一、彩色濾光片工作原理
彩色濾光片(Color Filter)簡稱CF,是LCD實現彩色化的關鍵材料。其原理是在玻璃基板上通過顏料分散等工藝涂布BM、R/G/B、以及O/C,從而使通過的白光過濾為紅、藍、綠三種基本色素點陣來實現彩色顯示。
紅、綠、藍叫做色光的三原色,利用這三種色光可以混合出不同的色彩來。因為三種顏色每一種都有256個亮度水平級,所以三種色彩疊加就能形成1670萬種色彩了(俗稱真彩)。
彩色有三種特性,明度(Value)、色調(Hue)、彩度(Chroma)。假想色度坐標(X、Y、Z),歸一化坐標(x、y、z),X代表紅原色,Y代表綠原色,Z代表藍原色,這三個原色不是物理上的真實色,而是虛構的假想色。
二、彩色濾光片的工藝流程
彩色濾光片制造方法包括染色法、顏料分散法、印刷法、電鍍法和噴墨法等,其中顏料分散法由于在顏色特性、質量、可公度性等方面均占有優(yōu)勢,因此成為目前彩色濾光片之主流制作方式,而所謂顏料分散法之彩色濾光片制造工程,包括黑色矩陣工程、RGB工程、后工程、出貨工程。
首先在黑色矩陣工程,是先在無堿之硼玻璃基板上以濺鍍形成氧化鉻/鉻之低反射二層膜,作為基板使用,此低反射二層膜即稱為Metal Black,然后,再將Metal Black側之正型光阻以旋轉涂布(Spin Coating),再經由黑色矩陣的光罩圖案,照射紫外線并加以曝光。光阻顯影后,將Metal Black蝕刻,形成黑色矩陣(BM)圖案,之后,在黑色矩陣之圖案形成后,接著再到RGB工程。
所謂RGB工程就是在開口部形成R.G.B三色圖案的工程,首先將著色為R的彩色光阻以Spin涂裝,經由R用圖案光罩,照射紫外線并曝光,再使用堿性系顯影劑將未曝光部份去除,形成第一顏色用的R圖案,再施于攝氏200度以上的后烤(Post Coating),使圖案具有耐藥性,接著以形成R圖案相同的工程重復在G及B上,各圖案之間均有黑色矩陣加以隔開,此功能是為增加顯示時之對比度及避免雜色光產生,接著,在后工程方面,是形成TFT Array基板之相對電極的ITO透明電極層,即為彩色濾光片,最后,出貨工程即為最后檢查及捆包。
彩色濾光片制程技術關鍵須注意的是RGB三色間的段差,段差會影響到液晶表現,段差如過大則顯示會有斷層產生,另外,RGB工程為高溫制程,因此原材料選擇須有耐藥性不會發(fā)生衰退,再則BM主要為隔絕RGB三顏色,為提高顏色對比的關鍵,且BM一般均要求低反射,反射愈低愈好,色彩表現也會愈好。