彩色滤光片的结构、材料、合成工艺以及供应情况

2015-04-17 admin1

  一、彩色滤光片结构

  彩色滤光片(ColorFilter,CF)是LCD实现彩色显示的关键零部件,其性能(如开口率、色纯度、色差等)直接影响到液晶面板的色彩还原性、亮度和对比度。LCD-TV面板用的彩色滤光片大约占面板模组(LCM)总成本约19%,在成本份额上仅次于背光模组。其原理主要是经由控制IC的驱动,使面板背光源穿过彩色滤光片,呈现出色彩。彩色滤光片的基本结构主要为玻璃基板、BM(黑矩阵)、彩色光阻、保护层(OC)、ITO、垫片(spacer)。

 

  二、彩色滤光片材料分析

  彩色滤光片(Colorfilter)为液晶平面显示器(Liquid Crystal Display)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(Drive IC)与液晶(Liquid Crystal)控制形成灰阶显示(Gray Scale),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。

 

  三、彩色滤光片合成工艺现状

  传统制程主要以颜料分散法为主,目前最先进的方法是喷墨印刷法,可以降低大尺寸彩色滤光片10%-12%的成本,日本凸版印刷和大日本印刷(DNP)都已经掌握了这种技术。

  颜料分散法之彩色层形成类似半导体的黄光微影制程,首先将颜料分散型彩色光阻涂布于已形成黑色矩阵的玻璃基板上,经软烤(Pre-bake),曝光对准(Aligned),显影(Developed),光阻剥离(Stripping),硬烤(Post-bake)重复此流程三次形成R,G,B之三色图形(Pattern)。

 

  四、彩色滤光片供应情况

  在供应方式方面,5代以下大部分为外购方式。从5代开始,更多企业采取inhouse(内部供应)的方式。彩色滤光片(CF)是客户定制程度很高的部件,其玻璃基板的尺寸必须和客户基板的尺寸相配合,加上CF制作技术要求高,5代以上线基板既大又薄,运输风险很大,所以5代以上CF生产线于TFT-LCD面板厂房内的趋势越来越明显,面板厂自制CF比例越来越高。例如三星的自制比率为75%,AUO为62%,而奇美和LGD的自制率则高达90%以上。在专业外售型领域,日本的凸版印刷、大日本油墨(DNP)、东丽公司(TORAY)是全球大尺寸TFT液晶彩色滤光片制造的三巨头。台湾的和鑫光电、展茂、剑度等公司从日本引进技术,产品主要为台湾的五家液晶面板工厂配套。