自发光感光性树脂组合物、彩色滤光器和图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通过确保优异的色彩再现特性和较高的光效率可实现高品位画质的 自发光感光性树脂组合物、由该自发光感光性树脂组合物制造的彩色滤光器和图像显示装 置。
【背景技术】
[0002] 显示器产业从 CRT kathode-ray tube)急速变化至由 PDP (plasma display p曰nel)、0LED(organic light-emitting diode)、LCD(liquid-cryst曰 1 displ曰y)等代表的 平板显示器。其中，LCD因具有轻薄W及优异的分辨率和低功耗等优点而广泛用于几乎所 有产业中使用的图像显示装置中，预计今后也会有较大的市场扩大。
[0003] 对于LCD,由光源产生的白光通过液晶单元的同时调节透光率，透过红色、绿色、蓝 色的彩色滤光器出来的Ξ原色混合而实现全色彩。
[0004] 彩色滤光器为从白光中抽出红色、绿色和蓝色Ξ种颜色可形成精细像素单元的薄 膜型光学部件，一个像素的大小为数十微米至数百微米左右。为了对各像素之间的边界部 分进行遮光，运种彩色滤光器具有依次层压在透明基板上形成固定图案的黑色矩阵层W及 为了形成各像素而W规定的顺序排列多种颜色（通常为红色（时、绿色（G)和蓝色度)）的 Ξ原色的像素部的结构。
[0005] 因此，彩色滤光器是在LCD中显示颜色的核屯、部件，随着平板显示器的普及，广泛 用于笔记本型电脑、监视器、手机终端等用途。为了实现更鲜艳的画质和与其他显示器相比 的品质优势，正在积极研究高色纯度、高投射及低反射型彩色滤光器的制造技术。
[0006] 通常，彩色滤光器通过颜料分散法、电锻法、印刷法、染色法、转印法、喷墨方式等 将Ξ种W上的色相涂布在透明基板上进行制造。最近，使用品质、程度、性能方面优异的颜 料分散型感光性树脂的颜料分散法成为主流。
[0007] 作为实现彩色滤光器的方法之一的颜料分散法是通过重复在提供黑色矩阵的透 明基质上涂布包含着色剂W及碱溶性树脂、光聚合单体、光聚合引发剂、环氧树脂、溶剂、其 他添加剂的感光性树脂组合物，对欲形成样式的图案曝光后，用溶剂除去非曝光部位并热 固化的一系列过程来形成着色薄膜的方法，被积极用于制造手机、笔记本型电脑、监视器、 电视等LCD。
[0008] 为了 W不溶于溶剂的微细粒子的状态存在，颜料为了显示最近要求的更鲜明、更 多样的色相已到达了极限点。另一方面，染料相比颜料色特性优异，正在进行欲用染料代替 颜料的研究。然而，染料由于对光、溶剂的耐久性也差，因而留有对其进行改善或尽管染料 溶于溶剂但对生产彩色滤光器所用的溶剂确保充分的溶解度等问题。
[0009] 此外，将染料或颜料用作着色剂时，引起光源的透射效率降低的问题。前述透射效 率的降低结果使图像显示装置的色彩再现性降低，最终难W实现高品质画面。
[0010] 为此，不仅图案特性优异，基于更多样的色相显示、高色彩再现性W及高亮度和高 对比度等进一步提高的性能要求，提出了使用自发光的量子点来代替染料、颜料。
[0011] 量子点通过光源自发光，用于产生可见光和红外线区域的光。量子点小于激子玻 尔半径化U 化 exciton Bohr radius),为通常具有 Inm ~20nm 直径的 材料的小结晶。由于量子限制效应（quantum confinement effect),量子点的电子状态之 间的能差为量子点的组成和物理大小二者的函数。因此，量子点的光学和电子特性可通过 使量子点的物理大小发生变化而进行调节和调整。量子点吸收比吸收起始（onset)波长 短的波长，在吸收起始波长下发光。量子点的发光光谱的带宽与依赖于溫度的多普勒致宽 值oppler broadening)、海森堡不确定性原理 Oieisenberg Unce;rtainty Principle)和量 子点的大小分布相关。在提供的量子点中，量子点的射出带宽可通过使大小发生变化来进 行控制。因此，量子点可生成普通染料、颜料达不到（unattain油le)的颜色范围。
[0012] 然而，量子点因纳米级的大小而本质上为非散射粒子。因此，光通过包含量子点的 彩色滤光器时，与其他染料、颜料的情况相比具有非常短的光程。彩色滤光器的厚度不够的 基础上，大部分光被量子点吸收。为此，提出了调节彩色滤光器的厚度、增加量子点的浓度、 引入散射粒子等方法，但其中，在调节厚度或浓度时，在色均匀性方面产生问题。
[0013] 为此，在彩色滤光器中引入散射粒子的方式中，韩国专利公开第2010-0037283号 提及了具有与包含量子点的颜色变换介质层不同的包含由有机材料构成的散射粒子的光 扩散层的液晶显示装置。在该情况下，由于增加了层，产生工序繁杂、厚度增加的问题。
[0014] 韩国专利公开第2014-0109327号提出了与包含量子点的层同时包含由无机材料 构成的散射粒子的照明装置。此时使用的散射粒子的大小从数微米至数百微米（μ m)，粒径 过大，产生涂膜品质降低的问题。特别是散射粒子的大小为数百微米（μπι)时，涂膜厚度由 于必需为至少使其固定分散的厚度，从而导致彩色滤光器的整体厚度上升。
[0015] 运些专利期望使用量子点和散射粒子提高彩色滤光器的光效率，但采用了多层结 构，由于使用的散射粒子的平均粒径为微米（μπι)级，因而其效果不充分。
[001引专利文献
[0017] 专利文献1 :韩国公开专利第2010-0037283号
[0018] 专利文献2 :韩国公开专利第2014-0109327号
【发明内容】
[0019] 为此，为了容易形成精细图案、确保较高的色彩再现率和光效率而进行多角度研 究的结果，本申请人确认了 W特定含量使用数百纳米级的散射粒子时，不影响亮度，可解决 上述问题，进而完成了本发明。
[0020] 因此，本发明的目的在于提供可确保优异的色彩再现特性和高光效率的自发光感 光性树脂组合物。
[0021] 此外，本发明的其他目的在于通过具有含前述自发光感光性树脂组合物的彩色滤 光器，提供可实现高品位的鲜艳画质的图像显示装置。
[0022] 为了实现上述目的，本发明的特征在于，自发光感光性树脂组合物包含量子点、散 射粒子、光聚合性化合物、光聚合引发剂、碱溶性树脂和溶剂，所述散射粒子是平均粒径为 30~lOOOnm的金属氧化物。
[0023] 此时，所述金属氧化物的特征在于，是包含选自由Li、Be、B、化、Mg、A1、Si、K、化、 Sc、V、Cr、Μη、Fe、化、化、Zn、Ga、Ge、化、Sr、Υ、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、ΤΙ、Pb、Ce、Pr、Nd、F*m、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、孔、Ti、訊、Sn、Zr、佩、Ce、Ta、In和它们的组合组成的组中的 一种金属的氧化物。
[0024] 另外，本发明的特征在于由所述自发光感光性树脂组合物制造的彩色滤光器和包 括所述彩色滤光器的图像显示装置。
[00幼发明效果
[0026] 本发明的自发光感光性树脂组合物可消除彩色滤光器的光效率下降的问题。
[0027] 使用前述自发光感光性树脂组合物的彩色滤光器的精细图案形成上优异，引入前 述彩色滤光器的图像显示装置通过维持高亮度，确保优异的色彩再现特性和高光效率，能 够实现鲜艳的画质。
【附图说明】
[002引图1为表示图像显示装置内的彩色滤光器的作用的示意图。
[002引符号说明
[0030] 1 :基板
[0031] 3:彩色滤光器
【具体实施方式】
[0032] 本发明提出了可用于图像显示装置的彩色滤光器的自发光感光性树脂组合物。
[0033] 尤其是，本发明提出了在彩色滤光器的组成上W量子点和散射粒子为必需组分的 自发光感光性树脂组合物，前述量子点由于自动发出显示色相的光，因而通过具有数百纳 米级平均粒径的散射粒子增加自动发出的光的路程，能够提高彩色滤光器的整体光效率。 此外，通过由前述自发光感光性树脂组合物制造彩色滤光器的像素，确保了能够容易形成 精细图案的优点。
[0034] 本发明的自发光感光性树脂组合物包含量子点和散射粒子W及光聚合性化合物、 光聚合引发剂、碱溶性树脂和溶剂。
[0035] W下，对各组分进行说明。
[0036] 量子点是纳米尺寸的半导体物质。原子构成分子，分子构成被称为簇的小分子的 聚集体而形成纳米粒子，但运种纳米粒子具体呈现半导体特性时，将其称为量子点。量子点 从外部接收能量达到漂浮状态，基于自身对应的能带隙释放出能量。
[0037] 本发明的量子点只要是通过光激发可发光的量子点，则不作特别限定，例如可选 自由II-IV族半导体化合物、III-V族半导体化合物、IV-VI族半导体化合物、IV族元素或 包含其的化合物W及它们的组合组成的组中。它们可单独或混合两种W上使用。
[0038] 前述II-IV族半导体化合物可选自由CdS、CdSe、CdTe、aiS、ZnSe、ZnT