彩色濾光片知識(shí)介紹

彩色濾光片大約占LCD-TV的18%，并且與LCD-TV尺寸大小關(guān)系不大。彩色濾光片是決定LCD顯示器顏色表現(xiàn)的決定性組件，同時(shí)也影響顯示器的對(duì)比度、亮度、視角。

　　彩色濾光片(Colorfilter)為液晶平面顯示器(LiquidCrystalDisplay)彩色化之關(guān)鍵零組件。液晶平面顯示器為非主動(dòng)發(fā)光之組件，其色彩之顯示必需透過(guò)內(nèi)部的背光模塊(穿透型LCD)或外部的環(huán)境入射光(反射型或半穿透型LCD)提供光源，再搭配驅(qū)動(dòng)IC(DriveIC)與液晶控制形成灰階顯示，而后透過(guò)彩色濾光片的R,G,B彩色層提供色相(Chromacity)，形成彩色顯示畫面。

　　彩色濾光片基本結(jié)構(gòu)是由玻璃基板，黑色矩陣(BlackMatrix)，彩色層，保護(hù)層，ITO導(dǎo)電膜組成。一般穿透式TFT用彩色光片結(jié)構(gòu)如下圖。通俗地說(shuō)就是將顏料光阻涂在玻璃基板上。

　　LCD-TV所使用的彩色濾光片有特殊之處，第一是尺寸要大很多，第二是性能要求很高，LCD-TV對(duì)彩色濾光片的要求有五點(diǎn)，首先是響應(yīng)時(shí)間，幀速度 L/C小于1。其次是盡量寬的視角。再次是亮度不低于400cd/平方米。再次是色彩再現(xiàn)比率達(dá)到NTSC的70%以上。最后是色溫大于9000K。

　　綜合起來(lái)，LCD-TV用彩色濾光片的制作難度遠(yuǎn)高于電腦監(jiān)視器用的彩色濾光片。同時(shí)還有其它技術(shù)難題：

　　一是濾光片尺寸加大后，顏料光阻的涂布方式都必須是spin-less。不是所有的顏料光阻都適合采用這種方法，因此必須調(diào)整顏料光阻來(lái)適應(yīng)。

　　二是微影方式的改變，在4代線之前(含4代線)，為提高彩色濾光片產(chǎn)量，曝光方式多采1：1的“接近”方式曝光，但是當(dāng)基板尺寸變大為 1100×1250時(shí)，若要維持“接近”的方式光罩制作費(fèi)用不但昂貴，而且在傳送與清潔上也變的非常困難，因此目前都以“多階，多次”的方式為主?；_(tái)設(shè)計(jì)若選取700×800mm的光罩板尺寸最大可對(duì)應(yīng)到32吋，若選取800×920mm的光罩，則最大面板可對(duì)應(yīng)至42吋。不過(guò)制作時(shí)間增加了。再有就是合格率的檢查，彩色濾光片的生產(chǎn)制造中，有許多processquality的判定需仰賴檢查人員的目視判定，但是當(dāng)基板尺寸變大后，已無(wú)法再以徒手捉取方式來(lái)檢查彩色濾光片，必須仰賴自動(dòng)或者半自動(dòng)的機(jī)具加以輔助，如何設(shè)計(jì)機(jī)具高度、視角的調(diào)整、燈具與光源的選取，都將會(huì)變成關(guān)鍵的課題。

　　彩色濾光片制作難度非常高，需要高深的光學(xué)知識(shí)和化工知識(shí)，同時(shí)彩色濾光片的廠家必須與顏料光阻生產(chǎn)廠家緊密合作配合。顏料光阻主要由日本東洋油墨、 JSR、INKTECH、富士膠卷提供，全部是日本廠家，因此彩色濾光片也全部是日本企業(yè)，根據(jù)富士總研(FujiChimeraResearchInstitute)2002年研究報(bào)告，按照市場(chǎng)占有率排名依次是：凸版印刷，市場(chǎng)占有率達(dá)到50%;大日本印刷，市場(chǎng)占有率達(dá)到18%;東麗，市場(chǎng)占有率達(dá)到16%;三星的STI，市場(chǎng)占有率達(dá)9%，三菱的ACTI，市場(chǎng)占有率達(dá)8%。濾光片使用的玻璃基板與 LCD模組用的玻璃基板基本沒(méi)有差別，而這種玻璃基板很薄，只有0.63毫米，將來(lái)可能只有0.4毫米，并且5代線的玻璃基板面積達(dá)1100X1250毫米。如此大如此薄的玻璃其運(yùn)輸和包裝成本極高，因此，彩色濾光片幾乎絕對(duì)要In-house方式生產(chǎn)。