彩色滤光片知识介绍

2013-12-20 admin1 188

  彩色滤光片大约占LCD-TV的18%,并且与LCD-TV尺寸大小关系不大。彩色滤光片是决定LCD显示器颜色表现的决定性组件,同时也影响显示器的对比度、亮度、视角。

  彩色滤光片(Colorfilter)为液晶平面显示器(LiquidCrystalDisplay)彩色化之关键零组件。液晶平面显示器为非主动发光之组件,其色彩之显示必需透过内部的背光模块(穿透型LCD)或外部的环境入射光(反射型或半穿透型LCD)提供光源,再搭配驱动IC(DriveIC)与液晶控制形成灰阶显示,而后透过彩色滤光片的R,G,B彩色层提供色相(Chromacity),形成彩色显示画面。

  彩色滤光片基本结构是由玻璃基板,黑色矩阵(BlackMatrix),彩色层,保护层,ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。通俗地说就是将颜料光阻涂在玻璃基板上。

  LCD-TV所使用的彩色滤光片有特殊之处,第一是尺寸要大很多,第二是性能要求很高,LCD-TV对彩色滤光片的要求有五点,首先是响应时间,帧速度 L/C小于1。其次是尽量宽的视角。再次是亮度不低于400cd/平方米。再次是色彩再现比率达到NTSC的70%以上。最后是色温大于9000K。

  综合起来,LCD-TV用彩色滤光片的制作难度远高于电脑监视器用的彩色滤光片。同时还有其它技术难题:

  一是滤光片尺寸加大后,颜料光阻的涂布方式都必须是spin-less。不是所有的颜料光阻都适合采用这种方法,因此必须调整颜料光阻来适应。

  二是微影方式的改变,在4代线之前(含4代线),为提高彩色滤光片产量,曝光方式多采1:1的“接近”方式曝光,但是当基板尺寸变大为 1100×1250时,若要维持“接近”的方式光罩制作费用不但昂贵,而且在传送与清洁上也变的非常困难,因此目前都以“多阶,多次”的方式为主。基台设计若选取700×800mm的光罩板尺寸最大可对应到32吋,若选取800×920mm的光罩,则最大面板可对应至42吋。不过制作时间增加了。再有就是合格率的检查,彩色滤光片的生产制造中,有许多processquality的判定需仰赖检查人员的目视判定,但是当基板尺寸变大后,已无法再以徒手捉取方式来检查彩色滤光片,必须仰赖自动或者半自动的机具加以辅助,如何设计机具高度、视角的调整、灯具与光源的选取,都将会变成关键的课题。

  彩色滤光片制作难度非常高,需要高深的光学知识和化工知识,同时彩色滤光片的厂家必须与颜料光阻生产厂家紧密合作配合。颜料光阻主要由日本东洋油墨、 JSR、INKTECH、富士胶卷提供,全部是日本厂家,因此彩色滤光片也全部是日本企业,根据富士总研(FujiChimeraResearchInstitute)2002年研究报告,按照市场占有率排名依次是:凸版印刷,市场占有率达到50%;大日本印刷,市场占有率达到18%;东丽,市场占有率达到16%;三星的STI,市场占有率达9%,三菱的ACTI,市场占有率达8%。滤光片使用的玻璃基板与 LCD模组用的玻璃基板基本没有差别,而这种玻璃基板很薄,只有0.63毫米,将来可能只有0.4毫米,并且5代线的玻璃基板面积达1100X1250毫米。如此大如此薄的玻璃其运输和包装成本极高,因此,彩色滤光片几乎绝对要In-house方式生产。

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