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TWI687723B - 顏色轉換面板及其製造方法 - Google Patents

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TWI687723B
TWI687723B TW107135446A TW107135446A TWI687723B TW I687723 B TWI687723 B TW I687723B TW 107135446 A TW107135446 A TW 107135446A TW 107135446 A TW107135446 A TW 107135446A TW I687723 B TWI687723 B TW I687723B
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申東珠
李承恩
李雨晋
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南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司
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Abstract

一種顏色轉換面板包括：基板；低折射率層，設置於基板的一個表面上且包含碳矽烷-矽氧烷共聚物；顏色轉換層，設置於低折射率層上且包括顏色轉換構件；以及平坦化層，覆蓋低折射率層及顏色轉換層，其中低折射率層在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30的折射率，且顏色轉換構件包括量子點。亦提供一種製造顏色轉換面板的方法。

Description

顏色轉換面板及其製造方法
本揭露是有關於一種顏色轉換面板及一種製造所述顏色轉換面板的方法。
相關申請案的交叉參考
本申請案主張於2017年12月7日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2017-0167460號的優先權及權利，所述韓國專利申請案的全部內容併入本案供參考。
低折射率材料可用於各種對光進行處理的裝置。當利用低折射率的特性時，可以表現出低反射率效果。低折射率材料可用於會減少位於光感測器外部的透鏡的低反射層上的光損失、顯示器或太陽能電池的最外側的減反射塗層(anti-reflection coating，AR)上的光損失或存在光的移動的裝置內部的光損失的層，以提高效率。在本文中，隨著塗層的折射率降低，塗層的厚度可減小，且因此塗膜的裕度可變得更寬並且可以增大根據裝置用途而變化的效率。
特別是，由於最近已開發出顯示器，因此使用顯示器的各 種顯示裝置變得多樣化。需要使有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)或包括顯示裝置的量子點的顯示裝置中的光致發光材料具有高的發光效率。
本揭露提供一種發光效率提高的顏色轉換面板。
另外，本發明欲解決的技術目的並非僅限於上述目的，且藉由以下說明本發明所屬技術中具有通常知識者將會清晰地理解未提及的另外的技術目的。
根據實施例的一種顏色轉換面板包括：基板；低折射率層，設置於所述基板的一個表面上且包含碳矽烷-矽氧烷共聚物；顏色轉換層，設置於所述低折射率層上且包括顏色轉換構件；以及平坦化層，覆蓋所述低折射率層及所述顏色轉換層，其中所述低折射率層在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30的折射率，且所述顏色轉換構件包括量子點。
根據另一實施例的一種製造顏色轉換面板的方法包括：在基板上塗佈用於低折射率層的組成物，然後藉由對經塗佈的所述用於所述低折射率層的組成物進行固化或乾燥以形成包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率層；在所述低折射率層上形成顏色轉換層，所述顏色轉換層包括包含量子點的顏色轉換構件；以及在所述顏色轉換層上形成平坦化層，其中所述低折射率層在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30的折射率。
根據本揭露，可提供一種能夠提高發光效率的顏色轉換 面板及一種製造所述顏色轉換面板的方法。
100:顏色轉換面板
110:基板
112:保護層
120:低折射率層
130:顏色轉換層
132:第一顏色轉換構件
134:第二顏色轉換構件
136:透射構件
140:平坦化層
150:第一頂覆層
160:第二頂覆層
A:第一區
B:第二區
C:第三區
II-II:線
圖1是根據實施例的顏色轉換面板的示意性俯視圖。
圖2是示出沿圖1所示II-II線截取的橫截面的示意性剖視圖。
圖3是圖2的示範性變型的剖視圖。
以下，將參照附圖詳細闡述本發明的示範性實施例。然而，在本揭露的說明中，為闡明本揭露的主旨，將省略對已知功能或組件的說明。
為了清晰地闡述本揭露，省略了與本說明無關的部分，且在本說明書通篇中相同的參考編號指代相同或相似的組件。另外，由於為了便於說明而可選地表示圖式中所示每個組件的大小及厚度，因此本揭露不限於所述圖示。
在圖式中，為清晰起見，誇大了層、膜、面板、區等的厚度。在圖式中，為清晰起見，誇大了層或區等的一部分的厚度。應理解，當稱一元件(例如，層、膜、區或基板)「位於」另一元件「上」時，所述元件可直接位於所述另一元件上，抑或亦可存在中間元件。
圖1是根據實施例的顏色轉換面板100的示意性俯視圖，且圖2是示出沿圖1所示II-II線截取的橫截面的示意性剖視圖。
參照圖2，根據示例性實施例的顏色轉換面板100包括基板110、低折射率層120、顏色轉換層130及平坦化層140，其中顏色轉換層130可包括以至少兩個不同的波長發光的顏色轉換層，例如發射第一波長的光的第一顏色轉換構件132及發射第二波長的光的第二顏色轉換構件134。
基板110由透明且電性絕緣的材料製成，且可在與第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134對應的位置處更包括保護層112。保護層112形成在基板110的一個表面上，且當在基板110上形成顏色轉換層130時，保護層112使得順利地執行顏色轉換層130的圖案化並保護顏色轉換層130內的顏色轉換構件。
低折射率層120覆蓋基板110的一部分及位於基板110的一個表面上(例如，位於基板110的形成有保護層112的一個表面上)的保護層112。根據實施例的低折射率層120在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30、例如小於或等於1.25、小於或等於1.20、小於或等於1.19、小於或等於1.18、小於或等於1.17、小於或等於1.16、小於或等於1.15、小於或等於1.14或者小於或等於1.13的相對低的折射率，並且當在低折射率層120上形成顏色轉換層130時，可防止自顏色轉換層130發射的光朝向基板110反射。因此，根據實施例的包括形成在低折射率層120上的顏色轉換層130的顏色轉換面板100可具有進一步提高的發光效率。本說明書中的折射率是指指示光在真空中的速度與光在介質中的速度的比率的絕對折射率。
如上所述，顏色轉換層130形成在低折射率層120上。根據圖1中的示例性實施例的顏色轉換面板100包括發射第一波長的光的第一區A及發射第二波長的光的第二區B。舉例而言，第一區A可發射紅色光，且第二區B可發射綠色光，但是第一區A及第二區B並非僅限於此。另外，顏色轉換面板100可發射藍色光，或者可更包括發射白色光的第三區C。
第一區A及第二區B分別包括發射第一波長的光的第一顏色轉換構件132及發射第二波長的光的第二顏色轉換構件134，並且第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134中的每一者可分別包括將入射光的波長轉換成其他波長的光的量子點。稍後將闡述顏色轉換構件132及134以及在顏色轉換層130中所包括的量子點。
同時，參照圖1，顏色轉換層130可更包括對應於第三區C設置的透射構件136。透射構件136可發射自光源接收的光之本身而無需另外的顏色轉換。為此，例如，透射構件136可形成在與顏色轉換層130相同的高度處。然而，透射構件136並非僅限於此，且如第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134那樣亦可包括量子點以發射被轉換成某一波長的光。
在下文中，更詳細地闡述根據示例性實施例的低折射率層120。
包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率層120可藉由在基板110上塗佈包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的用於低折射率層的組成 物，然後對所述組成物進行固化來形成。用於低折射率層的組成物可包含以下組分：(a)碳矽烷-矽氧烷共聚物、(b)沸點為100℃至200℃的有機聚合物、(c)界面活性劑及(d)溶劑。在下文中，詳細闡述用於低折射率層的組成物。
(a)碳矽烷-矽氧烷共聚物
碳矽烷-矽氧烷共聚物可藉由由化學式1表示的矽烷化合物與由化學式2表示的碳矽烷化合物的水解縮合反應來製備。
[化學式1](R1)n-Si-(OR2)4-n。
在化學式1中，R1為氫、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C6至C30芳基、C3至C30環烷基、C1至C30烷氧基、羧基、R(C=O)-、R(C=O)O-(其中R為C1至C30烷基、C3至C30環烷基或C6至C30芳基)、含環氧基的單價有機基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸酯基、經(甲基)丙烯醯基取代的C1至C30烷基、經(甲基)丙烯酸酯基取代的C1至C30烷基或其組合，R2為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基及C6至C30芳基中的一者，且n介於0
Figure 107135446-A0305-02-0008-15
n<4的範圍內。
[化學式2]
Figure 107135446-A0305-02-0009-1
在化學式2中，R3為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基或C6至C30芳基，且Y為C1至C30伸烷基、C2至C30伸烯基、C3至C30伸環烷基、C6至C30伸芳基或其組合。
在化學式1中，n可介於0
Figure 107135446-A0305-02-0009-17
n<3的範圍內。
藉由由化學式1表示的矽烷化合物及由化學式2表示的碳矽烷化合物製備的碳矽烷-矽氧烷化合物可由化學式3表示：[化學式3](R4R5R6SiO1/2)M(R7R8SiO2/2)D(R9SiO3/2)T1(SiO3/2-Y-SiO3/2)T2(SiO4/2)Q。
在化學式3中，R4至R9為氫、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C6至C30芳基、C3至C30環烷基、C1至C30烷氧基、羧基、R(C=O)-、R(C=O)O-(其中R為C1至C30烷基、C3至C30環烷基或C6至C30芳基)、含環氧基的單價有機基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸酯基、經(甲基)丙烯醯基取代的C1至C30烷基、經(甲基)丙烯酸酯基取代的C1至C30烷基或其組合， Y為C1至C30伸烷基、C2至C30伸烯基、C3至C30伸環烷基、C6至C30芳基或其組合，0
Figure 107135446-A0305-02-0010-8
M
Figure 107135446-A0305-02-0010-9
0.5，0
Figure 107135446-A0305-02-0010-10
D
Figure 107135446-A0305-02-0010-11
0.5，0<T1
Figure 107135446-A0305-02-0010-12
0.95，0<T2
Figure 107135446-A0305-02-0010-13
0.2，0<Q
Figure 107135446-A0305-02-0010-14
0.9，且M+D+T1+T2+Q=1。
在示例性實施例中，在化學式3中，M=0，0<D
Figure 107135446-A0305-02-0010-18
0.2，0.1
Figure 107135446-A0305-02-0010-19
T1
Figure 107135446-A0305-02-0010-20
0.95，0<T2<0.2，0.05
Figure 107135446-A0305-02-0010-21
Q
Figure 107135446-A0305-02-0010-22
0.9，且D+T1+T2+Q=1。
在另一示例性實施例中，在化學式3中，M=0，D=0，0.30
Figure 107135446-A0305-02-0010-23
T1
Figure 107135446-A0305-02-0010-24
0.95，0<T2<0.2，0.05
Figure 107135446-A0305-02-0010-25
Q
Figure 107135446-A0305-02-0010-26
0.8，且T1+T2+Q=1。
碳矽烷-矽氧烷共聚物的聚苯乙烯換算(polystyrene-reduced)的重量平均分子量(Mw)可為3,000至5,000,000、例如3,200至5,000,000、例如4,000至5,000,000、例如5,000至5,000,000、例如10,000至5,000,000、例如100,000至5,000,000、例如200,000至5,000,000、例如300,000至5,000,000、例如400,000至5,000,000、例如500,000至5,000,000、例如500,000至4,500,000、例如500,000至4,000,000、例如500,000至3,500,000、例如500,000至3,000,000或例如500,000至2,500,000，但並非僅限於此。
以用於低折射率層的組成物的總重量計，碳矽烷-矽氧烷共聚物的量可為30重量%、小於或等於1重量%至25重量%、1.5重量%至20重量%、2重量%至15重量%、2.5重量%至10重量%、3重量%至10重量%、3.5重量%至10重量%、4.5重量%至10重量%或5重量%至10重量%，但並非僅限於此。
(b)沸點為100℃至200℃的有機聚合物
另一方面，用於低折射率層120的組成物可包含沸點為100℃至200℃的有機聚合物以及碳矽烷-矽氧烷共聚物。
沸點為100℃至200℃的有機聚合物可為聚環氧烷系共聚物、聚伸芳基氧共聚物及二醇系共聚物。二醇系共聚物的實例可為聚(乙)二醇、聚(丙)二醇等，且聚環氧烷或聚伸芳基氧系共聚物的實例可為聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚(苯)醚等。
有機聚合物的數量平均分子量(Mn)可為100至10,000、100至8,000、200至7,000、300至6,000、350至5,000、400至4,500、450至4,000、500至4,000、500至3,500、600至3,000、650至3,000、700至3,000、800至3,000,900至3,000、1,000至3,000、1,000至2,500或1,000至2,000，但並非僅限於此。
在用於低折射率層的組成物中包含沸點為100℃至200℃的有機聚合物以及溶劑及碳矽烷-矽氧烷共聚物的情形中，當將所述組成物塗佈在基板上然後進行加熱來對碳矽烷-矽氧烷共聚物進行固化時溫度會升高至100℃至200℃，沸點為100℃至200℃的有機聚合物可自塗佈在基板上的用於低折射率層的組成物蒸發。隨著有機聚合物的蒸發，可在藉由塗佈用於低折射率層的組成物而形成的塗層內形成奈米孔，且形成有奈米孔的包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的經固化層可具有較自碳矽烷-矽氧烷共聚物製備的經固化層更低的折射率。因此，具有更低折射率且包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率層易於藉由包含有機聚合物來形成。因此，可進一步提高根據實施例的顏色轉換面板100的發光效率。
以碳矽烷-矽氧烷共聚物的100重量份計，沸點為100℃至200℃的有機聚合物的量可為50重量份至150重量份。
另外，有機聚合物可與界面活性劑預混合，且以用於低折射率層的組成物的總重量計，可包含30重量%、小於或等於1重量%至25重量%、1.5重量%至20重量%、2重量%至15重量%、2.5重量%至10重量%、3重量%至10重量%、3.5重量%至10重量%、4.5重量%至10重量%或5重量%至10重量%的固體含量的有機聚合物，但並非僅限於此。
(c)孔形成界面活性劑
根據實施例的用於低折射率層的組成物可更包含用於形成額外的孔的界面活性劑。
界面活性劑可有助於具有無機材料性質的碳矽烷-矽氧烷共聚物以及沸點為100℃至200℃且具有有機材料性質的有機聚合物在溶劑中順利地混合，且可形成額外的奈米孔。界面活性劑可與沸點為100℃至200℃的有機聚合物以1：9至9：1、2：8至8：2、3：7至7：3、4：6至6：4或5：5的重量比預混合，然後可與碳矽烷-矽氧烷共聚物混合。
界面活性劑可包括由化學式4表示的銨鹽：
Figure 107135446-A0305-02-0012-2
在化學式4中，Ra至Rd獨立地為C1至C30烷基，且X為鹵素原子，例如F、Cl、Br或I。
在示例性實施例中，化學式4的Ra至Rd中的三者可為甲基，且其餘一者可為C10至C30烷基。
由化學式4表示的界面活性劑的具體實例可為鯨蠟基三甲基氯化銨(十六烷基三甲基氯化銨)(cetyltrimethylammonium chloride(hexadecyltrimethylammonium chloride))、十二烷基三甲基氯化銨等(dodecyltrimethylammonium chloride)，但並非僅限於此。
(d)溶劑
用於形成低折射率層的溶劑可為可在大於或等於200℃的製程溫度下使用的任何溶劑。舉例而言，所述溶劑可為醇型溶劑(例如丁醇或異丙醇)、酮型溶劑(例如PMEA或二異丁基酮(diisobutylketone，DIBK))，且可為除該些溶劑外可在所述製程溫度下使用的任何溶劑中的一或多者作為此項技術中已知的溶劑。
以碳矽烷-矽氧烷共聚物的100重量份計，可包含300重量份至2,000重量份的量的溶劑，且其量可根據總固體含量來控制。
(e)固化觸媒
用於低折射率層的組成物可更包含熱固化觸媒以促進碳矽烷-矽氧烷共聚物的矽氧烷樹脂末端的未反應的矽醇基的固化， 但根據所使用的碳矽烷-矽氧烷樹脂亦可不包含此種觸媒。固化觸媒的實例可包括銨鹽，例如四丁基乙酸銨(tetrabutylammonium acetate，TBAA)。
當使用固化觸媒時，以碳矽烷-矽氧烷共聚物的100重量份計，可包含小於或等於5重量份、例如小於或等於3重量份或者小於或等於1重量份的量的此種觸媒。
(f)其他添加劑
用於低折射率層的組成物可更包含此項技術中已知的各種添加劑。該些添加劑可為界面活性劑(例如氟系界面活性劑)以在塗佈用於低折射率層的組成物時改善塗佈性質且防止缺陷，但並非僅限於此。以碳矽烷-矽氧烷共聚物的100重量份計，可包含小於或等於10重量份、小於或等於8重量份、小於或等於5重量份、小於或等於3重量份、小於或等於2重量份或者小於或等於1重量份的量的該些添加劑。
如上所述，在基板上塗佈用於低折射率層的組成物，乾燥，然後進行固化以形成包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率層。
可利用此項技術中已知的各種方法中的任一種方法在基板上塗佈用於低折射率層的組成物，且所述方法可例如為旋塗(spin coating)、狹縫塗佈及旋塗(slit and spin coating)、狹縫塗佈(slit coating)、輥塗(roll coating)方法或模塗(die coating)，但並非僅限於此。在示例性實施例中，用於低折射率層的組成物可旋塗在基板上。
可藉由乾燥及固化製程對塗佈在基板上的用於低折射率層的組成物進行乾燥或固化以形成低折射率層。乾燥或固化溫度可為大於或等於150℃且小於或等於300℃、大於或等於150℃且小於或等於280℃、大於或等於150℃且小於或等於270℃、大於或等於150℃且小於或等於250℃、大於或等於170℃且小於或等於250℃或者大於或等於180℃且小於或等於240℃的溫度。
根據所述方法製造的低折射率層120可具有100奈米至2.0微米的厚度。
同時，低折射率層120可在除特定波長區外的其餘可見光波長區(包括400奈米的波長)中具有大於或等於60%、例如大於或等於70%、大於或等於80%、大於或等於90%、大於或等於95%的透光率。
另外，處於400奈米至750奈米的整個波長區的可見光線範圍內的平均反射率(不包含鏡面分量(Specular Component Excluded，SCE)值)可小於或等於10%、小於或等於7%、小於或等於5%或者小於或等於3%。因此，根據實施例的顏色轉換面板100即使在低波長範圍下亦可具有高的透光率，且可在可見光線波長的整個區中維持低的反射率以進一步改善光學性質。
如上所述，在形成低折射率層120之後，在低折射率層120上形成顏色轉換層130，且顏色轉換層130包括顏色轉換構件132及134，顏色轉換構件132及134包括吸收每一特定波長的光並發射其他波長的光的量子點。可藉由在低折射率層120上塗佈 用於包括量子點的顏色轉換層的組成物來形成顏色轉換構件132及134。用於顏色轉換層的組成物可包含量子點、用於分散量子點的溶劑、黏合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑及其他添加劑。在下文中，詳細闡述用於顏色轉換層的組成物的每一組分。
(1)量子點
量子點具有各向同性光學輻射特性。在量子點在已藉由接收到來自光源的入射光而被激發之後返回至基態的同時，量子點可沿輻射方向發射輻射光。因此，可使用包括量子點作為顏色轉換構件132及134的顏色轉換層130作為發光層。
由於量子點因量子限制效應而具有不連續的能量帶隙，因此量子點吸收入射光並發射具有某一波長區的輻射光。亦即，根據實施例的顏色轉換層130包括量子點，且因此相較於其他發光元件而言可顯示具有高色純度的影像。
如圖1所示，由於顏色轉換層130包括發射第一波長的光的第一顏色轉換構件132及發射第二波長的光的第二顏色轉換構件134，因此第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134中的每一者可包括吸收及/或發射不同波長的光的量子點。在本文中，第一顏色轉換構件132可藉由包括最大螢光發光波長為580奈米至700奈米的第一量子點來發射呈紅色的光，且第二顏色轉換構件134可藉由包括最大螢光發光波長為450奈米至580奈米的第二量子點來發射呈綠色的光。然而，第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134可包括吸收相同波長的光且發射相同波長的 光的相同的量子點。第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134中所包括的量子點可各自具有5奈米至20奈米的平均粒徑。
量子點可具有20奈米至100奈米、例如20奈米至80奈米、例如40奈米至60奈米的半峰全寬(full width at half maximum，FWHM)。當量子點具有處於所述範圍內的半峰全寬(FWHM)時，會提高色純度且當用作彩色濾光片材料時可改善顏色再現性。
量子點可為有機材料、無機材料或有機材料與無機材料的混雜材料，且可包括II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族化合物、II-III-VI族化合物、I-II-IV-VI族化合物或其組合。
量子點未示於圖式中，但可包括核及環繞核的殼，且核及殼獨立地為由II-IV族、III-V族等組成的核，且可具有核/殼、核/第一殼/第二殼、合金、合金/殼等的結構。
量子點的結構無特別限制，但在量子點具有核/殼結構的情形中，包括殼的量子點的整個大小(平均粒徑)可為1奈米至15奈米，例如5奈米至10奈米。
同時，量子點的形狀可為此項技術中常用的形狀，且無特別限制。舉例而言，量子點可具有錐體形、多臂形或立方形奈米顆粒、奈米管、奈米線、奈米纖維或奈米片形狀以及球形狀。
為了改善量子點的穩定性及可分散性，殼表面可經有機材料取代以穩定量子點，且有機材料可包括硫醇系化合物、胺系化合物、氧化膦系化合物、丙烯酸化合物、Si系化合物等，但並非僅 限於此。
由於最近全世界對環境保護的興趣大大增加且有毒材料的規則亦得到加強，因此環境友好型非鎘系發光材料非常受歡迎。舉例而言，相較於具有鎘系核量子點的發光材料，同時具有足夠的量子效率(量子產率)的InP/ZnS核-殼型量子點、InP/ZnSe/ZnS核-第一殼-第二殼型量子點更加環境友好，但不必僅限於此。
(2)用於分散量子點的溶劑
用於分散量子點的溶劑可為具有極性基團及非極性基團的兩親溶劑，以同時溶解黏合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑及其他添加劑的有機組分以及作為無機顆粒的量子點。舉例而言，溶劑可為沸點為148℃至250℃、例如148℃至180℃的兩親化合物，例如乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸癸酯、乙酸十二烷基酯或乙酸環己基酯。在示例性實施例中，用於分散量子點的溶劑可為乙酸環己基酯，但並非僅限於此。
具有相對低的沸點的化合物(例如乙酸異戊酯、二乙醚、二丁醚或甲基異丁基酮)可與具有相對高的沸點的兩親化合物溶劑混合。
可包含重量比為6：4至9：1的兩親化合物及沸點較兩親化合物更低的化合物。當包含所述重量比範圍內的兩親化合物及沸點較兩親化合物更低的化合物或者包含較兩親化合物的量更大量的沸點較兩親化合物更低的化合物時，可使量子點沈澱且可使光轉換效率劣化。另外，在包含相較於沸點較兩親化合物更低的化合 物而言過大量(例如九倍)的兩親化合物的情況下，可因塗佈及預烘烤製程之後殘留過量的溶劑而使塗層的硬度劣化。
(3)黏合劑樹脂
為了在低折射率層120上塗佈包含作為無機顆粒的量子點的用於顏色轉換層的組成物中的組分，用於顏色轉換層的組成物可包含黏合劑樹脂。黏合劑樹脂可包括丙烯酸系黏合劑樹脂、卡多系黏合劑樹脂或其組合，且可包括除上述黏合劑樹脂外此項技術中已知的各種已知黏合劑。
(4)光可聚合單體
光可聚合單體可為包含至少一個乙烯系不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸的單官能酯或多官能酯。光可聚合單體可藉由具有乙烯系不飽和雙鍵而在包含光可聚合單體的用於顏色轉換層的組成物的圖案形成製程中的曝光期間引起充分聚合，且可藉由對用於顏色轉換層的組成物進行固化而提供耐熱性、耐光性及耐化學性改善的圖案。
光可聚合單體可用酸酐處理以改善可顯影性。
(5)光聚合起始劑
光聚合起始劑可為感光性樹脂組成物中常用的起始劑，且可為例如苯乙酮系化合物(acetophenone-based compound)、二苯甲酮系化合物(benzophenone-based compound)、噻噸酮系化合物(thioxanthone-based compound)、安息香系化合物(benzoin-based compound)、三嗪系化合物(triazine-based compound)、肟系化合 物(oxime-based compound)、胺基酮系化合物(aminoketone-based compound)等。光聚合起始劑可與能夠藉由吸收光引起化學反應且變得激發並隨後傳輸其能量的感光劑一起使用。
光聚合起始劑除所述化合物之外可使用咔唑系化合物(carbazole-based compound)、二酮系化合物(diketone-based compound)、硼酸鋶系化合物(sulfonium borate-based compound)、重氮系化合物(diazo-based compound)、咪唑系化合物(imidazole-based compound)、聯咪唑系化合物(biimidazole-based compound)等。
在示例性實施例中，藉由在基板110上的低折射率層120上塗佈包含量子點的用於包括顏色轉換構件132及134的顏色轉換層的組成物然後對所述組成物進行塗佈來形成顏色轉換層130。圖案化製程可包括：例如利用旋塗或狹縫塗佈、輥塗方法、網版印刷方法、敷料器方法等在形成有低折射率層120的基板110上塗佈用於顏色轉換層的組成物，對所述組成物進行乾燥以形成膜，使用遮罩對所述膜進行曝光以形成形狀與第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134對應的圖案，對所述膜進行顯影以移除多餘的部分，以及進行耐熱性及後製程以對所述膜進行再加熱進而獲得耐光性、緊密接觸性質、抗裂性、耐化學性改善、強度高、儲存穩定性等改善的圖案或者照射光化射線，但並非僅限於此。
除量子點以外，第一顏色轉換構件132及第二顏色轉換構件134可更包括光散射體(圖中未示出)。光散射體可與量子點 一起分散於顏色轉換層130中。光散射體可誘導入射光到達量子點或誘導輻射方向以使自量子點發射的輻射光可自顏色轉換層130向外部發射。因此，可使顏色轉換層130的光效率的劣化最小化。另一方面，透射構件136亦可包括光散射體。
平坦化層140形成於低折射率層120及顏色轉換層130上。平坦化層140覆蓋低折射率層120及顏色轉換層130以保護折射率層120及顏色轉換層130並將顏色轉換面板100的表面平坦化。平坦化層140可由透明且電性絕緣的材料製成，以使得可透射光。在本文中，根據本實施例的平坦化層140可由與低折射率層120相同的材料組成。
舉例而言，平坦化層140如低折射率層120那樣是由包括碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率材料製成，且因此可進一步提高顏色轉換面板100的發光效率。另外，當低折射率層120的入射光進入平坦化層140時，可使反射或散射最小化，且因此可使介面處的光學損失最小化以提供光效率提高的顏色轉換面板100。
圖3是圖2的示範性變型的剖視圖。參照圖3，根據示範性變型的顏色轉換面板100可更包括第一頂覆層150及第二頂覆層160。在圖3中，示出包括第一頂覆層150及第二頂覆層160的示範性變型，但可省略第一頂覆層150及第二頂覆層160中的一者。
第一頂覆層150可形成於平坦化層140上以覆蓋平坦化層140。因此，第一頂覆層150可在形成平坦化層140之後形成。 第一頂覆層150可形成於基板110的整個表面上。
第二頂覆層160可形成在低折射率層120與顏色轉換層130之間，且如第一頂覆層150那樣可形成於基板110的整個表面上。因此，第二頂覆層160可在低折射率層120的形成製程與顏色轉換層130的形成製程之間形成。
如低折射率層120那樣，第一頂覆層150及第二頂覆層160亦可由具有低折射率的材料(例如SiNx)製成。與平坦化層140形成介面的第一頂覆層150及設置於低折射率層120與平坦化層140之間且與低折射率層120及平坦化層140形成介面的第二頂覆層160亦可由具有低折射率的材料製成，且因此可使入射至第一頂覆層150及第二頂覆層160的光的反射或散射最小化，且因此可使介面處的光學損失最小化以提供光效率提高的顏色轉換面板100。
可藉由使反射或散射最小化來使介面處的光學損失最小化，且因此可提供光效率提高的顏色轉換面板100。
相較於不包括低折射率層120、第一頂覆層150及第二頂覆層160的顏色轉換面板而言，包括第一頂覆層150及第二頂覆層160的顏色轉換面板100可表現出150%或大於150%的發光效率增大的效果。
對根據本發明實施例的顏色轉換面板100及其製造方法進行闡釋。因此，顏色轉換面板100可因量子點而具有提高的發光效率。
在下文中，參照實例更詳細地說明本發明。然而，該些實例不應在任何意義上被解釋為限制本發明的範圍。
製備碳矽烷-矽氧烷共聚物
合成例1
將570克異丙醇(isopropyl alcohol，IPA)放入1升4頸夾套反應器中，且在保持溫度為25℃的情況下向其中放入了莫耳比為0.55：0.40：0.05的甲基三甲氧基矽烷、正矽酸四乙酯、1,2-(雙(三甲氧基矽烷基)乙烷)的混合物。接著，對1克濃度為20%的四甲基氫氧化銨(tetramethyl ammonium hydroxide，TMAH)水溶液與27克蒸餾水進行了混合，且將混合物作為一滴而滴入夾套反應器中並接著進行了攪拌。
接著，將反應器加熱至60℃且使矽酮聚合物生長以獲得碳矽烷-矽氧烷共聚物。利用凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography，GPC)對所獲得的碳矽烷-矽氧烷共聚物的分子量(聚苯乙烯換算(polystyrene-reduced)的分子量)進行了量測，且重量平均分子量為50,000。
合成例2
將1千克重量比為1：80的水與丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PEGMEA)的混合溶劑放入3頸燒瓶中，且在將溫度保持在25℃下的同時添加了1克60%的HNO3水溶液。隨後，作為單體向其中放入了莫耳比為0.55：0.40：0.05的甲基三甲氧基矽烷、正矽酸四乙酯、1,2-(雙(三甲 氧基矽烷基)乙烷)的混合物。
在放入溶劑、單體及觸媒之後，將溫度升高至60℃，且將所得物加熱並回流了72小時以執行縮聚反應。利用GPC對所獲得的碳矽烷-矽氧烷共聚物的分子量(聚苯乙烯換算的分子量)進行了量測，且重量平均分子量為4,000。
合成例3
將1千克重量比為1：80的水與丙二醇單甲醚乙酸酯(PEGMEA)的混合溶劑放入3頸燒瓶中，且在將溫度保持在25℃下的同時添加了1克60%的HNO3水溶液。隨後，作為單體向其中放入了莫耳比為0.75：0.20：0.05的甲基三甲氧基矽烷、正矽酸四乙酯、1,2-(雙(三甲氧基矽烷基)乙烷)的混合物。在放入溶劑、單體及觸媒之後，將溫度升高至60℃，且將所得物加熱並回流了72小時以執行縮聚反應。利用GPC對所獲得的碳矽烷-矽氧烷共聚物的分子量(聚苯乙烯換算的分子量)進行了量測，且重量平均分子量為3,200。
比較合成例
將1千克重量比為1：80的水與丙二醇單甲醚乙酸酯(PEGMEA)的混合溶劑放入3頸燒瓶中，且在將溫度保持在25℃下的同時添加了1克60%的HNO3水溶液。隨後，作為單體向其中放入了莫耳比為0.75：0.30的甲基三甲氧基矽烷及正矽酸四乙酯的混合物。在放入溶劑、單體及觸媒之後，將溫度升高至60℃，且將所得物加熱並回流了72小時以執行縮聚反應。利用GPC對 所獲得的矽氧烷共聚物的分子量(聚苯乙烯換算的分子量)進行了量測，且重量平均分子量為3,800。
實例1
將3.0重量%(固體含量)合成例1的碳矽烷-矽氧烷共聚物、3.0重量%(固體含量)的重量比為5：5的環氧丙烷聚合物(propylene oxide polymer，PPO，Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在二異丁基酮(DIBK)中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為6.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博(milipore)過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
實例2
將7.5重量%(固體含量)合成例2的碳矽烷-矽氧烷共聚物、7.5重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
實例3
將7.5重量%(固體含量)合成例3的碳矽烷-矽氧烷共聚物、7.5重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使 固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
實例4
將10.0重量%(固體含量)合成例2的碳矽烷-矽氧烷共聚物、5.0重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
實例5
將6.0重量%(固體含量)合成例2的碳矽烷-矽氧烷共聚物、9.0重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
比較例1
將7.5重量%(固體含量)比較合成例的矽氧烷共聚物、7.5重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行 了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
比較例2
將10.0重量%(固體含量)比較合成例的矽氧烷共聚物、5.0重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
比較例3
將6.0重量%(固體含量)比較合成例的矽氧烷共聚物、9.0重量%(固體含量)的重量比為5：5的PPO(Mn=2,000)與鯨蠟基三甲基氯化銨的有機聚合物以及0.01%(固體含量)的界面活性劑(F-552)進行了混合並在DIBK中溶解了30分鐘，以使固體濃度可為15.0重量%，且接著使用0.1微米的密理博過濾器進行了過濾以製備用於低折射率層的組成物。
製造經固化膜及評價
利用旋塗機(奧比卡特(Opticoat)MS-A150，三笠有限公司(Mikasa Co.,Ltd.))以300轉/分鐘(rpm)至1500轉/分鐘的速度在基板上分別塗佈了在實例1至實例5以及比較例1至比較例3中製備的用於低折射率層的組成物以評價量子點效率，在熱板上在100℃下預烘烤了120秒以形成各膜，並接著在180℃至200℃的溫度下固化及乾燥了5分鐘以獲得厚度為1.0微米的各經 固化塗膜，且使用阿爾法-梯級輪廓儀(Alpha-step)(表面輪廓儀KLA，科磊公司(Tencor Corp.))對每一經固化塗膜的厚度進行了量測。
(1)經固化塗膜的適當的裂縫裕度
在製造經固化塗膜的製程期間，使用阿爾法-梯級輪廓儀、即表面輪廓儀(KLA科磊公司)在不發生裂縫的rpm下對各經固化塗膜的厚度進行了量測，且結果示於表1中。
經固化塗膜的適當的裂縫裕度大於或等於2.0微米，且當裕度小於或等於2.0微米時，製程裕度變得更窄，且因此難以使用經固化塗膜。經固化塗膜的厚度最適宜為1.0微米，且當厚度小於1.0微米時，難以進行規模生產，且當其以大於或等於3.0微米的高度堆疊時，可發生裂縫，且因此可能難以進行結構設計。
(2)折射率
使用光譜橢偏儀(M-2000D，J.A.伍拉姆公司(J.A.Woollam))對自實例1至實例5以及比較例1至比較例3的組成物獲得的各經固化塗膜的折射率進行了量測，且結果示於表1中。
(3)發光效率
使用誇特瑞斯-QY量子產率分光計(Quantaurus-QY Quantum Yield Spectrometer)(濱松公司(Hamamatsu))對自實例1至實例5以及比較例1至比較例3的組成物製造的各經固化塗膜的量子點效率進行了量測，且結果示於表1中。
(4)發光效率_頂覆層(Luminous Efficiency_Capping)
利用化學氣相沈積(chemical vapor deposition，CVD)方法在自實例1至實例5以及比較例1至比較例3的組成物製造的各經固化塗膜上將SiNx沈積為500埃的厚度，且使用誇特瑞斯-QY量子產率分光計(濱松公司)對量子點效率進行了量測，並且結果示於表1中。
Figure 107135446-A0305-02-0029-3
參照表1，根據實例1至實例5的經固化塗膜相較於比較例1至比較例4顯示出小於或等於1.30的折射率，且大於或等於2.0微米的裂縫裕度表示在不發生裂縫的rpm的情況下，膜的厚度可以為厚。根據實例1至實例5的經固化塗膜的發光效率相較於根據比較例1至比較例4的經固化塗膜的發光效率而言顯示出顯著提高。
結果，相較於根據比較例1至比較例4的經固化塗膜而言，根據實例1至實例5的經固化塗膜顯示出折射率降低、裂縫發生得到抑制且發光效率提高。
以上，已闡述及說明了本發明的某些示範性實施例，然而 對於此項技術中具有通常知識者而言顯而易見的是，本發明並非僅限於所述的示範性實施例，且可在不背離本發明的精神及範圍的條件下進行各種修改及變換。因此，經修改或變換的示範性實施例同樣地可不會與本發明的技術思想及態樣分開理解，且經修改的示範性實施例處於本發明的申請專利範圍的範圍內。
100‧‧‧顏色轉換面板
110‧‧‧基板
112‧‧‧保護層
120‧‧‧低折射率層
130‧‧‧顏色轉換層
132‧‧‧第一顏色轉換構件
134‧‧‧第二顏色轉換構件
136‧‧‧透射構件
140‧‧‧平坦化層
A‧‧‧第一區
B‧‧‧第二區
C‧‧‧第三區

Claims (14)

  1. 一種顏色轉換面板，包括：基板；低折射率層，設置於所述基板的一個表面上且包含碳矽烷-矽氧烷共聚物；顏色轉換層，設置於所述低折射率層上且包括顏色轉換構件；以及平坦化層，覆蓋所述低折射率層及所述顏色轉換層，其中所述低折射率層在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30的折射率，其中所述低折射率層在400奈米下具有大於或等於90%的透光率，且所述顏色轉換構件包括量子點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顏色轉換面板，其中所述低折射率層是藉由在所述基板上塗佈包含選自(a)至(d)的以下組分的用於所述低折射率層的組成物來形成：(a)由化學式3表示的碳矽烷-矽氧烷共聚物：[化學式3](R4R5R6SiO1/2)M(R7R8SiO2/2)D(R9SiO3/2)T1(SiO3/2-Y-SiO3/2)T2(SiO4/2)Q 其中，在化學式3中，R4至R9為氫、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C6至C30芳基、C3至C30環烷基、C1至C30烷氧基、羧基、R(C=O)-、R(C=O)O-(其中R為C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C6至C30芳基)、含環氧基的單價有機基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸酯基、經(甲基)丙烯醯基取代的C1至C30烷基、經(甲基)丙烯酸酯基取代的C1至C30烷基或其組合，Y為C1至C30伸烷基、C2至C30伸烯基、C3至C30伸環烷基、C6至C30芳基或其組合，0
    Figure 107135446-A0305-02-0032-27
    M
    Figure 107135446-A0305-02-0032-28
    0.5，0
    Figure 107135446-A0305-02-0032-29
    D
    Figure 107135446-A0305-02-0032-30
    0.5，0<T1
    Figure 107135446-A0305-02-0032-31
    0.95，0<T2
    Figure 107135446-A0305-02-0032-32
    0.2，0<Q
    Figure 107135446-A0305-02-0032-33
    0.9，且M+D+T1+T2+Q=1，(b)沸點為100℃至200℃的有機聚合物，(c)由化學式4表示的界面活性劑：
    Figure 107135446-A0305-02-0032-4
     其中，在化學式4中，Ra至Rd獨立地為C1至C30烷基，X為選自F、Cl、Br或I的鹵素原子，以及(d)溶劑。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中在化學式3中，M=0，0<D
    Figure 107135446-A0305-02-0033-34
    0.2，0.1
    Figure 107135446-A0305-02-0033-35
    T1
    Figure 107135446-A0305-02-0033-36
    0.95，0<T2<0.2，0.05
    Figure 107135446-A0305-02-0033-37
    Q
    Figure 107135446-A0305-02-0033-38
    0.9，且D+T1+T2+Q=1。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中所述碳矽烷-矽氧烷共聚物是藉由由化學式1表示的化合物與由化學式2表示的化合物的水解縮合反應來形成：[化學式1](R1)n-Si-(OR2)4-n其中，在化學式1中，R1為氫、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C6至C30芳基、C3至C30環烷基、C1至C30烷氧基、羧基、R(C=O)-、R(C=O)O-(其中R為C1至C30烷基、C3至C30環烷基或C6至C30芳基)、含環氧基的單價有機基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸酯基、經(甲基)丙烯醯基取代的C1至C30烷基、經(甲基)丙烯酸酯基取代的C1至C30烷基或其組合，R2為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基及C6至C30芳基中的一者，且n介於0
    Figure 107135446-A0305-02-0033-39
    n<4的範圍內，[化學式2]
    Figure 107135446-A0305-02-0034-5
     其中，在化學式2中，R3為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基或C6至C30芳基，且Y為C1至C30伸烷基、C2至C30伸烯基、C3至C30伸環烷基、C6至C30伸芳基或其組合。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中所述碳矽烷-矽氧烷共聚物的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)介於3,000至5,000,000範圍內。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中以所述組成物的總重量計，所述碳矽烷-矽氧烷共聚物的量小於或等於30重量%。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中所述有機聚合物是選自聚環氧烷系共聚物、聚伸芳基氧共聚物及二醇系共聚物中的至少一者。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中所述有機聚合物的數量平均分子量介於100至10,000範圍內。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的顏色轉換面板，其中以所述碳矽烷-矽氧烷共聚物的100重量份計，所述有機聚合物的量為50重量份至150重量份。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的顏色轉換面板，其中所 述平坦化層包含與所述低折射率層相同的材料。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的顏色轉換面板，其中所述顏色轉換面板更包括以下中的至少一者：覆蓋所述平坦化層的第一頂覆層；以及設置於所述低折射率層與所述顏色轉換層之間的第二頂覆層。
  12. 一種製造顏色轉換面板的方法，包括：在基板上塗佈用於低折射率層的組成物，然後對經塗佈的所述用於所述低折射率層的組成物進行固化或乾燥以形成包含碳矽烷-矽氧烷共聚物的低折射率層；在所述低折射率層上形成顏色轉換層，所述顏色轉換層包括包含量子點的顏色轉換構件；以及在所述顏色轉換層上形成平坦化層，其中所述低折射率層在500奈米至550奈米的波長中具有小於或等於1.30的折射率。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的製造方法，其中所述用於所述低折射率層的組成物包含以下組分：(A)由化學式1表示的化合物與由化學式2表示的化合物的水解縮合反應產物、(b)沸點為100℃至200℃的有機聚合物、(c)由化學式4表示的界面活性劑以及(d)溶劑：[化學式1](R1)n-Si-(OR2)4-n 其中，在化學式1中，R1為氫、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C6至C30芳基、C3至C30環烷基、C1至C30烷氧基、羧基、R(C=O)-、R(C=O)O-(其中R為C1至C30烷基、C3至C30環烷基或C6至C30芳基)、含環氧基的單價有機基、(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯酸酯基、經(甲基)丙烯醯基取代的C1至C30烷基、經(甲基)丙烯酸酯基取代的C1至C30烷基或其組合，R2為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基及C6至C30芳基中的一者，且n介於0
    Figure 107135446-A0305-02-0036-40
    n<4的範圍內，
    Figure 107135446-A0305-02-0036-6
     其中，在化學式2中，R3為氫、C1至C30烷基、C3至C30環烷基、C2至C30烯基或C6至C30芳基，且Y為C1至C30伸烷基、C2至C30伸烯基、C3至C30伸環烷基、C6至C30伸芳基或其組合，[化學式4]
    Figure 107135446-A0305-02-0037-7
     其中，在化學式4中，Ra至Rd獨立地為C1至C30烷基，且X為選自F、Cl、Br或I的鹵素原子。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的製造方法，其中所述方法更包括以下步驟中的至少一者：在所述平坦化層上形成第一頂覆層；以及在所述低折射率層與所述顏色轉換層之間形成第二頂覆層。
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