CF(彩色滤光片)显影用的“颜料”通常不是单一颜料,是光刻型彩色光阻(Color Resist)中的着色体系。常见三基色分别是:
红色: 以高耐热有机颜料为主
常见类型:喹吖啶酮类、偶氮类、苝系衍生物
绿色:
常见类型:酞菁类、偶氮金属络合物、镍酞菁改性体系
蓝色:
常见类型:铜酞菁类、蒽醌类、少量高透明蓝色有机颜料
另外,CF 工艺里通常还会用到:
分散剂
光敏树脂/碱溶性树脂
光引发剂或感光组分
溶剂
交联剂
消泡剂、流平剂、附着力促进剂
原料称量
颜料
树脂/分散剂
溶剂
添加剂
预混合
高速搅拌 10–30 分钟
让颜料初步润湿
粗分散
采用高速分散机或均质机
目标是打散团聚体
砂磨/珠磨
使用氧化锆珠
目标粒径通常控制在 D50 < 100 nm
更严格时要求 D90 < 200 nm,避免显示缺陷
脱泡
真空脱泡或静置脱泡
过滤
常用 1–5 μm 过滤
去除大颗粒和杂质
调粘度/固含
依据涂布方式和显影窗口调整
真空包装
防潮、防氧化、防污染
红色有机颜料:8–15
碱溶性丙烯酸树脂:15–25
分散剂:1–3(蒂森F52分散剂)
光敏树脂/感光单体:5–12
光引发剂:1–4
溶剂(PGMEA / MIBK / 乙二醇醚类):40–60
交联剂:1–5
流平剂:0.1–0.5
消泡剂:0.05–0.2
附着力促进剂:0.1–0.5
绿色有机颜料:6–12
碱溶性丙烯酸树脂:15–25
分散剂:1–3(蒂森F52分散剂)
光敏树脂/感光单体:5–12
光引发剂:1–4
溶剂:45–65
交联剂:1–4
流平剂:0.1–0.5
消泡剂:0.05–0.2
蓝色有机颜料:5–10
碱溶性丙烯酸树脂:15–25
分散剂:1–3
光敏树脂/感光单体:5–12
光引发剂:1–4
溶剂:50–65
交联剂:1–4
流平剂:0.1–0.5
消泡剂:0.05–0.2
红色颜料:100 g
碱溶性丙烯酸树脂:180 g
分散剂:20 g
光敏树脂/活性单体:80 g
光引发剂:25 g
交联剂:20 g
PGMEA:520 g
流平剂:2 g
消泡剂:1 g
附着力促进剂:2 g
合计:950 g 左右
剩余部分通常用于:
粘度微调
过滤损耗补偿
设备残留补偿
想让 CF 颜色层显影稳定,重点看这些指标:
粒径
颜料分散越细越好
防止显影后出现颗粒、针孔、色点
粘度
影响旋涂均匀性和线宽控制
固含量
太低会膜厚不足,太高会涂布困难
溶剂挥发曲线
影响膜面平整度和边缘堆积
显影速度
过快容易损失图形稳定性
过慢会降低产能
热稳定性
CF 后段有烘烤和固化,颜料必须耐热
目标膜厚:比如 1.0–2.5 μm
曝光波长:i-line / g-line / 其他
显影液:Na2CO3 / TMAH 体系等
分辨率要求
色坐标和透过率目标
允许的颗粒尺寸上限
烘烤温度窗口
颜料 5–15%
树脂 15–25%
分散剂 1–3%
感光组分 5–12%
溶剂 50–70%
其余为助剂
然后通过:
预分散
珠磨
过滤
旋涂测试
曝光显影测试