對彩色濾光膜RGB光刻膠性質(zhì)的分析與研究

吳強(qiáng)　楊玲

摘? ?要：在現(xiàn)在的信息技術(shù)時代，彩色濾光膜是液晶顯示器件的重要組成部分，液晶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，受其技術(shù)發(fā)展的直接影響，文章對彩色濾光膜中RGB光刻膠性質(zhì)和功能進(jìn)行了分析，以期為該技術(shù)的發(fā)展提供一些理論上的幫助和支持。

關(guān)鍵詞：彩色濾光膜;RGB;光刻膠

在當(dāng)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(zhì)和性能在不斷地提高。本文對彩色濾光膜RGB光刻膠性質(zhì)進(jìn)行了簡要的分析和研究，以期為該技術(shù)的發(fā)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(fù)性膠和正性膠，主要是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和顯影原理進(jìn)行劃分，負(fù)性膠主要是指在光照后形成了不可溶的物質(zhì)，相反正性膠是指經(jīng)光照后形成了可溶的物質(zhì)。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(fā)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(shù)，使曝光系統(tǒng)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(jìn)曝光技術(shù)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(xiàn)的同時，也一直在發(fā)展光刻膠技術(shù)。而彩色濾光膜制作中使用的RGB光刻膠大多數(shù)為負(fù)性光刻膠，紫外光對負(fù)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(shù)的關(guān)鍵，其會對液晶的表現(xiàn)有一定的影響，如段差過大，斷層會在顯示時出現(xiàn)，選擇原材料時，由于RGB工程是高溫制程，必須選擇不會發(fā)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(xiàn)越好。

一般通過基本的聚合反應(yīng)機(jī)理，來實習(xí)光刻膠的功能，人們所說的成分，主要包括粘結(jié)高分子、交聯(lián)成分、光引發(fā)劑、溶劑以及顏料。粘結(jié)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(lián)反應(yīng)得到支持。粘結(jié)高分子通常情況下是一些丙烯酸醋類物質(zhì)。圖1是其結(jié)構(gòu)示意，A代表化學(xué)，物理性質(zhì)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(yīng)并建立網(wǎng)絡(luò)。通過A、B、C這三種官能團(tuán)，可以實現(xiàn)該成分的主要功能。交聯(lián)成分主要是通過交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使光刻膠在顯影時的溶解性得以改變，聚合反應(yīng)一般在參與紫外光照射時，對光的敏感度產(chǎn)生影響。一般所說的光引發(fā)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(fā)生光化學(xué)反應(yīng)。然而在光引發(fā)劑的選擇上，該材料的紫外吸收光譜和設(shè)備性的相匹配有一定的要求。對固態(tài)材料的溶解，即溶劑的主要作用，設(shè)備的工程性可以通過使光刻膠滿足，而溶劑的關(guān)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(diào)整色度的顏料，一般情況下有藍(lán)色、黃色、紅色、綠色以及紫色，研究者會通過不同產(chǎn)品的色度需求，針對性地調(diào)整比例。

2? ? RGB光刻膠性質(zhì)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(lián)系比較緊密的關(guān)鍵參數(shù)。

2.1? 曝光量對二者的影響

關(guān)鍵尺寸會隨著曝光量的增大而增大，光刻膠中光引發(fā)劑等感光材料的種類和含量，與增大的幅度有一定關(guān)系。對于曝光設(shè)備來說，實驗者按照同一個方向照射設(shè)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(fā)劑，以及其含量可以對兩邊區(qū)域的光刻膠是否完成光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生直接的影響。關(guān)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(lán)色和綠色的光刻膠，其曝光距離同樣會影響到關(guān)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(guī)定時間內(nèi)能否反應(yīng)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(chǎn)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(yīng)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(jié)省，同時在設(shè)備出現(xiàn)故障時，可以及時應(yīng)對顯影時間過長而出現(xiàn)的問題。

3? ? 結(jié)語

總而言之，我國的微電子和液晶顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。RGB光刻膠技術(shù)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(zhì)進(jìn)行了分析，并對曝光量和顯影時間對關(guān)鍵尺寸和表面形貌的影響做了總結(jié)，以期為研究光刻膠技術(shù)的相關(guān)人員提供幫助。

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