶酚、4-甲氧基苯酚、苯三酚、2,6-二三级丁基-4-甲苯酚(2,6-di-t-butyl-4-methylphenol)、2-萘酚、参(N-羟基-N-亚硝基苯胺基-O,O')铝或其组合,但未必限于此。
对苯二酚类化合物、儿茶酚类化合物或其组合可以分散液的形式使用,且按可固化组成物的总量计,可以0.001重量%至3重量%,例如0.1重量%至2重量%的量包含呈分散液形式的聚合抑制剂。当在上述范围内包含聚合抑制剂时,可解决在室温下老化的问题,且同时可防止敏感性降低及表面剥离。
另外,根据实施例的可固化组成物可更包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、硅烷类偶合剂、调平剂、氟类界面活性剂或其组合,以便改善耐热性及可靠性。
举例而言,根据实施例的可固化组成物可更包含具有诸如乙烯基、羧基、甲基丙烯酰氧基、异氰酸酯基、环氧基以及类似者的反应性取代基的硅烷类偶合剂,以便改善与基底的紧密接触特性。
硅烷类偶合剂的实例可为三甲氧基硅烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯酰基丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷以及类似者,且此等硅烷类偶合剂可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
按100重量份的可固化组成物计,可以0.01重量份至10重量份的量包含硅烷类偶合剂。当在所述范围内包含硅烷类偶合剂时,紧密接触特性、存储能力以及类似者得到改善。
另外,可固化组成物可视需要更包含界面活性剂,例如氟类界面活性剂,以便改善涂布特性及抑制斑点产生,亦即,改善调平效能。
氟类界面活性剂可具有4,000克/摩尔至10,000克/摩尔,且具体地6,000克/摩尔至10,000克/摩尔的低重量平均分子量。另外,氟类界面活性剂可具有18毫牛/米至23毫牛/米的表面张力(用0.1%聚乙二醇单甲基醚乙酸酯(polyethylene glycolmonomethylether acetate;PGMEA)溶液测量)。当氟类界面活性剂具有在所述范围内的重量平均分子量及表面张力时,可进一步改善调平效能,且在应用作为高速涂布的狭缝涂布时,可提供极佳特性,此是因为可通过在高速涂布期间防止斑点产生且抑制蒸气产生来较少地产生膜缺陷。
氟类界面活性剂的实例可为BM-
Figure BDA0004113429340000191
及BM-
Figure BDA0004113429340000192
(BM化学公司(BM ChemieInc.));马佳菲斯(MEGAFACE)F
Figure BDA0004113429340000193
马佳菲斯F
Figure BDA0004113429340000194
马佳菲斯F
Figure BDA0004113429340000195
以及马佳菲斯F
Figure BDA0004113429340000196
(大日本油墨化学工业株式会社(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.));福勒拉德(FULORAD)FC-
Figure BDA0004113429340000197
福勒拉德FC-
Figure BDA0004113429340000198
福勒拉德FC-
Figure BDA0004113429340000199
以及福勒拉德FC-
Figure BDA00041134293400001910
(住友3M株式会社(Sumitomo 3M Co.,Ltd.));索龙(SURFLON)S-
Figure BDA00041134293400001911
索龙S-
Figure BDA00041134293400001912
索龙S-
Figure BDA00041134293400001913
索龙S-
Figure BDA00041134293400001914
以及索龙S-
Figure BDA00041134293400001915
(朝日玻璃株式会社(ASAHI Glass Co.,Ltd.));以及SH-
Figure BDA00041134293400001916
SH-
Figure BDA00041134293400001917
SH-
Figure BDA00041134293400001918
SZ-
Figure BDA00041134293400001919
以及SF-
Figure BDA00041134293400001920
以及类似者(东丽硅酮株式会社(Toray SiliconeCo.,Ltd.));来自大日本油墨化学工业株式会社(DIC Co.,Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554以及类似者。
另外,除了氟类界面活性剂之外,根据实施例的可固化组成物可包含硅酮类界面活性剂。硅酮类界面活性剂的特定实例可为东芝硅酮有限公司(Toshiba Silicone Co.,Ltd.)的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440以及类似者,但不限于此。
按100重量份的可固化组成物计,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剂。当在所述范围内包含界面活性剂时,在喷涂组成物中产生的异物较少。
另外,除非特性劣化,否则根据实施例的可固化组成物可还包含预定量的其他添加剂,诸如抗氧化剂、稳定剂以及类似者。
溶剂
同时,根据实施例的可固化组成物可更包含溶剂。
溶剂可例如包含醇,诸如甲醇、乙醇以及类似者;二醇醚,诸如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚以及类似者;乙酸2-乙氧基乙酯(cellosolve acetate),诸如乙酸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)以及类似者;卡必醇,诸如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、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类似者;丙二醇烷基醚乙酸酯,诸如丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯以及类似者;酮,诸如甲基乙基酮、环己酮、4-羟基-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-庚酮以及类似者;饱和脂族单羧酸烷基酯,诸如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯以及类似者;乳酸酯,诸如乳酸甲酯、乳酸乙酯以及类似者;羟基乙酸烷基酯,诸如羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯以及类似者;乙酸烷氧基烷基酯,诸如乙酸甲氧基甲酯、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类似者;3-羟基丙酸烷基酯,诸如3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯以及类似者;3-烷氧基丙酸烷基酯,诸如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类似者;2-羟基丙酸烷基酯,诸如2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基丙酸丙酯以及类似者;2-烷氧基丙酸烷基酯,诸如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类似者;2-羟基-2-甲基丙酸烷基酯,诸如2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯以及类似者;2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯,诸如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯以及类似者;酯,诸如丙酸2-羟基乙酯、丙酸2-羟基-2-甲基乙酯、乙酸羟基乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯以及类似者;或酮酸酯,诸如丙酮酸乙酯及类似者,且另外,可为N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲酰胺、苯甲基乙醚、二己醚、乙酰基丙酮、异佛酮、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、顺丁烯二酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸2-苯氧基乙酯以及类似者,但不限于此。
举例而言,溶剂可理想地为二醇醚,诸如乙二醇单乙醚、乙烯二甘醇甲基乙醚以及类似者;乙二醇烷基醚乙酸酯,诸如乙酸2-乙氧乙酯及类似者;酯,诸如丙酸2-羟基乙酯及类似者;卡必醇,诸如二乙二醇单甲基醚及类似者;丙二醇烷基醚乙酸酯,诸如丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯以及类似者;醇,诸如乙醇及类似者,或其组合。
举例而言,溶剂可为极性溶剂包含丙二醇单甲基醚乙酸酯、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-丁内酯或其组合。
按溶剂型可固化组成物的总量计,可以例如约30重量%至约80重量%,例如约35重量%至约70重量%的余量包含溶剂。当溶剂在所述范围内时,溶剂型可固化组成物具有适当的黏度,且因此在经由旋转涂布及狭缝涂布进行大面积涂布时可具有极佳涂布特性。
另一实施例提供使用前述可固化组成物制造的固化层及包含固化层的显示设备。
制造固化层的方法中的一者可包含使用喷墨喷涂方法在基底上涂布可固化组成物以形成图案(S1)及固化所述图案(S2)。
(S1)图案的形成
可理想地用喷墨喷涂方法在基底上将可固化组成物涂布至约0.5微米至约20微米。喷墨喷涂方法可通过根据每一喷嘴喷涂单一颜色且因此根据所需颜色数量而重复喷涂多次来形成图案,但可经由每一喷墨喷嘴通过同时喷涂所需颜色数量以减少制程来形成图案。
(S2)固化
固化所获得的图案以获得像素。在本文中,固化方法可为热固化制程或光固化制程。可在高于或等于约100℃下,理想地在约100℃至约300℃的范围内,且更理想地在约160℃至约250℃的范围内进行热固化制程。光固化制程可包含辐射光化射线,诸如约190纳米至约450纳米,例如约200纳米至约500纳米的UV射线。通过使用诸如具有低压、高压或超高压的汞灯、金属卤化物灯、氩气激光器以及类似者的光源来进行辐射。亦可视需要使用X射线、电子束以及类似者。
制造固化层的另一方法可包含通过如下微影方法使用前述可固化组成物制造固化层。
(1)涂布及成膜
使用旋转涂布或狭缝涂布方法、滚涂法、网版印刷法、涂抹方法以及类似者涂布可固化组成物以在进行预定预处理的基底上具有所要厚度,例如介于约2微米至约10微米的范围内的厚度。接着,在约70℃至约90℃的温度下加热经过涂布的基底约1分钟至约10分钟以移除溶剂且以形成膜。
(2)曝光
在置放具有预定形状的罩幕之后,通过诸如约190纳米至约450纳米,例如约200纳米至约500纳米的UV射线的光化射线辐射所得膜,以形成所要图案。通过使用诸如具有低压、高压或超高压的汞灯、金属卤化物灯、氩气激光器以及类似者的光源来进行辐射。亦可视需要使用X射线、电子束以及类似者。
当使用高压汞灯时,曝光制程使用例如500毫焦/平方厘米或小于500毫焦/平方厘米的光剂量(利用365纳米传感器)。然而,光剂量可依据可固化组成物的每一组分的类型、其组合比率以及干膜厚度而变化。
(3)显影
在曝光制程之后,使用碱性水溶液通过溶解及移除除曝光部分外的不必要部分来使曝光膜显影,从而形成影像图案。换言之,当碱性显影溶液用于显影时,溶解非曝光区域且形成影像彩色滤光片图案。
(4)后处理
所显影的影像图案可再次加热或通过光化射线及类似者辐射以进行固化,以便实现就耐热性、耐旋光性、紧密接触特性、抗裂性、耐化学性、高强度、存储稳定性以及类似者而言的极佳质量。
在下文中,参考实例更详细说明本发明。然而,此等实例在任何意义上均不解释为限制本发明的范畴。
(制备表面改质的量子点)
制备实例
在将磁棒置放于3颈圆底烧瓶中之后,将绿色量子点分散溶液(InP/ZnSe/ZnS,韩松化学(Hansol Chemical);23重量%的量子点固体含量)置放于其中。将由化学式Q(配位基)表示的化合物添加至其中,且接着在氮气氛围下在80℃下进行搅拌。当反应完成时,在将温度降低至室温(23℃)之后,将量子点反应溶液添加至环己烷,从而捕获沉淀物。沉淀物经由离心与环己烷分离,且接着在真空烘箱中充分干燥一天,从而获得表面改质的量子点。
(*合成由化学式Q表示的化合物:将100克的PH-4(韩农化学股份有限公司(Hannong Chemical Inc.))置放于2颈圆底烧瓶中,且接着充分溶解于300毫升的THF中。在0℃下将15.4克的NaOH及100mL的水注入其中,且接着充分溶解,直至获得澄清溶液为止。
在0℃下将通过在100毫升的THF中溶解73克的对甲苯磺酸氯而获得的溶液缓慢注入其中。注入进行1小时,且在室温下搅拌所获得的混合物12小时。当反应完成时,将过量的二氯甲烷添加至其中且接着搅拌,且将NaHCO3饱和溶液添加至其中,接着进行萃取、滴定以及脱水。在移除溶剂之后,在干燥烘箱中干燥残余物24小时。将50克的干燥产物置放于2颈圆底烧瓶中且在300毫升的乙醇中充分搅拌。随后,将27克的硫脲添加至其中且分散于其中,且接着,在80℃下回流12小时。接着,将通过在20毫升的水中溶解4.4克的NaOH而制备的水性溶液注入其中,同时另外搅拌5小时,将过量的二氯甲烷添加至其中,且接着将氢氯酸水溶液添加至其中,接着按顺序进行萃取、滴定、脱水以及溶剂移除。在真空烘箱中干燥所获得的产物24小时,从而获得由化学式Q表示的化合物。)
[化学式Q]
Figure BDA0004113429340000211
(制备可固化组成物)
基于以下组分中的每一者,制备根据实例1至实例15以及比较例1至比较例5的可固化组成物。
(A)量子点
根据上述制备实例制备表面改质的绿色量子点
(B)可聚合化合物
(b-1)由化学式1-1表示的化合物(黏度:8厘泊,蒸气压:3×10-4托)
[化学式1-1]
Figure BDA0004113429340000221
(b-2)由化学式1-2表示的化合物(黏度:12厘泊,蒸气压:7.3×10-4托)
[化学式1-2]
Figure BDA0004113429340000222
(b-3)由化学式1-3表示的化合物(黏度:9.8厘泊,蒸气压:9.1×10-4托)
[化学式1-3]
Figure BDA0004113429340000223
(b-4)由化学式2-1表示的化合物(黏度:3.8厘泊,蒸气压:4.9×10-2托)
[化学式2-1]
Figure BDA0004113429340000224
(b-5)由化学式2-2表示的化合物(黏度:4.4厘泊,蒸气压:1×10-3托)
[化学式2-2]
Figure BDA0004113429340000225
(b-6)由化学式2-3表示的化合物(黏度:5.8厘泊,蒸气压:5×10-3托)
[化学式2-2]
Figure BDA0004113429340000231
(b-7)由化学式2-4表示的化合物(黏度:4.2厘泊,蒸气压:1×10-2托)
[化学式2-4]
Figure BDA0004113429340000232
(b-8)由化学式2-5表示的化合物(黏度:6厘泊,蒸气压:4×10-3托)
[化学式2-5]
Figure BDA0004113429340000233
(b-9)由化学式C-1表示的化合物(黏度:6.2厘泊,蒸气压:1×10-3托)
[化学式C-1]
Figure BDA0004113429340000234
(C)光聚合起始剂
OXE01(巴斯夫(BASF))
(D)光漫射剂
二氧化钛分散液(SDT89,伊里多斯有限公司(Iridos Co.,Ltd.),50%的固体含量)
(E)聚合抑制剂
甲基对苯二酚(东京化学公司(TOKYO CHEMICAL Corporation))
实例1至实例15
具体而言,以相等重量比率将根据制备实例的表面改质的量子点与第一可聚合化合物混合,且接着搅拌12小时。将第二可聚合化合物及聚合抑制剂添加至其中,且接着搅拌5分钟。随后,将光起始剂(TPO-L,PolyNetron)添加至其中,且接着将光漫射剂添加至其中。
(以实例1作为实例,将40克的表面改质的绿色量子点与40克的由化学式1-2表示的化合物混合作为第一可聚合化合物,且接着搅拌以制备量子点分散液,将作为第二可聚合化合物的12.5克的由化学式2-1表示的化合物及0.5克的聚合抑制剂添加至其中,且接着搅拌5分钟,且随后,将3克的光起始剂及4克的光漫射剂添加至其中,且接着搅拌,从而制备可固化组成物。)
特定组成物示出于表1中。
(表1)
(单位:重量%)
Figure BDA0004113429340000241
比较例1
将40克的表面改质的绿色量子点及40克的由化学式C-1表示的可聚合化合物混合且搅拌以制备量子点分散液,将12.5克的由化学式C-1表示的可聚合化合物及0.5克的聚合抑制剂添加至其中且搅拌5分钟,且随后,将3克的光起始剂及4克的光漫射剂添加至其中,且接着搅拌,从而制备可固化组成物。
比较例2
除了使用由化学式2-1表示的可聚合化合物而非由化学式C-1表示的可聚合化合物之外,根据与比较例1相同的方法制备可固化组成物。
比较例3
除了使用由化学式1-2表示的可聚合化合物而非由化学式C-1表示的可聚合化合物之后,根据与比较例1相同的方法制备可固化组成物。
比较例4
除了使用由化学式C-1表示的可聚合化合物而非第一可聚合化合物(由化学式1-2表示的化合物)之外,根据与实例1相同的方法制备可固化组成物。
比较例5
除了使用由化学式C-1表示的可聚合化合物而非第一可聚合化合物(由化学式1-2表示的化合物),且使用由化学式1-2表示的可聚合化合物而非第二可聚合化合物(由化学式2-1表示的化合物)之外,根据与实例1相同的方法制备可固化组成物。
评估1:评估油墨黏度及喷射特性
通过使用黏度计(RV-2旋转,23转/分钟,DV-Ⅱ,博勒菲工程实验室有限公司(Brookfield Engineering Laboratories,Inc.),在25℃下相对于初始黏度测量根据实例1至实例15以及比较例1至比较例5的每一可固化组成物,且结果示出于表2中,且在15天后,再次测量组成物的黏度,其中当黏度在15天之后与初始黏度相比增加了小于0.5厘泊时,将其评估为“良好”,而当黏度在15天之后增加了0.5厘泊或高于0.5厘泊时,但将其评估为“较差”,且结果示出于表2中。由于黏度随时间不再展现较大变化,因此喷墨特性视为更佳,且因此,所有在表2中评估为“良好”的实例预期具有极佳喷墨特性。
(表2)
Figure BDA0004113429340000251
评估2:评估挥发性
在具有分区壁的像素中对根据实例1至实例15以及比较例1至比较例5的每一可固化组成物进行喷墨,且在一小时之后,通过使用3D光学显微镜(VK-9710彩色3D激光显微镜,基恩士公司(KEYENCE Corp.))相对于厚度减少速率测量由其形成的单层膜,且结果示出于表3及图1至图3中。
(表3)
(单位:%)
实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 实例7 实例8 实例9 实例10
5 6 5 5 4 5 5 7 5 4
实例11 实例12 实例13 实例14 实例15 比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 比较例5
6 5 4 4 5 15 30 31 21 22
参考表2及表3,用于可固化组成物中的不同可聚合化合物之间的氢键用于同时改善组成物的喷墨特性及挥发性。
尽管本发明已结合目前视为实用实例实施例的内容来描述,但应了解,本发明不限于所揭示的实施例,而是相反,本发明意欲涵盖包含在所附申请专利范围的精神及范畴内的各种修改及等效配置。因此,前述实施例应理解为例示性的,但不以任何方式限制本发明。

Claims (16)

1.一种可固化组成物,包括
量子点及可聚合化合物,
其中所述可聚合化合物包括充当氢键供体的第一可聚合化合物及充当氢键受体的第二可聚合化合物,且
所述第一可聚合化合物及所述第二可聚合化合物各自独立地在至少一个末端处包括(甲基)丙烯酸酯基。
2.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第一可聚合化合物由化学式1表示:
[化学式1]
Figure FDA0004113429320000011
其中,在化学式1中,
Ra及Rb各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
La及Lb各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,且
X为经羟基取代的C1至C10亚烷基、经胺基取代的C1至C10亚烷基或*-NH-*。
3.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第一可聚合化合物具有大于6.2厘泊的黏度及小于1×10-3托的蒸气压。
4.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第一可聚合化合物由化学式1-1至化学式1-3中的任一者表示:
[化学式1-1]
Figure FDA0004113429320000012
[化学式1-2]
Figure FDA0004113429320000013
[化学式1-3]
Figure FDA0004113429320000021
5.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第二可聚合化合物由化学式2表示:
[化学式2]
Figure FDA0004113429320000022
其中,在化学式2中,
Rc及Rd各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1至C10烷基,
Lc及Ld各自独立地为单键、经取代或未经取代的C1至C20亚烷基或经取代或未经取代的C6至C20亚芳基,且
Y为氧原子、硫原子、*-C(=O)-*、经氟原子取代的C1至C10亚烷基或*-NRe-*,Re为C1至C10烷基或C6至C20芳基。
6.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第二可聚合化合物具有小于或等于6.2厘泊的黏度及大于或等于1×10-3托的蒸气压。
7.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述第二可聚合化合物由化学式2-1至化学式2-5中的任一者表示:
[化学式2-1]
Figure FDA0004113429320000023
[化学式2-2]
Figure FDA0004113429320000024
[化学式2-3]
Figure FDA0004113429320000025
[化学式2-4]
Figure FDA0004113429320000031
[化学式2-5]
Figure FDA0004113429320000032
8.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述可固化组成物为无溶剂可固化组成物。
9.根据权利要求8所述的可固化组成物,其中
按所述无溶剂可固化组成物的总量计,
所述无溶剂可固化组成物包括
5重量%至60重量%的所述量子点;以及
40重量%至95重量%的所述可聚合化合物。
10.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述可固化组成物更包括聚合起始剂、光漫射剂、黏合剂树脂或其组合。
11.根据权利要求10所述的可固化组成物,其中所述光漫射剂包括硫酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氧化锆或其组合。
12.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述可固化组成物更包括溶剂。
13.根据权利要求12所述的可固化组成物,其中按所述可固化组成物的总量计,所述可固化组成物包括1重量%至40重量%的所述量子点、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%的所述溶剂。
14.根据权利要求1所述的可固化组成物,其中所述可固化组成物更包括聚合抑制剂、丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、硅烷类偶合剂、调平剂、氟类界面活性剂或其组合。
15.一种固化层,使用如权利要求1至14中任一项所述的可固化组成物制造。
16.一种彩色滤光片,包括如权利要求15所述的固化层。
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