TFT-LCD滤色器用三色感光剂研究

论文摘要

TFT-LCD用三色感光剂（Tri-color photo-resist）”是由高性能光刻胶（简称光刻胶）与红、绿、蓝着色剂、助剂组成的纳米分散有色光刻胶。高性能光刻胶的主要成份是成膜树脂、交联剂、光引发剂（光敏剂）、溶剂和助剂。本项目采用以自由基沉淀聚合制得含反应性基团羧基或酸酐环的双亲性共聚物,再利用羧基或酸酐环的反应性引入双键而制得光敏成膜树脂,成膜树脂的平均分子量应控制在10000～50000之间,双键当量400～800,酸值在80～140mgKOH/g范围内。采用将光敏丙烯酸成膜树脂和酯化光敏SMA树脂拼用,使得两种成膜树脂的优势互补,克服各自单独使用存在的缺点,提高光刻胶的性能。本项目对交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）进行了改性,并采用以TMPTA—CAMS为主作交联剂,用量为成膜树脂（固体）量的35～45%。使光刻胶的综合性能得到提高。通过色性评估研究,发现红色着色剂选择PR254:PY139=3:1,绿色着色剂选用PG36:PY139=4:1,蓝色着色剂选取（PB15:6）:PV23=8:1时三色感光剂峰值波长与背光源发射峰相一致。通过向平均一次粒径大于100nm的市售有机颜料中,添加少量对上述粗制有机颜料具有晶体稳定作用的有机溶剂并进行干式粉碎而得到平均一次粒径为10～100nm的处理颜料。本项目研究发现颜料加入量为光刻胶量1/5-1/7时,三色感光剂所表现出的饱和度,透过率,分散性最佳,当颜料量低于光刻胶量的1/7时,感光剂涂膜的色饱和度降低;当颜料量高于光刻胶量的1/5时,感光剂涂膜的透过率降低。分散方法是先采用球磨的方式使各组分分散成粒度为1～5μ的分散液,然后将此分散液用超高速均质机使其分散剂30～50nm三色感光剂成品。并与国外同类产品进行了比较。

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摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 T F T—L C D发展历史

1.2 T F T—L C D原理和制作方法

1.2.1 L C D工作原理

1.2.2 T F T—L C D的结构

1.2.3 T F T—L C D的制作过程

1.3 T F T—L C D滤色器的制作

1.3.1 T F T—L C D滤色器的构成

1.3.2 制作T F T—L C D滤色器的材料

1.3.3 颜料分散法制作T F T—L C D滤色器

1.4 三色感光剂的组成

1.4.1 高性能光刻胶

1.4.1.1 光刻胶光刻原理

1.4.1.2 高性能光刻胶的种类

1.4.2 三色感光剂的着色剂

1.4.3 三色感光剂的溶剂

1.4.4 三色感光剂的助剂

1.5 三色感光剂的的发展趋势

1.6 本论文研究工作的目的和内容

第二章高性能光刻胶的研制

2.1 成膜树脂的研制

2.1.1 引言

2.1.2 合成实验部分

2.1.2.1 实验药品

2.1.2.2 实验仪器及设备

2.1.2.3 实验步骤

2.1.2.4 样品表征

2.1.2.5 结果讨论

2.1.2.5.1 成膜树脂红外光谱测试

2.1.2.5.2 成膜树脂制备配方及树脂性能参数确定

2.1.3 成膜树脂研究结论

2.2 交联剂的选择和改性

2.2.1 交联剂的选择

2.2.2 交联剂的改性

2.2.2.1 TMPTA—CAMS的合成操作步骤

2.2.2.2 TMPTA—CAMS的红外光谱图

2.2.2.3 改性交联剂的制备工艺流程

2.2.3 交联剂的选择结果讨论

2.3 光引发剂（光敏剂）选择

2.3.1 光引发剂（光敏剂）选择原则

2.3.2 光引发剂选择

2.3.3 结果讨论

2.4 溶剂的选择

2.5 助剂的选择

2.6 高性能光刻胶制备工艺流程和典型配方

2.6.1 高性能光刻胶制备工艺流程

2.6.2 高性能光刻胶制备典型配方

2.7 本章小结

第三章着色剂的研究

3.1 着色剂的选择原则

3.2 着色剂的研究

3.3 着色剂的研究结果讨论

3.3.1 着色剂的种类选择

3.3.2 着色剂粒径对三色感光剂的影响

3.3.2.1 着色剂粒径对颜料性能的影响

3.3.2.2 着色剂的处理

3.3.2.3 着色剂的处理步骤

3.3.3 着色剂与光刻胶配比研究

3.3.4 三色感光剂颜料和光刻胶配比

3.3.5 本章小结

第四章分散技术研究

4.1 润湿分散剂及分散助剂的选择

4.2 稳定剂的选择

4.3 分散工艺研究

4.4 三色感光剂制备工艺及配方

4.4.1 三色感光剂制备工艺流程

4.4.2 三色感光剂典型配方

4.5 本章小结

第五章三色感光剂性能测试

5.1 光刻工艺条件确定

5.2 总体性能测试

5.2.1 测试方法

5.2.2 测试结果与国外产品主要性能比较

主要结论

致谢

参考文献

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