光刻膠(Photoresist)又稱(chēng)光致抗蝕劑,是指通過(guò)紫外光、電子束、離子束、X射線等的照射或輻射,其溶解度發(fā)生變化的耐蝕劑刻薄膜材料。光刻膠是光刻工藝的核心材料,主要由樹(shù)脂、感光劑、溶劑、添加劑等組成,其中樹(shù)脂和感光劑是最核心的部分。
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同,光刻膠可分為半導(dǎo)體光刻膠、LCD光刻膠和PCB光刻膠。其中在LCD顯示領(lǐng)域,用于制作彩色濾光片的光刻膠主要包括黑色光刻膠、彩色光刻膠(R,G,B)和透明光刻膠。
一、彩色濾光片工藝
彩色濾光片(Color Filter,CF)是LCD顯示器彩色化的關(guān)鍵組件,其作用是實(shí)現(xiàn)LCD面板的彩色顯示。彩色濾光片的制作方法有染色法、染料分散法、電著法、印刷法、噴墨法等多種,其中顏料分散法由于在顏色特性、質(zhì)量、可公度性等方面均占有優(yōu)勢(shì), 因此成為目前制作彩色濾光片的主流方式。
顏料分散法是一種將顏料均勻分散在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中,形成均勻的顏料懸浮液,然后將懸浮液涂布在基底材料上的工藝。主要工藝流程包含涂布、預(yù)烤、曝光、顯影、后烤等。
二、彩色光刻膠組分
光刻膠主要由溶劑、樹(shù)脂、感光劑、添加劑等成分組成,其中溶劑占比約50%~90%,樹(shù)脂占比約10%~40%,感光劑占比約1%~6%,添加劑占比約<1%。而彩色光刻膠主要是在此基礎(chǔ)上增加了顏料(5%~10%)及分散劑(5%~10%),顏料主要用于光刻膠的著色,分散劑主要用于將顏料均勻的分散開(kāi)。
由于彩色光刻膠含有顏料,和不含顏料的光刻膠體系相比,技術(shù)要求更高,要求具有有效的顏料分散穩(wěn)定技術(shù),同時(shí)由于顏料具有遮光性,需要具有高感度光刻樹(shù)脂體系,高感度光引發(fā)劑和樹(shù)脂的性能對(duì)彩色光刻膠起著決定性作用。
三、彩色光刻膠制備
彩色光刻膠生產(chǎn)的工藝流程包括原材料配制、混合、分散、過(guò)濾、裝桶等步驟。首先按照配方準(zhǔn)備原材料,然后將原材料加入反應(yīng)釜中進(jìn)行混合攪拌,直至攪拌均勻,再通過(guò)濾芯將光刻膠中的大顆粒過(guò)濾掉,最后裝桶打包存儲(chǔ)。
四、彩色光刻膠發(fā)展
由于終端應(yīng)用產(chǎn)品不斷追求更輕、更薄、高畫(huà)質(zhì)顯示,與此相適應(yīng),LCD 面板逐步向高亮度、高對(duì)比度、高色彩飽和度、高分辨率等方向發(fā)展。配合 LCD 面板的需求,彩色光刻膠的開(kāi)發(fā)需向高透過(guò)率、高色彩飽和度、高分辨率等方向發(fā)展。
1. 配合LCD面板的高亮度需求,需開(kāi)發(fā)具有高透過(guò)率的彩色光刻膠。
2. 高色彩飽和度需要配合開(kāi)發(fā)高色彩飽和度(NTSC)的彩色光刻膠。
3. 高分辨率需要彩色光刻膠具備可制作更細(xì)線條的能力。