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颜料光阻用颜料细化工艺研究

作　者: 李琳
导　师: 许韵华；杨久霞
学　校: 北京交通大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 彩色滤光片光阻剂有机颜料分散稳定性
分类号: TQ620.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

作为液晶显示器中关键零件之一的彩色滤光片,需要其具备高透过率、高耐光性以及高耐温性等性能。而作为着色剂的有机颜料,其存在形态直接影响彩色滤光片的光泽、着色力、遮盖力、透明度与色调等性能。因此,有机颜料必须以微细、均匀的状态存在于光阻剂中。由于微细化的有机颜料具有较高的表面能,很容易相互吸引形成大的粒子,使体系不稳定,此时的颜料并不适合直接用于彩色滤光片用颜料光阻的制取。本课题就是对作为彩色滤光片着色剂的红色有机颜料P.R.177进行分散及稳定处理,使其能够适用于光阻剂的调制。颜料分散体系组分包括颜料、分散剂、分散树脂和溶剂。本论文分别研究了分散剂、分散树脂对P.R.177颜料分散体系的粒径以及存储稳定性的影响,同时在助剂选择上要考虑其与光阻剂其它成分的相容性。通过对P.R.177颜料分散体系的粒径分析表明,颜料分散体系中体系组分的选择对颜料的分散性以及存储稳定性均有很大的影响。在相同的条件下,分散剂和分散树脂的用量均有一最佳值,用量过少或过多都会引起体系的絮凝使其不稳定。其次,由于不同的颜料分散体系需要不同的研磨分散工艺。因此本文对分散工艺对P.R.177颜料分散体系的影响进行了研究。研究结果表明,颜料的粒径并不是随着砂磨转速的增大一直在减小,而是有一个最佳范围,转速过大反而使颜料体系粒径增大。同时颜料体系的研磨效果也不能单纯以研磨时间来衡量,颜料颗粒只有获得足够的能量才能够被细化至很小,因此只有在适当的能量输入下才能得到稳定的颜料分散体系。由此可知,相同的条件下,能量输入与被分散研磨的颜料分散料浆的质量成正比。经过理论分析和实验研究,最终获得了粒径小、粒度分布范围窄且存储稳定性高的颜料分散体系,用这种颜料分散体系调制的光阻剂具有较优的存储稳定性以及色度学性能。将此光阻剂涂布于玻璃基板上,再经过曝光、显影等半导体工序,即可以获得具有良好色度学性能和光学性能的彩色滤光片红色象素。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 彩色滤光片  11-15
  1.2 彩色光阻剂  15
  1.3 课题来源及主要研究内容  15-17
  1.4 国内外颜料分散现状  17-21
2 有机颜料细化  21-35
  2.1 有机颜料粒径与应用性能  21-22
  2.2 有机颜料粒径与光阻剂  22
  2.3 有机颜料分散细化过程  22-23
  2.4 颜料分散稳定机理  23-26
  2.5 高分子分散剂  26-28
  2.6 分散体系中的溶剂  28-29
  2.7 高分子化合物与絮凝  29-30
  2.8 有机颜料分散设备  30-32
  2.9 有机颜料分散工艺  32-35
3 实验研究  35-43
  3.1 实验条件  35-38
    3.1.1 原材料  35-36
    3.1.2 关键设备及仪器  36-38
  3.2 颜料分散  38-40
    3.2.1 颜料预分散  38-39
    3.2.2 颜料细化  39-40
  3.3 结果检测  40
    3.3.1 粒度检测  40
    3.3.2 透射电子显微镜(TEM)检测  40
  3.4 性能验证  40-43
    3.4.1 光阻剂粒度  40
    3.4.2 成膜后色度  40-41
    3.4.3 体系稳定性  41-43
4 结果与讨论  43-67
  4.1 体系组分对颜料分散体系的影响  43-52
    4.1.1 分散剂、分散树脂种类对颜料分散体系的影响  43-45
    4.1.2 分散剂比例对颜料分散体系的影响  45-50
    4.1.3 分散树脂比例对颜料分散体系的影响  50-52
  4.2 颜料含量对颜料分散体系粒径的影响  52-54
  4.3 工艺参数对颜料粒径的影响  54-60
    4.3.1 砂磨转速对颜料粒径的影响  54-56
    4.3.2 输入能量对颜料粒径的影响  56-60
  4.4 最优分散体系  60-67
5 结论  67-69
参考文献  69-73
作者简历  73-77
学位论文数据集  77

颜料光阻用颜料细化工艺研究

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