彩色濾光片知識介紹

2013-11-07 admin1

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

彩色濾光片知識介紹

  彩色濾光片(Colorfilter)為液晶平面顯示器(LiquidCrystalDisplay)彩色化之關鍵零組件。液晶平面顯示器為非主動發(fā)光之組件,其色彩之顯示必需透過內部的背光模塊(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,再搭配驅動IC(DriveIC)與液晶控制形成灰階顯示,而后透過彩色濾光片的R,G,B彩色層提供色相(Chromacity),形成彩色顯示畫面。


  彩色濾光片基本結構是由玻璃基板,黑色矩陣(BlackMatrix),彩色層,保護層,ITO導電膜組成。一般穿透式TFT用彩色光片結構如下圖。通俗地說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對彩色濾光片的要求有五點,首先是響應時間,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)比率達到NTSC的70%以上。最后是色溫大于9000K。


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

  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,因此必須調整顏料光阻來適應。


  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量,曝光方式多采1:1的“接近”方式曝光,但是當基板尺寸變大為 1100×1250時,若要維持“接近”的方式光罩制作費用不但昂貴,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?;_設計若選取700×800mm的光罩板尺寸最大可對應到32吋,若選取800×920mm的光罩,則最大面板可對應至42吋。不過制作時間增加了。再有就是合格率的檢查,彩色濾光片的生產制造中,有許多processquality的判定需仰賴檢查人員的目視判定,但是當基板尺寸變大后,已無法再以徒手捉取方式來檢查彩色濾光片,必須仰賴自動或者半自動的機具加以輔助,如何設計機具高度、視角的調整、燈具與光源的選取,都將會變成關鍵的課題。


  彩色濾光片制作難度非常高,需要高深的光學知識和化工知識,同時彩色濾光片的廠家必須與顏料光阻生產廠家緊密合作配合。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年研究報告,按照市場占有率排名依次是:凸版印刷,市場占有率達到50%;大日本印刷,市場占有率達到18%;東麗,市場占有率達到16%;三星的STI,市場占有率達9%,三菱的ACTI,市場占有率達8%。濾光片使用的玻璃基板與 LCD模組用的玻璃基板基本沒有差別,而這種玻璃基板很薄,只有0.63毫米,將來可能只有0.4毫米,并且5代線的玻璃基板面積達1100X1250毫米。如此大如此薄的玻璃其運輸和包裝成本極高,因此,彩色濾光片幾乎絕對要In-house方式生產。


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