甲基丙烯酸酯光刻胶的制备及在滤光膜中的应用

摘要

彩色滤光片是液晶显示器重要组成部件，发展液晶显示器(LCD)产业，彩色滤光片技术是必须掌握的关键技术。彩色滤光片的技术重点又在于红、绿、蓝颜料光阻的研制和涂布工艺的研发。 本论文首先采用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰氯三种单体进行三元共聚，然后滴加烯丙醇与酰氯反应制得侧链上含有双键的甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸烯丙酯三元感光共聚物。探讨了引发剂浓度、聚合温度、单体配比，对聚合反应的影响，并且对聚合物的分子量、酸值和玻璃化温度进行了检测。结果表明，在引发剂浓度1％，温度70℃，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰氯的单体配比为6:1:2的条件下，制得的甲基丙烯酸酯光刻胶具有较高的感光速度、优良的操作宽度及抗蚀性能。 本论文通过溶解性、分光特性、感光度等方面对光刻胶中光引发剂种类和浓度进行了选择，并通过涂膜的平整性、有无针孔等性质对溶剂类型进行了选择，利用测定感光度、粘附性、分辨率等手段对光刻胶中的成膜树脂浓度进行探讨。配制了符合使用要求的甲基丙烯酸酯光刻胶。结果表明，在光刻胶中光引发剂、成膜树脂与溶剂的最佳配比为1:5:35。 另外，对光刻工艺中的基片处理、前烘、曝光、显影、坚膜等工艺进行研究。得到了光刻最佳工艺条件。最佳光刻工艺条件为：前烘80℃、20min、曝光40s、显影50s、坚膜120℃、15min。 最后，根据分光特性和粒度对颜料进行选择，并对颜料细化工艺中研磨配方进行了研究。通过透射电镜观测定颜料的粒径大小。颜料的最佳细化工艺研磨配方为：水25ml、颜料1g、玻璃砂25ml。并用颜料分散法制得的蓝色滤光膜，表面平整性良好、无针孔、分辨率高。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1彩色滤光片

1.1.1彩色滤光片的结构

1.1.2彩色滤光片性能的要求

1.1.3彩色滤光片的制作方法

1.1.4彩色滤光片产业

1.2光致抗蚀剂

1.2.1光刻胶产品简介

1.2.2传统的光致抗蚀剂

1.2.3新型的紫外抗蚀剂

1.2.4正、负性光刻胶的性能、应用方向

1.2.5国内研究现状

1.2.6光刻胶性能要求

1.3光刻技术

1.3.1基片的清洗

1.3.2匀胶

1.3.3前烘

1.3.4曝光

1.3.5显影

1.3.6坚膜

1.4颜料光阻

1.4.1颜料的选择

1.4.2颜料粒径对颜料光阻性能的影响

1.5论文工作的主要内容

第二章 成膜树脂的制备与表征

2.1试验部分

2.1.1试剂

2.1.2MMA、MA和MAC三元共聚物的合成

2.1.3聚合物的表征

2.2结果与讨论

2.2.1MMA、MA和MAC三元共聚物的合成

2.2.2聚合物的红外光谱

2.2.3聚合物的核磁共振氢谱

2.2.4双键含量的测定

2.3本章小结

第三章 光刻胶的制备

3.1实验部分

3.1.1试剂

3.1.2光引发剂的选择

3.1.3溶剂的选择

3.1.4光引发剂与成膜树脂的配比

3.1.5成膜树脂与溶剂的配比

3.1.6感光度测定

3.1.7粘附性测定

3.1.8表征及拍照

3.2结果与讨论

3.2.1光引发剂的确定

3.2.2溶剂的确定

3.2.3光引发剂与成膜树脂的配比确定

3.2.4成膜树脂与溶剂的配比

3.2.5烘干后涂膜的性质

3.3本章小结

第四章 光刻工艺研究

4.1实验部分

4.1.1基片处理

4.1.2旋转涂胶

4.1.3前烘

4.1.4曝光

4.1.5显影

4.1.6坚膜

4.2结果与讨论

4.2.1旋转涂胶

4.2.2前烘

4.2.3曝光时间的确定

4.2.4显影时间确定

4.2.5坚膜

4.2.6曝光工艺确定后的曝光图形

4.3本章小结

第五章 颜料分散法制作彩色滤光膜

5.1实验部分

5.1.1颜料的选择

5.1.2颜料的细化

5.1.3颜料分散法制取彩色滤光膜

5.2结果与讨论

5.2.1颜料的选择

5.2.2研磨后颜料的粒径检测

5.2.3蓝色滤光膜的紫外吸收光谱

5.2.4蓝色滤光膜的显微镜和数码相机照片

5.3本章小结

第六章 总结及展望

6.1主要结论

6.2研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间研究成果