彩色滤光片研磨液组合物制造技术

本发明专利技术提供了一种彩色滤光片研磨液组合物，至少是由研磨料、缓冲溶液、添加剂所构成。研磨料是选自氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化镁、氧化钛、氧化铜、氧化铁、氧化锌或其混合物所组的族群。缓冲溶液其是用于调整ｐＨ值。添加剂用以安定研磨液组合物及改善研磨效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是有关于一种研磨液，且特别是有关于一种研磨彩色滤光片用的研磨液组合物。
技术介绍
随着电脑性能的大幅进步以及网际网路、多媒体技术的高度发展，目前影像资讯的传递大多已由类比转为数位传输，而为了配合现代生活模式，视讯或影像装置的体积也日渐趋于轻薄。传统的阴极射线显示器(CRT)，虽然仍有其优点，但是由于内部电子腔的结构，使得显示器体积庞大而占空间，且显示时仍有辐射线伤眼等问题。因此，配合光电技术与半导体制造技术所发展的平面式显示器(Flat Panel Display)，例如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)或是等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)等，已逐渐成为显示器产品的主流。目前液晶显示器皆朝向全彩化、大尺寸、高解析度以及低成本的方向发展，其中，液晶显示器通常具有彩色滤光片(Color Filter，CF)。彩色滤光片的功能在赋予液晶显示器的表示影像上予以着色，不仅影响显示器面板的色特性，同时也大幅地左右着面板的对比值(Contrast)、亮度(Luminance)、表面反射等性能。液晶显示器能呈现彩色的影像，主要就是靠彩色滤光片，而彩色滤光片上涂布着红、绿、蓝三色颜料光阻。背光源透过液晶及驱动IC的控制形成灰阶光源，此光源再通过彩色滤光片即形成红、绿、蓝色光，最后在人眼中混合形成彩色影像。彩色滤光片为薄膜电晶体(Thin-Film Transistor，TFT)面板主要零组件，以材料成本来看，彩色滤光片是占面板成本比重最大的零组件，高于背光模组及驱动IC。图1所绘示为习知的彩色滤光片的结构示意图。如图1所示，彩色滤光片(Color Filter)基本结构是由玻璃基板(Glass Substrate)100、黑色矩阵(Black Matrix)102、彩色层(Color Layer)104a～104c、保护层(Over Coat)106及氧化铟锡(ITO)透明导电膜108所组成。目前，玻璃基板100厚度已逐步减少为0.63mm或0.55mm，以降低大尺寸LCD模组的重量。黑色矩阵102主要是为隔绝彩色层104a～104c(RGB)三颜色，且为提高颜色对比的关键。黑色矩阵102一般均要求低反射，反射愈低愈好，色彩表现也会愈好，黑色矩阵102的材料有铬与树脂两种。-->彩色滤光片的制造方法有十多种，较常用的技术有颜料分散法、染色法、印刷法及电着法，其中以颜料分散法因具备高信赖性、高解析度、及耐高温特性，广为业者采用。以颜料分散法制作彩色滤光片所用的光阻剂墨汁(又称为彩色光阻剂)的基本组成除了颜料、分散剂、添加剂、接合树脂和反应性稀释剂等单体，并包含光聚合启始剂和溶剂等物质。作为红绿蓝三原色的着色材料的光阻剂墨汁，一般为碱性显影的负型光阻(Negative Photoresist)。目前彩色滤光片的主流制造方法是颜料分散法，所使用的材料则是以颜料性化合物为主，颜料的结构有偶氮系、花青有机颜料(phthalocyanine organic pigments)、和各种混合多环系，从不同的特性，产品的功能和制程等考量而使用不同的混合物。颜料分散法的彩色滤光片制造工程，包括黑色矩阵工程、RGB工程与后工程。首先，黑色矩阵工程是先在已覆盖有氮氧化硅保护层的无碱硼玻璃基板上，溅镀形成氧化铬/铬的低反射二层膜，作为基板使用。此低反射二层膜即称为遮光金属层(Metal Black)。然后，再以旋转涂布(Spin Coating)的方式于遮光金属层上形成正型光阻。再经由黑色矩阵的光罩图案，照射紫外线并加以曝光、光阻显影后，将遮光金属层蚀刻，形成黑色矩阵图案。之后，在黑色矩阵的图案形成后，接着再进行RGB工程，所谓RGB工程就是在开口部形成R、G、B三色图案的工程。首先以旋转涂布的方式涂布着色为红色(R)的彩色光阻，经由R用图案光罩，再以波长小于等于248nm的紫外线照射曝光，再使用碱性系显影剂将未曝光部份去除，形成第一颜色用的R图案，再施于摄氏200度以上的后烤(Post Baking)，使图案具有耐药性。接着，以绿色(G)的彩色光阻或蓝色(B)的彩色光阻取代红色(R)的彩色光阻，重复进行与形成R图案相同的工程，而形成G图案与B图案。各图案之间均有黑色矩阵加以隔开，此功能是为增加显示时之对比度及避免杂色光产生。然后进行后工程，形成TFT阵列(Array)基板的相对电极的ITO透明电极层，而完成彩色滤光片的制作。为求彩色滤光片表面一致的反射率、光谱透过率等光学特性，获致较佳的视觉效果，制作好的彩色滤光片必须对其表面进行平坦化制程(一般是利用化学机械研磨法)。如图2所示，形成R、G、B三色图案的工程后，各图案之间均有黑色矩阵BM加以隔开。根据不同规格要求，研磨后峰顶的高度，即R1、R2、B1、B2、G1、G2的位置必须降至5000_以下。而谷底R、B、G的位置，研磨后的下降量(称RGB Loss)必须控制在小于500_以下。然而，在以化学机械研磨法平坦化彩色滤光片时，所使用的研磨液所具有的化合物，于研磨过程中将导致滤光片中的颜料有可能变更化学性质，-->因此尚存有待改良空间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在提供一种彩色滤光片的研磨液组合物，研磨液组成于研磨过程中，降低与滤光片的材质如树脂、染料以及分散剂产生交互作用的可能性，以维持滤光片材质的安定性，如此所制作出来的彩色滤光片的可靠度佳，而且具有良好的产能与良率。本专利技术提出一种彩色滤光片研磨液组合物至少是由研磨料、缓冲溶液及添加剂所构成。研磨料为选自氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化镁、氧化钛、氧化铜、氧化铁、氧化锌或其混合物所组的族群，其是为煅烧、胶体或烟熏的型态。研磨液组合物中的研磨料粒子的一次粒径分布小于1.0微米，主要粒径为10纳米至1微米，较佳的粒径为40纳米至200纳米。其中该研磨料在该化学研磨液组合物中的一次粒径(primary particle size)分布为单峰分布(mono-distribution)，亦可使用两种不同一次粒径的研磨料粒子搭配成呈现双峰分布(bimodal distribution)。其中研磨料在彩色滤光片研磨液组合物中的平均二次粒径(secondary particle size)包括100纳米至10微米。较佳的平均二次粒径包括200纳米至800纳米。研磨料在该彩色滤光片研磨液组合物中的含量为1至45重量百分比，较佳浓度为2至25重量百分比。研磨液组合物中的研磨料粒子的比表面积范围是5平方公尺/克至400平方公尺/克，较佳比表面积范围是20平方公尺/克至200平方公尺/克，有利于缩小或避免研磨期间滤光片表面的刮痕、坑洞、刮伤与其他瑕疵。缓冲溶液则是用于调整pH值及作为缓冲pH值的溶液。缓冲溶液是选自无机酸、有机酸、无机碱及其混合物或其盐类所组成的族群，并且在彩色滤光片研磨液组合物中的含量为2～15重量百分比。缓冲溶液的选用视研磨料不同而定，如选用有机酸则可选自甘胺酸、甲酸、乙酸、丙酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸及其混合物所组的族群。此外，所选用的有机酸更可添加含有钠、钾、钙、铁的有机或无机盐类。研磨液组合物的添加剂中含表面活性剂，表面活性剂用于校正研磨液组合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于包括：　　　　研磨料，其是选自氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化镁、氧化钛、氧化铜、氧化铁、氧化锌或其混合物所组的族群；　　　　缓冲溶液，其是用于调整ｐＨ值；以及　　　　添加剂，其是用以校正该组合物于特定ｐＨ值下粒子的界面电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于包括：研磨料，其是选自氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化镁、氧化钛、氧化铜、氧化铁、氧化锌或其混合物所组的族群；缓冲溶液，其是用于调整pH值；以及添加剂，其是用以校正该组合物于特定pH值下粒子的界面电位。2.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料为胶体或烟熏的型态。3.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的氧化铝是经过煅烧处理。4.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的一次粒径包括10纳米至1微米。5.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的一次粒径包括40纳米至200纳米。6.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的平均二次粒径包括100纳米至10微米。7.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的平均二次粒径包括200纳米至800纳米。8.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的一次粒径分布为单峰分布。9.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的一次粒径分布为双峰分布。10.根据权利要求1所述的彩色滤光片研磨液组合物，其特征在于所述的研磨料在所述的彩色滤光片研磨液组合物中的含量包括1至45重量百分比。11.根据权利要求1所述的彩色滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑裕隆，朱家助，李长泰，卡尔韩森，
申请(专利权)人：巴斯夫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]