cf 彩色滤光片的研究开发和生产 ln

关于对TFT—LCD 彩色滤光片发展方向的探究TFT-LCD广泛应用于显示器、TV、手机、笔记本电脑等各种显示终端设备上。

文章重点讲述的彩色滤光片是英文Color Filter的简称（以下简称CF），它位于LCD显示屏最靠近人眼的一侧。

CF是TFT-LCD面板能够形成彩色图像的关键零部件，CF的产品品质直接影响TFT-LCD的色彩表现。

文章重点对彩色滤光片新技术的发展方向进行探究。

标签：彩色滤光片；发展方向；探究Abstract：TFT-LCD is widely used in displays，TVs，mobile phones，notebook computers and other display terminals. The color filter，which is the abbreviation of color filter （CF）in English，is located on the side of LCD screen closest to the human eye. CF is the key component of TFT-LCD panel which can form color image. The product quality of CF directly affects the color performance of TFT-LCD. This paper focuses on the development direction of the new technology of color filter.Keywords：Color Filter；development direction；exploration引言CF通过显微镜进行局部放大可以看到，是由红绿蓝三色组成的规律分布的图形。

是由玻璃基板、黑色矩阵、彩色层、保护层及ITO导电膜等组成[1]。

技术与检测Һ㊀彩色滤光片设计与研发关键技术分析吴㊀萍摘㊀要:近年来ꎬ显示器技术的设计和关键技术开发迅速推进ꎬ显示器关键技术彩色滤光片的工艺水平迅速提高ꎮ彩色滤光片是液晶显示器的重要组成部分ꎬ因此在制造工序中彩色滤光片性能(如色纯度㊁开口率㊁色差等)直接影响到液晶面板的透过率㊁色彩还原性㊁亮度和对比度ꎬ从而影响到显示器的显示效果ꎬ因此彩光滤光片所用光阻的配比㊁结构等ꎬ以及制造工艺都将影响到最终的液晶显示器成品的品质ꎮ因此彩色滤光片上的设计(尤其是光阻材料的设计)和彩色滤光片的制造ꎬ是非常重要的控制点ꎬ具有重要意义ꎮ文章具体的分析了彩色滤光片彩色光阻的设计和制造关键技术ꎮ关键词:显示ꎻ光阻材料ꎻ设计ꎻ关键技术㊀㊀随着显示器工艺的跨越式发展ꎬ液晶显示器和其他平板显示器设备已广泛应用于手机ꎬ液晶电视ꎬ户外显示屏㊁个人数字设备ꎬ数码相机ꎬ智能手表㊁手提电脑ꎬ台式电脑等民用电子产品ꎬ具有画质清晰㊁节省能源㊁轻薄便捷㊁应用范围广泛的优点ꎮ文章首先分析了彩色滤光片的基本性质和特有性质ꎬ详细叙述了彩色光阻的设计和制造的关键技术分析ꎬ展望了彩色滤光片制造的发展趋势ꎮ一㊁彩色滤光片材料彩色滤光片是液晶显示器的重要部件ꎮ为了制作出更好的彩色滤光片ꎬ我们需要了解液晶显示器的工作原理ꎮ其原理主要是由ＩＣ驱动ꎬ让面板背光源穿过彩色滤光片呈现出彩色ꎬ因此彩色滤光片在显示器件中起着到至关重要的作用ꎮ彩色滤光片主要材料为玻璃㊁ＢＭ(黑边框)㊁彩色光阻(Ｒ㊁Ｇ㊁Ｂ)㊁导电膜ＩＴＯ㊁ＰＳ光阻ꎮ玻璃只要由供商控制平整度等特性ꎬ而影响彩色显示至关重要的是涂布在玻璃上的光阻材料ꎬ尤其是彩色光阻(Ｒ㊁Ｇ㊁Ｂ)光阻颜料含量㊁用量是设计关键点ꎬ直接影响到彩色滤光片的显示效果ꎻ关键的制造点则是优化玻璃清洗－涂布(黑㊁红㊁绿㊁蓝㊁透明５种光阻中的一种颜色)㊁ＨＰ㊁曝光㊁蚀刻㊁固化等工艺过程ꎬ尤其是涂布㊁ＨＰ㊁曝光㊁蚀刻工序ꎬ直接影响到成品的色度等光学特性或产生异常点ꎮ一般情况下液晶显示屏幕夹在薄膜晶体管基板和彩膜基之板的中间ꎬ由液晶㊁薄膜晶体管基板㊁彩膜基板以及密封胶框构成ꎮ影响彩色滤光片特性值的技术工艺主要有三道工序ꎬ第一段为涂布ꎬ第二段为曝光ꎬ第三段为显影ꎮ第一段涂布工序是将光阻均匀涂布在光滑玻璃上ꎻ第二段将涂布后的玻璃利用ＭＡＳＫ版曝光出所需图案ꎻ第三段是通过蚀刻液将需要保留的图案保留下来ꎮ二㊁彩色滤光片制造的设计随着彩色滤光片的快速发展ꎬ具有良好性能的光阻材料已经被广泛应用于实际生产ꎮ实际使用的彩色滤光有色光阻重要成分是ＰＩＧＭＥＮＴ(颜料)ꎮ根据客户需求通过设计光阻颜料含量配比及涂布厚度(膜厚)对彩色光阻色模拟ꎬ再由供商生产ꎬ设计时还需考虑与其他光阻特性是否相冲突ꎬ现有显影液等辅材是否可通用于该光阻ꎮ三㊁彩色滤光片制造的关键点分析(一)彩色滤光制造工艺容易出现的问题在彩色滤光片的制造工艺过程中ꎬ５道黄光工序(也就是ＢＭ㊁Ｒ㊁Ｇ㊁Ｂ㊁ＰＳ５种光阻)主要工序ꎬ膜厚不达标㊁ＭＵＲＡ(宏观色差)㊁光阻残等是制造过程中容易出现的问题ꎬ而ＭＵＲＡ是客诉最多的问题ꎮＭＵＲＡ在彩色滤光片的生产工艺无法完全杜绝ꎬ原因是其作为ＴＦＴ－ＬＣＤ的重要的显示器件ꎬ其作用就是还原彩色画面ꎬ因人因角度因环境显示画面都会有所不同ꎬ但是为了追求更优画质ꎬ尽量做到无ＭＵＲＡꎮＭＵＲＡ在涂布㊁ＨＰ㊁曝光㊁显影主要工序都会产生ꎮ涂布过程中的ＭＵＲＡ是因ＧＡＰ或涂布头堵塞导致造成涂布不均造成色ꎻ因为ＨＰ温度不均会造成ＰＩＮＭＵＲＡ和ＰＡＤＭＵＲＡꎻ对于曝光机产生的ＭＵＲＡ曝光时照度不均或者ＧＡＰ不均所致ꎻ显影ＭＵＲＡ为彩色滤光片生产中常见的ＭＵＲＡꎬ其发生率较高ꎮ(二)彩色滤光片制造的关键技术分析在彩色滤光材料的制造工艺中ꎬ涂布过程中的ＭＵＲＡ可通过调整ＧＡＰ或者定期对涂布头进行清理ꎬ在光阻设计时也要考虑固含量及有机溶剂是否容易凝结而造成涂布头堵塞ꎬ从而造成涂布ＭＵＲＡꎻＨＰ主要作用预烘烤ꎬ蒸发不需要成分ꎬ针对其造成的ＰＩＮＭＵＲＡ和ＰＡＤＭＵＲＡꎬ一方面随着设备厂家对区域控制的不断缩小ꎬ现在均一性越来越好ꎬ最主要是光阻有机溶剂的挥发性在设计时应充分考虑ꎻ对于曝光机造成ＭＵＲＡ主要为曝光时照度不均或者ＧＡＰ不均所致ꎬ避免曝光间隙影响到光路的散射状况ＧＡＰ不均或照度不均将造成该处的光阻曝光不均而引起的曝光ＭＵＲＡ发生ꎬ常见的曝光ＭＵＲＡ为ｃｈｕｃｋｍｕｒａꎻ显影ＭＵＲＡ为彩色滤光片生产中常见的ＭＵＲＡꎬ其发生率较高ꎬ管控有难度ꎻ常见的显影ＭＵＲＡ一般为ＮＯＺＺＬＥＲ堵塞造成显影不均所致ꎬ其ＭＵＲＡ宽度相对较宽ꎬ多呈现 Ｓ 型ꎬ急速ＮＯＺＺＬＥＲ堵塞的话也会造成直线型ꎮ因此提高产品品质ꎬ减少ＭＵＲＡ的发生ꎮ四㊁结论随着社会中屏幕显示电子产品的广泛应用和普及ꎬ液晶显示ＬＣＤ材料的应用范围今后将必然会进一步扩大ꎮ在液晶显示材料的制造工艺中ꎬ掌握提高液晶显示材料品质的彩色滤光片显示材料的设计㊁制造的关键技术要点是非常重要的ꎮ文章分析的液晶彩色滤光材料的制造设计方法和要点ꎬ制造的关键技术分析ꎬ可以在实际生产制造中的清洗㊁ＨＰ㊁涂布㊁曝光㊁蚀刻㊁固化等工艺过程应用和优化ꎮ参考文献:[１]郦婷ꎬ朱宏燕.浅谈工业机器人的发展及液晶面板生产中的应用[Ｊ].大科技ꎬ２０１８(３２):３１９－３２１.[２]王秋生.ＴＦＴ－ＬＣＤ液晶显示技术的研究现状及应用[Ｊ].数码设计.ＣＧＷＯＲＬＤꎬ２０１９(１７):５８－５９.作者简介:吴萍ꎬ南京中电熊猫液晶材料科技有限公司ꎮ３８１。

关于彩色滤光片（CF）你了解多少？彩色滤光片（CF）概述彩色滤光片（Color Filter）简称CF，是LCD实现彩色化的关键材料。

其原理是在玻璃基板上通过颜料分散等工艺涂布BM、R/G/B、以及O/C，从而使通过的白光过滤为红、蓝、绿三种基本色素点阵来实现彩色显示。

CF显色原理红、绿、蓝叫做色光的三原色，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来因为三种颜色每一种都有256个亮度水平级，所以三种色彩叠加就能形成1670万种色彩了（俗称真彩）彩色有三种特性，明度（Value）、色调（Hue）、彩度（Chroma）假想色度坐标(X、Y、Z) ，归一化坐标(x、y、z) l X代表红原色,Y代表绿原色,Z代表蓝原色,这三个原色不是物理上的真实色，而是虚构的假想色彩色滤光片主要生产工艺彩色滤光片是LCD 面板实现彩色化显示的关键原材料，约占彩色LCD 面板材料成本的25%左右。

此外，彩色滤光片还可应用于OLED 等其他平板显示产品。

彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色组成的滤色膜，有规律地制作在一块玻璃基板上，利用滤光的原理，产生红（R）、绿（G）、蓝（B）三种颜色，根据驱动IC 控制电压的不同，三种颜色依不同种类混合产生各式各样的色彩。

注：LCD 用的CF 的组件主要包括玻璃基板、黑色矩阵（Black Matrix，简称BM）、彩色层（Color Layer，包括R（红）、绿（G）、蓝（B）三种颜色、保护层（Over Coat，简称O/C）及ITO 导电膜。

彩色滤光片是LCD 面板实现彩色化显示的关键原材料，必须与LCD 面板一对一同样大小搭配使用，因此彩色滤光片的技术发展与LCD 面板的技术发展息息相关。

彩色滤光片的初生产技术为染色法，后来又发展了电沉积法、印刷法、颜料分散法等生产技术，其中采用颜料分散法制作的CF 具有高精度及较佳的耐光性与耐热性，已成为国际上制作彩色滤光片的主流方法。