Lambda Vision LVmicroZ显微分光光度计：彩色光刻胶色度和辉度测试方案

TFT-LCD、OLED显示器的背光源通常发出的是白光。彩色光刻胶通过光刻工艺，在玻璃基板上形成微小的红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）三个基本颜色的像素点阵。当背光透过这些带有颜色的像素点时，通过控制不同颜色光的透光强度，就能混合出千变万化的色彩，从而让屏幕显示出彩色图像。大多数彩色光刻胶属于负性光刻胶。在制造过程中，将彩色光刻胶均匀涂布在基板上，通过带有特定图案的掩膜版进行紫外线曝光。被光照射到的部分会发生交联固化反应，变得不溶于显影液；未被光照射到的部分则在显影时被洗去。红、绿、蓝三种颜色的光刻胶需要分别进行一次“涂布-曝光-显影"的循环，最终形成完整的彩色滤光层Color Filter。

彩色光刻胶实验室研发主要涉及光敏聚酰亚胺体系，酚醛树脂-重氮萘醌体系，聚乙烯醇体系和丙烯酸体系。

160倍显微镜看不同手机屏幕Color Filter排列

彩色光刻胶常用研发工艺流程如下：

旋涂（Spin Coating）：使用匀胶机将光刻胶涂布在洁净的玻璃基板上。

前烘（Pre-bake）：在热板上（约90-100℃）烘烤1-2分钟，挥发溶剂。

曝光（Exposure）：使用紫外光刻机（Mask Aligner），透过掩膜版进行UV曝光。

显影（Development）：浸入或喷淋弱碱性显影液（如0.04% KOH或TMAH溶液），洗去未曝光部分。

后烘（Post-bake）：在烘箱中（约220-230℃）烘烤20-30分钟，使其热固化。

彩色光刻胶光学性能指标：

色度/色坐标（Chromaticity / Color Coordinates）：必须精准符合特定的色彩标准（如sRGB、NTSC、DCI-P3等）。红、绿、蓝各自的色坐标（x, y值）偏差必须很小，以保证色彩还原的准确性。

透光率（Transmittance）：指特定波长光线穿透光刻胶薄膜的比例。透光率越高，显示屏越亮，背光模组的功耗就可以越低。

对比度（Contrast Ratio）：彩色光刻胶中的颜料颗粒如果过大或分布不均，会引起背光散射，导致漏光现象，从而降低屏幕的对比度。高对比度要求颜料颗粒必须是纳米级且分散好。

色度和辉度是评估彩色光刻胶光学性能的2个关键参数指标，而《GB/T 43793.2-2024平板显示用彩色光刻胶测试方法 第2部分:光学性能》是关于彩色光刻胶光学性能测试的主要国家标准，描述了平板显示用彩色光刻胶光学性能中色度、辉度和对比度三项指标的具体测试方法。

GB/T 43793.2-2024对显微分光光度计要求：

LVmicroZ显微分光光度计软件设置界面

Lambda Vision LVmicroZ显微分光光度计测量彩色光刻胶色度和辉度实验步骤：

1. 调节显微分光光度计测量斑或人射光斑大小及清晰度。在测试样品表面上的显微分光光度计

测量斑尺寸或入射光斑尺寸应小于被测测试样品透光区,且测量斑或入射光斑直径不大于50μm。

Lambda Vision LVmicroZ通过物镜和针孔的组合确定测量光斑的大小

2 使用与待测样品基材相同材质的空白玻璃基板测量参比光量。

3. 将样品放置到测试设备的样品台上,使光源从样品玻璃面射人。

4.测试样品的色度和辉度数据。如果测试多个样品,每个样品的测试区域应相同。

  LVmicroZ显微分光光度计测量软件界面

测量参数和精度要求：样品的辉度和色度应按照CIE 1931确定:辉度以Y表示,色度以x,y 表示;或按照GB/T 20147.4确定:辉度以L*表示,色度以a*,b*表示;或辉度以L*表示,色度以u*,v*表示。色度测试结果应保留4位有效数字,辉度测试结果应保留2位有效数字。

如需进一步了解的彩色光刻胶色度和辉度测试技术细节或实验方案设计，欢迎联系上海桂宁实验器材有限公司技术团队。

关于桂宁科仪（LabcanSci）

桂宁科仪（LabcanSci）深耕先进显示材料领域13年，自2019年起在国内推出EHC液晶盒，Labmba Vision显微分光光度计，Labodorf光密度仪，Tsubosaka CT-1对比度测试仪等显示材料实验室科研仪器设备，技术与服务广受认可，合作覆盖全国高校、科研院所及显示材料企业，以专业实力持续助力显示材料科研创新。

参考资料

1. GB/T 43793.2-2024平板显示用彩色光刻胶测试方法 第2部分:光学性能

2. Lambda Vision LVmicroZ显微分光光度计使用说明书