【摘 要】
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彩色滤光片是液晶显示器的实现彩色的关键零件之一,具有高透过率、高色饱和率、高耐光性以及高耐化性等特性。作为着色剂的彩色光阻剂则是彩色滤光片的最重要材料,可通过提升彩色光阻剂的性能有效提升彩色滤光片的性能。彩色光阻剂的主要成分包括碱可溶性树脂、单体、颜料、光起始剂、有机溶剂以及添加剂。本文着重分析了基于高穿透率、高色饱的新彩色光阻制备彩色滤光片的工艺细节,研究了制备彩色滤光片过程遇到的产品不良问题并
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彩色滤光片是液晶显示器的实现彩色的关键零件之一,具有高透过率、高色饱和率、高耐光性以及高耐化性等特性。作为着色剂的彩色光阻剂则是彩色滤光片的最重要材料,可通过提升彩色光阻剂的性能有效提升彩色滤光片的性能。彩色光阻剂的主要成分包括碱可溶性树脂、单体、颜料、光起始剂、有机溶剂以及添加剂。本文着重分析了基于高穿透率、高色饱的新彩色光阻制备彩色滤光片的工艺细节,研究了制备彩色滤光片过程遇到的产品不良问题并探索改善方案,将开发的色阻应用于产线上。首先,根据提升彩色滤光片的穿透率以及色饱和度的原理方法,结合实际生产规格需求,与光阻供应商共同开发出一款新色阻。对开发的色阻的特性测试表明,该色阻具有良好的耐化性、耐高温、稳定性、溶解性、附着力等,满足生产规格要求。其次,对使用此彩色光阻剂制备彩色滤光片的工艺参数进行了深入的研究。制备彩色滤光片的流程有:涂胶、真空干燥、前烘、曝光、显影、后烘。我们深入讨论并验证了这些工艺参数对色阻膜厚、像素线宽以及Taper角的影响,如实验结果表明:光阻剂吐出量每增加约519μL,膜厚增加0.01μm;曝光距离每增加约25μm,像素线宽增加1μm;曝光能量每增加约10 mJ/cm~2,像素线宽增加0.5μm;显影时间每增加约10 s,像素线宽减少0.4μm;随着曝光能量增加,Taper角呈增大的趋势。通过综合各项实验结果,选出最佳的工艺参数。最后,本论文还针对在使用该色阻制备彩色滤光片时出现的三种典型的不良问题:颜料残留、色阻剥落(Peeling)不良和色阻表面粗糙度不良,分别从材料面和工艺面进行分析改善。如把UV清洗入料的速度控制在5600~5800 mm/min左右。针对光阻剥落不良,我们可以通过优化单体成分配比,加入疏水型M6成分并使M1:M6为1:1时,剥落可由23处减少到4处;针对色阻表面粗糙度不良,我们可以通过提高光起始剂中高感光强度的K1成分的比例来改善,当光起始剂配比成分由66:34(K1:K5)变成80:20(K1:K5),色阻表面粗糙度由7.3 mm改善到3.9 mm。
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