對彩色濾光膜RGB光刻膠性質的分析與研究

吳強　楊玲

摘? ?要：在現在的信息技術時代，彩色濾光膜是液晶顯示器件的重要組成部分，液晶產業的發展，受其技術發展的直接影響，文章對彩色濾光膜中RGB光刻膠性質和功能進行了分析，以期為該技術的發展提供一些理論上的幫助和支持。

關鍵詞：彩色濾光膜;RGB;光刻膠

在當下的信息化時代，液晶顯示器已然成為主流顯示器，彩色濾光膜通過光刻的原理在白玻璃上做出圖形，其高對比度、高平整度、高透過率和色純度、良好的耐受性等品質和性能在不斷地提高。本文對彩色濾光膜RGB光刻膠性質進行了簡要的分析和研究，以期為該技術的發展提供一些理論上的幫助和支持。

1? ? RGB光刻膠

光刻膠包括負性膠和正性膠，主要是依據化學反應機理和顯影原理進行劃分，負性膠主要是指在光照后形成了不可溶的物質，相反正性膠是指經光照后形成了可溶的物質。一般情況下通過這種性能，將光刻膠作為涂層，在硅片表面上，刻蝕所需的電路圖形。縮小曝光加工特征的尺寸，會提高入射光的反射和散射對提高圖形分辨率的影響，研發抗反射涂層覆蓋正在曝光光刻膠的表面的新型光刻膠技術，使曝光系統分辨率的性能得到提升，這樣可以使光刻膠表面對入射光的反射和散射顯著減小，使光刻膠的分辨率性能得以提升。先進曝光技術對光刻膠的性能也有更高的要求，為使光刻分辨率得以實現的同時，也一直在發展光刻膠技術。而彩色濾光膜制作中使用的RGB光刻膠大多數為負性光刻膠，紫外光對負性光刻膠照射后，要去除顯影時光照沒有照到的部分，保留受到光照的部分，最終形成所需的圖像。RGB三色間的段差，是彩色濾光片制程技術的關鍵，其會對液晶的表現有一定的影響，如段差過大，斷層會在顯示時出現，選擇原材料時，由于RGB工程是高溫制程，必須選擇不會發生衰退的有耐藥性的原材料。樹脂BM的制造，一般是通過隔絕RGB的三顏色，從而使顏色對比得以提升，同時樹脂BM有低反射的要求，反射越低，色彩表現越好。

一般通過基本的聚合反應機理，來實習光刻膠的功能，人們所說的成分，主要包括粘結高分子、交聯成分、光引發劑、溶劑以及顏料。粘結高分子，作為其他成分的載體，一般是光刻膠中的主要作用物，可以使膜層形成，并使交聯反應得到支持。粘結高分子通常情況下是一些丙烯酸醋類物質。圖1是其結構示意，A代表化學，物理性質控制。B代表兼容性，附著力等控制。C代表與交叉鏈接器反應并建立網絡。通過A、B、C這三種官能團，可以實現該成分的主要功能。交聯成分主要是通過交聯形成網狀結構，使光刻膠在顯影時的溶解性得以改變，聚合反應一般在參與紫外光照射時，對光的敏感度產生影響。一般所說的光引發劑主要成分有：肪酷、雙咪哇、乙酞苯以及三氮雜苯等，在紫外光照射時，通常會發生光化學反應。然而在光引發劑的選擇上，該材料的紫外吸收光譜和設備性的相匹配有一定的要求。對固態材料的溶解，即溶劑的主要作用，設備的工程性可以通過使光刻膠滿足，而溶劑的關鍵因子主要有：溶解能力、飽和蒸氣壓、表面張力、沸點以及毒性。RGB光刻膠調整色度的顏料，一般情況下有藍色、黃色、紅色、綠色以及紫色，研究者會通過不同產品的色度需求，針對性地調整比例。

2? ? RGB光刻膠性質研究

彩色濾光片的制作，尺寸和表面形貌是光刻段工藝所使用光刻膠聯系比較緊密的關鍵參數。

2.1? 曝光量對二者的影響

關鍵尺寸會隨著曝光量的增大而增大，光刻膠中光引發劑等感光材料的種類和含量，與增大的幅度有一定關系。對于曝光設備來說，實驗者按照同一個方向照射設計上和硬件上的光線，卻不能使所有的光按照同一個方向照射到玻璃基板上。所以，選擇光引發劑，以及其含量可以對兩邊區域的光刻膠是否完成光化學反應產生直接的影響。關鍵尺寸會因為光掩模板和玻璃基板之間距離的增大而增大，實驗者了解到的藍色和綠色的光刻膠，其曝光距離同樣會影響到關鍵尺寸，但是在表面形貌上，沒有明顯的差異，這與紅色光刻膠有相同的原因。

2.2? 顯影時間對二者的影響

RGB光刻膠，與顯影液及顯影時間之間的匹配性十分重要。顯影過程中，在規定時間內能否反應完全以及是否還有殘留，是實驗者必須重視的，然而在實際生產中，一般情況下，在光刻膠的選擇上，一般選取和顯影液快速反應完全的光刻膠，因為選擇這類的光刻膠，不僅時間上可以得到節省，同時在設備出現故障時，可以及時應對顯影時間過長而出現的問題。

3? ? 結語

總而言之，我國的微電子和液晶顯示產業發展迅速。RGB光刻膠技術在彩色濾光膜的制作中有很重要的作用，本文對RGB光刻膠的性質進行了分析，并對曝光量和顯影時間對關鍵尺寸和表面形貌的影響做了總結，以期為研究光刻膠技術的相關人員提供幫助。

[參考文獻]

[1]趙平，鄧軍謀.彩色微濾光膜制造技術[J].真空電子技術，2004（5）：45-48.

[2]周豐.對彩色濾光膜RGB光刻膠性質的分析與研究[D].上海：復旦大學，2011.