对彩色滤光膜RGB光刻胶性质的分析与研究

吴强　杨玲

摘   要：在现在的信息技术时代，彩色滤光膜是液晶显示器件的重要组成部分，液晶产业的发展，受其技术发展的直接影响，文章对彩色滤光膜中RGB光刻胶性质和功能进行了分析，以期为该技术的发展提供一些理论上的帮助和支持。

关键词：彩色滤光膜;RGB;光刻胶

在当下的信息化时代，液晶显示器已然成为主流显示器，彩色滤光膜通过光刻的原理在白玻璃上做出图形，其高对比度、高平整度、高透过率和色纯度、良好的耐受性等品质和性能在不断地提高。本文对彩色滤光膜RGB光刻胶性质进行了简要的分析和研究，以期为该技术的发展提供一些理论上的帮助和支持。

1    RGB光刻胶

光刻胶包括负性胶和正性胶，主要是依據化学反应机理和显影原理进行划分，负性胶主要是指在光照后形成了不可溶的物质，相反正性胶是指经光照后形成了可溶的物质。一般情况下通过这种性能，将光刻胶作为涂层，在硅片表面上，刻蚀所需的电路图形。缩小曝光加工特征的尺寸，会提高入射光的反射和散射对提高图形分辨率的影响，研发抗反射涂层覆盖正在曝光光刻胶的表面的新型光刻胶技术，使曝光系统分辨率的性能得到提升，这样可以使光刻胶表面对入射光的反射和散射显著减小，使光刻胶的分辨率性能得以提升。先进曝光技术对光刻胶的性能也有更高的要求，为使光刻分辨率得以实现的同时，也一直在发展光刻胶技术。而彩色滤光膜制作中使用的RGB光刻胶大多数为负性光刻胶，紫外光对负性光刻胶照射后，要去除显影时光照没有照到的部分，保留受到光照的部分，最终形成所需的图像。RGB三色间的段差，是彩色滤光片制程技术的关键，其会对液晶的表现有一定的影响，如段差过大，断层会在显示时出现，选择原材料时，由于RGB工程是高温制程，必须选择不会发生衰退的有耐药性的原材料。树脂BM的制造，一般是通过隔绝RGB的三颜色，从而使颜色对比得以提升，同时树脂BM有低反射的要求，反射越低，色彩表现越好。

一般通过基本的聚合反应机理，来实习光刻胶的功能，人们所说的成分，主要包括粘结高分子、交联成分、光引发剂、溶剂以及颜料。粘结高分子，作为其他成分的载体，一般是光刻胶中的主要作用物，可以使膜层形成，并使交联反应得到支持。粘结高分子通常情况下是一些丙烯酸醋类物质。图1是其结构示意，A代表化学，物理性质控制。B代表兼容性，附着力等控制。C代表与交叉链接器反应并建立网络。通过A、B、C这三种官能团，可以实现该成分的主要功能。交联成分主要是通过交联形成网状结构，使光刻胶在显影时的溶解性得以改变，聚合反应一般在参与紫外光照射时，对光的敏感度产生影响。一般所说的光引发剂主要成分有：肪酷、双咪哇、乙酞苯以及三氮杂苯等，在紫外光照射时，通常会发生光化学反应。然而在光引发剂的选择上，该材料的紫外吸收光谱和设备性的相匹配有一定的要求。对固态材料的溶解，即溶剂的主要作用，设备的工程性可以通过使光刻胶满足，而溶剂的关键因子主要有：溶解能力、饱和蒸气压、表面张力、沸点以及毒性。RGB光刻胶调整色度的颜料，一般情况下有蓝色、黄色、红色、绿色以及紫色，研究者会通过不同产品的色度需求，针对性地调整比例。

2    RGB光刻胶性质研究

彩色滤光片的制作，尺寸和表面形貌是光刻段工艺所使用光刻胶联系比较紧密的关键参数。

2.1  曝光量对二者的影响

关键尺寸会随着曝光量的增大而增大，光刻胶中光引发剂等感光材料的种类和含量，与增大的幅度有一定关系。对于曝光设备来说，实验者按照同一个方向照射设计上和硬件上的光线，却不能使所有的光按照同一个方向照射到玻璃基板上。所以，选择光引发剂，以及其含量可以对两边区域的光刻胶是否完成光化学反应产生直接的影响。关键尺寸会因为光掩模板和玻璃基板之间距离的增大而增大，实验者了解到的蓝色和绿色的光刻胶，其曝光距离同样会影响到关键尺寸，但是在表面形貌上，没有明显的差异，这与红色光刻胶有相同的原因。

2.2  显影时间对二者的影响

RGB光刻胶，与显影液及显影时间之间的匹配性十分重要。显影过程中，在规定时间内能否反应完全以及是否还有残留，是实验者必须重视的，然而在实际生产中，一般情况下，在光刻胶的选择上，一般选取和显影液快速反应完全的光刻胶，因为选择这类的光刻胶，不仅时间上可以得到节省，同时在设备出现故障时，可以及时应对显影时间过长而出现的问题。

3    结语

总而言之，我国的微电子和液晶显示产业发展迅速。RGB光刻胶技术在彩色滤光膜的制作中有很重要的作用，本文对RGB光刻胶的性质进行了分析，并对曝光量和显影时间对关键尺寸和表面形貌的影响做了总结，以期为研究光刻胶技术的相关人员提供帮助。

[参考文献]

[1]赵平，邓军谋.彩色微滤光膜制造技术[J].真空电子技术，2004（5）：45-48.

[2]周丰.对彩色滤光膜RGB光刻胶性质的分析与研究[D].上海：复旦大学，2011.