彩色濾光片材料組成和市場
彩色濾光片(ColorFilter,CF)是LCD實現彩色顯示的關鍵零部件,其性能(如開口率、色純度、色差等)直接影響到液晶面板的色彩還原性、亮度和對比度。LCD-TV面板用的彩色濾光片大約占面板模組(LCM)總成本約19%,在成本份額上僅次于背光模組。其原理主要是經由控制IC的驅動,使面板背光源穿過彩色濾光片,呈現出色彩。彩色濾光片的基本結構主要為玻璃基板、BM(黑矩陣)、彩色光阻、保護層(OC)、ITO、墊片(spacer)。
彩色濾光片材料分析
彩色濾光片(Colorfilter)為液晶平面顯示器(Liquid Crystal Display)彩色化之關鍵零組件。液晶平面顯示器為非主動發光之組件,其色彩之顯示必需透過內部的背光模塊(穿透型LCD)或外部的環境入射光(反射型或半穿透型LCD)提供光源,再搭配驅動IC(Drive IC)與液晶(Liquid Crystal)控制形成灰階顯示(Gray Scale),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。
彩色濾光片合成工藝現狀
傳統制程主要以顏料分散法為主,目前最先進的方法是噴墨印刷法,可以降低大尺寸彩色濾光片10%-12%的成本,日本凸版印刷和大日本印刷(DNP)都已經掌握了這種技術。
顏料分散法之彩色層形成類似半導體的黃光微影制程,首先將顏料分散型彩色光阻涂布于已形成黑色矩陣的玻璃基板上,經軟烤(Pre-bake),曝光對準(Aligned),顯影(Developed),光阻剝離(Stripping),硬烤(Post-bake)重復此流程三次形成R,G,B之三色圖形(Pattern)。
彩色濾光片供應情況
在供應方式方面,5代以下大部分為外購方式。從5代開始,更多企業采取inhouse(內部供應)的方式。彩色濾光片(CF)是客戶定制程度很高的部件,其玻璃基板的尺寸必須和客戶基板的尺寸相配合,加上CF制作技術要求高,5代以上線基板既大又薄,運輸風險很大,所以5代以上CF生產線于TFT-LCD面板廠房內的趨勢越來越明顯,面板廠自制CF比例越來越高。例如三星的自制比率為75%,AUO為62%,而奇美和LGD的自制率則高達90%以上。在專業外售型領域,日本的凸版印刷、大日本油墨(DNP)、東麗公司(TORAY)是全球大尺寸TFT液晶彩色濾光片制造的三巨頭。臺灣的和鑫光電、展茂、劍度等公司從日本引進技術,產品主要為臺灣的五家液晶面板工廠配套。