彩色滤光片原理详解演示文稿
液晶材料与技术之彩色滤光片及其关键技术
液晶材料与技术
13
彩色滤光片基本原理
彩色滤光片基板构造
彩色滤光片制程 彩色滤光片发展趋势
液晶材料与技术
14
液晶材料与技术
15
一.Color Filter基本结构
*彩色滤光片因TN、STN、TFT方式的不同有 所变化，主要构造有:
1.遮蔽光用的遮光层 2.彩色表示的RGB之着色图案 3.保护着色层的透明保护膜 4.驱动液晶的透明电极膜 5.柱状spacer 6.背面ITO
液晶材料与技术
2
液晶材料与技术
3
彩色滤光片基本原理
彩色LCD与CRT皆是采用加法混色法 液晶显示基本上是黑白表示，要彩色化显示是在液晶
胞上分别置放红、黄、绿三原色的彩色滤光片 TFT主动矩阵驱动型显示器中，相互并列电极依序置
入所需三原色的彩色滤光片 因有杂色相混的问题，不同颜色的着色层间加设一道
折射率接近液晶的折射率 膨胀系数也和液晶的相近
防止静电积 累
液晶材料与技术
膜厚
0.3～0.7 mm
1.35 μm 1.75 μm 1.00 μm 0.14 μm 3～4 μm 0.03 μm
18
二、彩色滤光片的特性要求:
CF 特性要求
彩色濾光片的本質要求 後段製程配合要求
1. 分光特性 2. 对比 3. 均一性 4. 平坦度 5. 无缺陷 6. 尺寸精确度
当彩色LCD工作时，采用背光源，CF要受到极强光长 时间的辐射，要不能发生褪色；在LCD后续工艺制造 中会遇到多种酸碱和溶剂，所以CF的化学稳定性也必 须好。
（5）不出现姆拉及其他缺陷、可靠性高、寿 命长。
液晶材料与技术
21
三、各层结构简介
1、玻璃基板
彩色滤光片介绍
3、液晶(Liquid Crystal)材料：
液晶是一種有機分子，不同結構的液晶會產生不
同的光電性質，因此其對應的光電驅動方式也有差別 ，目前大部分TFT-LCD廠商多採用線型低分子液晶。 液晶的光電特性可藉分子設計加以調整，廠商可 將其合成的液晶分子及調配的比例申請專利，不過在 考量面板廠商信心度時，現有液晶市場多為日本 Merck、Chisso等大廠所掌控。
1 foot
<0.3u
1、玻璃基板(Glass Substrate)：
玻璃廠又可稱為顯示器產業的晶圓廠，一個玻璃基板約 佔TFT-LCD製造成本之3%。目前TFT-LCD使用的玻璃種 類主要是無鹼鋁矽酸玻璃，廠商可在玻璃上依不同需求 進行相關製程，形成TFT-LCD基板、彩色濾光片等產品 。為了因應TFT-LCD面板輕薄平大的要求，玻璃基板在 平面起伏、表面粗度、密度、比重等品質有一定的標準 ，因此對於基板的耐熱度、化學、機械、電氣等性質均 有參數上的限定。
產品介紹
大型TFT-LCD彩色濾光片
•基板尺寸: 第3.5代 620mmx750mm
•製程方法: 顏料分散法
•標準產能: 4萬片基板/月
•技術來源: 日本STI Technology, Inc.
•應用產品: 12吋以上筆記型電腦或 監視器用TFT-LCD
黑色矩陣
偏光膜
玻璃基板
彩色濾光片
保護層 ITO導電膜
2、彩色濾光片(Color Filter)：
彩色濾光片是TFT-LCD面板彩色化的必要材料，約佔成 本20%。現階段彩色濾光片的主流製程為顏料分散法，主要 組成材料除玻璃母板外，還有黑色矩陣、彩色濾光膜層、保 護膜層、ITO導電膜等彩色濾光片在生產製程中，首先將黑色 矩陣蝕刻在玻璃母板上，形成防止彩色光阻混色的黑色遮光 框，其次重複RGB三道光阻的塗佈、曝光、顯影的流程，然 後鍍上加強表面平坦及防熱處理的保護膜，最後鍍上一層讓 玻璃透光又兼具導電特性(電阻值低)的ITO(氧化銦錫)膜，而 形成TFT-LCD面板的上玻璃。
彩色滤光片-颜料分散法显影理论
大纲
显影结构元件图示
影响显影的因素
Liquid layer
显影机的处理流程
Brush 背面刷洗Water Spray 洒水Water
Curtain 液切槽
ａｓＣａｄｅ供液Ｍｏｄｅ
设备Layout简图(芝浦)
影响显影的因素
显影时喷嘴方式及方向的影响
1.显影液的种类及浓度
成显影时喷嘴压力过大，从而产生异常。
相同浓度下，KOH的拔取时间较短。
显影浓度的差异，亦将造成拔取速度不同。
：浓度越浓，碱性越强，相对拔取时间缩短。
的距离：容易形成显影过度
若显影位置大于总长2/3的距离：容易形成显影不良例：有三个显影槽，每个长1200mm，若基板与总长3/4
扇形（正常）非扇形（异常）有堵住
截面积为正梯形，PS截面亦为正梯形
RBG
则只是适用光阻或制程条件，但整体产能下降，造成产。
滤光片的原理滤光片的原理.种类和选型
滤光片的原理滤光片的原理.种类和选型滤光片的原理、种类和选型本文所谈的滤光片指的是责任编辑各种荧光滤光片，滤光片一般用于各种显微镜中，使人们能够更方便的观测各种荧光现象。
滤光片通常用到的显微镜有荧光紫外光显微镜、激光扫描共聚焦荧光显微镜（LSCM）、共聚焦显微镜、和全内反射荧光显微镜（TIRFM）。
滤光片的分类分析方法：根据使用目的的不同，滤光片可分为TIRF滤光片、干涉滤光片、全内反射滤光片、Raman滤光片、拉曼滤光片、FISH荧光滤光片和应原位杂交滤光片。
根据滤光片本身功能的不同，其可分为激发滤光片、发射滤光片、二向色镜/二向色滤光片/二色镜、陷波滤光片、燃料滤光片、荧光素滤光片、ND滤光片、中性滤光片、中性灰度镜、截止滤光片、高通滤光片、低通滤光片、带通滤光片、紫外滤光片和UV滤光片。
根据多半应用领域，滤光片生命体又可合为生物滤光片、医学滤光片和天文学滤光片。
维尔克斯光电可为客户提供Chroma,Omega,Semrock,Anvover等公司的滤光片，详情请联系维尔克斯光电的技术人员。
荧光滤光片FluorescenceFilters转作用作生命科学和生物医学领域，主要作用是在生物医学萤光检验荧光分析系统中分离和选择物质的激发光与发射荧光的特征主星波段光谱。
中性灰度镜ND滤光片中性灰度镜（neutraldensityfilter）又叫中灰密度镜，其作用是均匀地过滤光线。
这种滤光关键作用作用是非反之亦然的，也就是说，ND镜对各种不同波长的的减少能力是同等的、均匀的，而对原物体的紫色不会产生任何影响，可以纯粹再现景物的反差。
荧光原位杂交滤光片，FISH滤光片荧光原位杂交技术（Fluorescenceinsituhypidization,FISH）是根据已知微生物不同分类级别上种群特异的DNA序列，以利用荧光标记的特异寡聚核苷酸片段作为探针，与环境基因组中DNA分子杂交，检测该特异微生物种群的存在与丰度。
TFT-LCD设计及制作(13)-彩膜1
TFT-LCD设计及制作
4
TFT-LCD设计及制作
參考資料:面板的轉運—彩色濾光片---陳鈺坤 5
色彩基本概念(1)
光(Light)
当白色的可见光进入人的视觉系统时，产生明亮度及 其不同色彩的变化 可见光的波长分布范围为380~780nm（蓝色光： 450~380nm；绿色光：570~500；黄色：590~570nm； 红色光：780~610nm。
TFT-LCD设计及制作
24
为了统一认识，1931年国际照明委员会（CIE）
规定了三原色的波长 λR=700.0nm,λG=546.1nm,λB=435.8nm。 在色彩学研究中，为了便于定性分析，常将白 光看成是由红、绿、蓝三原色等量相加而合成 的。 由两种或两种以上的色光相混合时，会同时或 者在极短的时间内连续刺激人的视觉器官，使 人产生一种新的色彩感觉。
TFT-LCD设计及制作
11
色彩基本概念(3)
人类视觉现象三大要素为
人类肉眼的视觉 肉眼所能见到的物体 照射于物体上的光源等
TFT-LCD设计及制作
12
人眼对颜色各种属性的辨别能力 （1）对色调的辨别能力 在饱和度为最大和亮度不变条件下，人眼对
494 nm青色和585 nm黄色特别敏感，只有波长 变化1 nm就可以感觉出来；而对于光谱中部 （绿色），特别是从655 nm到760 nm红色区域 和从 430 nm到 397 nm的紫色区域，人眼几乎 感觉不到色调上的差别。 人眼大约可以分辨出128种不同的色调。
TFT-LCD设计及制作
13
（2）对饱和度的辨别能力 人眼对黄色只能区别4级饱和度，而对于红色
则可以区别25级饱和度。 可以估算人眼能分辨出的颜色数。 人眼可以分辨约130种色调、600种亮度和平均 约10种饱和度，连乘结果为100万种。但是当 饱和度明显减小或亮度过大或过小时，人眼对 色调的分辨能力会大大降低，所以总的可区分 颜色大约为10000种。
TFT-LCD设计及制作(13)-彩膜1
8
国际照明协会（CIE）不管对象是光源，还是 发射光或透射光，都将物体色（object color）： 定义为“物体本身所具有的颜色”）；将表面 色（surface color）：定义为“感觉光的漫反射 或发光表面所具有的颜色”；将开口色 （aperture color）：定义为“使人感觉空间的 纵深位置关系不明确的颜色”。
色彩混色原理可分为
TFT-LCD设计及制作
19
A：原色理论 三原色，所谓三原色，就是指这三种色中
的任意一色都不能由另外两种原色混合产生， 而其他色可由这三色按照一定的比例混合出来， 色彩学上将这三个独立的色称为三原色。 B：混色理论 色彩的混合分为加法混合和减法混合，色 彩还可以在进入视觉之后才发生混合，称为中 性混合。
其画像素大小为100μm*300μm 在30~50公分的距离内可看得到完全混色状态 微彩色滤光方式使用红、绿、蓝三原色的画像
素配列状态 在画像素配列的方式上有
线条纹配列(Stripe) 三角形配列(Triangle) 正方形配列(Square) 玛赛克配列(Mosaic)
TFT-LCD设计及制作
TFT-LCD设计及制作
R
G
B
R
B
R
G
B
G
B
R
G
R
G
B
R
B
R
G
B
G
B
RGGBRGB
R
G
B
R
G
B
R
33
三角形排列：横向也是 按R、G、B顺序周期排 列，但行之间错开半个 基色单元位置，如同砌 砖墙。这种排列结构复 杂，但显示颜色逼真， 分辨率也高，所以彩色 质量高，
光的颜色与滤波片
滤波片的应用场景对比
01、
摄影
颜色滤光片：调节色温和白平衡
偏振片：减少反射和增强色彩饱和度
02、
显微镜
颜色滤光片：提高对比度和细节
偏振片：观察晶体结构和纤维方向
03、
激光
颜色滤光片：选择激光波长
偏振片：控制光的偏振性质
04、
光通信
颜色滤光片：分离多波长信号 偏振片：调节光的传输方向
滤波片的特点
01 信号滤波
用于信号的滤波和调制
02 提高稳定性
增强通信系统的稳定性
03 抗干扰能力
提高通信系统的抗干扰能力
总结与展望
光的颜色与滤波片在各个领域都有着广泛的应用， 从摄影到科学研究再到通信技术。不同类型的滤 波片可以带来不同的效果和功能，为人们的日常 生活和工作带来了便利和创新。随着科技的不断 进步，光学领域的发展将会更加丰富多彩。
滤波片的透过率实验
01 测量透过率
不同波长的光通过不同滤波片的透过率
02 观
滤波片的应用实验
01、 实验探究
探究滤波片在不同应用场景下的作用
02、
重要性了解
了解滤波片在光学实验中的重要性
了解滤波片在实际应用中的重要性
03、 04、
总结
通过本章的实验，我们深入了解了光的颜色与滤 波片的关系，以及在实验中的应用。这些实验有 助于我们更加准确地理解光学知识，并探索光色 彩世界的奥秘。
● 06
第六章 总结与展望
光的颜色与滤波 片知识总结
通过本次学习，我们 了解了光的颜色与滤 波片的基本原理和应 用。滤波片在光学领 域中具有重要的作用， 为光的控制和应用提 供了有效手段。
未来发展趋势展望
摄影技术教程 第七章 滤光镜【优秀文档】PPT
大，与彩色胶片的平衡色温往往存在着或 过紫对外影 线调滤的光明镜暗又处称理UV来（达ul到tra突·v出iol主et体）的镜目。的。
一、漫射镜
漫射镜又称柔焦镜。它由无色光学玻 璃制成，用照相腐蚀的方法使其表面形成 圆圈、方格或其它形状的图形。如果这些 图形分布得很密，腐蚀得很深，其作用就 大;否则，作用就小。
二、雾镜
这是一种能够使画面产生薄雾或浓雾 效果的滤光镜。它也是利用光线的散射作 用来制造雾状气氛的，可以加强画面的空 气透视和空间深远感。同时，它还能把明 亮的强光扩散到较暗的部位去，使影像反 差降低。
第对六滤节 光镜滤的光质镜量的要质求量有要哪求些与?维护 第若一是节 将它滤们光和镜其的它工滤作光原镜理配合使用，那就更是变幻莫测了。
光源却是多种多样的，它们的色温变化很 如因同此彩 ，色在物使体用一滤样光，镜滤时光，镜必也须具以有原选曝择光性组吸合收为光基线础的，特对性被。吸收的光量作必要的补偿。
九、衍射镜
这种效果镜在光学玻璃表面有用腐蚀 方法作成特别的网状图形，能把明亮光点 投射过来的光线因衍射而产生彩色波段条 纹。
十、动感镜
动感镜是一种能把静止的物体拍出具 有视觉动感的效果镜。如同用追随摄影法 拍摄动体一样，它是利用象征动感的速度 线把一半画面上的影像变得零乱模糊，而 处在另一半画面上的影像却很清晰，从而 给人以风驰电掣般的高速运动感觉。
一、转换滤光镜