彩色滤光片介绍共42页
生产彩色滤光片用材料简介
生产彩色滤光片用材料简介1. 引言1.1 背景介绍彩色滤光片是一种常用的光学元件，通过不同的材料和制作工艺，在光线穿过时能够选择性地吸收某些波长的光线，从而实现对光的滤波效果。
彩色滤光片广泛应用于摄影、电子显示、医学影像等领域，起到调节光线、增强画面色彩和对特定波长进行选择性透过的作用。
随着科技的不断发展和需求的增加，对彩色滤光片材料的要求也越来越高。
各种新型材料的应用使得彩色滤光片的性能不断提升，色彩更加饱和，透光率更高，同时具有更好的耐用性和环保性。
本文将对彩色滤光片的作用、材料种类、主要材料的特点、制作工艺以及应用领域等进行介绍，旨在深入探讨彩色滤光片材料的重要性，并展望未来发展趋势。
希望通过本文的介绍，读者能够对彩色滤光片的材料有一个更深入的了解。
1.2 研究目的研究目的是深入了解生产彩色滤光片所使用的材料，探讨不同材料的特点和优劣，以及它们在彩色滤光片制作中的应用。
通过对彩色滤光片材料的研究，可以帮助我们更好地了解彩色滤光片的工作原理和制作过程，为其在各种应用领域中的实际应用提供更多可能性和优化方案。
通过对彩色滤光片材料的研究，也可以为相关材料工程领域的发展提供参考和借鉴，促进新材料的研发和推广应用。
通过本次研究，我们希望能够揭示彩色滤光片材料的重要性，为未来彩色滤光片材料的研究和发展趋势提供一定的指导和启示。
2. 正文2.1 彩色滤光片的作用彩色滤光片是一种应用广泛的光学元件，其主要作用是选择性地透过特定波长的光线，同时阻挡其他波长的光线。
通过使用不同颜色的滤光片，可以实现光的分光和滤色，从而产生不同颜色的光线。
彩色滤光片在各种领域都有重要的应用，例如摄影、电视显示、光谱分析等。
在摄影中，彩色滤光片可以调整色调和对比度，使拍摄的照片更加饱满和生动。
使用红色滤光片可以增强天空的对比度，使云朵更加清晰；使用绿色滤光片可以增强植物的色彩，使照片更加生动。
在电视显示领域，彩色滤光片被广泛应用于液晶显示器和OLED显示器中，用于调节像素的颜色和亮度，使显示效果更加清晰和真实。
液晶知识扫盲系列彩色滤光片colorfilter
液晶知识扫盲系列彩色滤光片c o l o r f i l t e rThe following text is amended on 12 November 2020.液晶知识扫盲系列4：彩色滤光片（color filter）一，什么是color filter彩色滤光片（Color filter）是一种表现颜色的光学滤光片，它可以精确选择欲通过的小范围波段光波，而反射掉其他不希望通过的波段。
彩色滤光片通常安装在光源的前方，使人眼可以接收到饱和的某个颜色光线。
有红外滤光片，绿色，蓝色等。
与UV滤光片，VD滤光片相比，凡是带色的滤光片之总称。
如反差滤光片、分色用滤光片、LB滤光片等。
LCD上的color filter一般采用R(red 红)，G（green 绿），B(blue蓝) 彩色滤光片来控制色彩的显示。
要了解他控制颜色的原理，先要了解TFT-color filter的结构及组成，才能明白它是如何可以在LCD上显示出我们需要的图像的。
二，color filter的结构彩色滤光片基本结构是由玻璃基板（Glass Substrate），黑色矩阵（Black Matrix），彩色层（Color Layer），保护层（Over Coat），ITO导电膜组成。
一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。
首先，如果我们使用高倍的放大镜观察color filter, 可以看到如下所示，是由每一个很少的RGB小点构成，我们把每一个绿色的，红色或蓝色的小点称之为sub-pixel. 每一个RGB的组合称之为pixel. 而旁边黑色的部分，我们就称之为blackmatrix(黑色矩阵)。
为什么我们要使用RGB颜色这是利用三基色混色原理，自然界中的任何颜色可由RGB三种色彩通过不同的比例混合而成。
Color filter 平面图理解了它们能够显示任何我们想要的颜色之外，我们再看看他是如何显示的。
如下图，是液晶面板的结构图。
【名词解释】彩色滤光片(color filter)
现行的液晶面板大部分都是利用彩色滤光片实现彩色显示的。
与经纱和纬纱为不同颜色的纺织品一样，通过排列很小的点和线，按照加法混色的原理来进行彩色显示。
彩色滤光片大都是由R（红）、G（绿）、B（蓝）3色子像素构成1个像素，3种颜色混合后变成白色。
从远处看，看到的是混合后的颜色，而像素扩大后，则可以看到很小的色点(网点)。
此外，依次驱动RGB三色光源的场序方式也已经实现了实用化。
RGB子像素的排列方法包括“条状排列”、“对角形排列”以及“三角形排列”等。
条状排列是指将RGB子像素按竖条状排列。
该方法已经用于大尺寸彩色液晶面板，以及多用来显示线条、图形和文字的个人电脑显示器等高清晰显示器用途。
对角形排列是指将RGB子像素的同一颜色按对角线方向斜向排列。
如果第一列为RGBRGB，则第二列为BRGBRG。
这种排列的特点是，可比条状排列获得更加自然的图像。
三角形排列是指将RGB三色按三角形排列。
各点按场域错开半个间距。
纵、横、斜方向均有RGB，可获得自然的图像显示。
该方式被用于取景器等。
采用三角形排列的0.44英寸多晶硅TFT液晶面板等目前已经上市。
要想使液晶面板实现彩色显示，彩色滤光片是重要的部件之一。
因为彩色滤光片决定了显示器的彩色显示质量和亮度。
因此，分光透射率和色调等色彩显示性能非常重要。
同时还要求具有耐热性、耐光性、耐药品性、尺寸稳定性和平滑性等多种特性，以及低成本。
在反射型液晶面板中，入射光两次通过彩色滤光片，因此透射率是非常重要的指标。
而在半透过型液晶面板中，为了使利用外光反射时和利用背照灯的透射光反射时一样，即使在一个像素中也要改变滤光片的形状和膜厚。
彩色滤光片的构成如下：在透明的玻璃基板上，除RGB三原色外，还有遮光用黑色矩阵、保护膜以及通用透明电极（ITO）等。
彩色滤光片分染料类(染色、分散染料、印刷)和颜料类(颜料分散、电镀、印刷、转印、蒸镀)。
以前曾使用色彩鲜艳的染料类彩色滤光片，不过最近多使用耐热性较高的颜料类彩色滤光片。
生产彩色滤光片用材料简介
生产彩色滤光片用材料简介彩色滤光片是一种用于光学设备中的光学元件，通过特定的材料和结构设计，能够选择性地透过或者反射特定波长的光线，从而达到分离、过滤和处理光线的目的。
彩色滤光片广泛应用于摄影、显微镜、显微摄像头、激光器、光通讯等领域。
在这些应用中，彩色滤光片的质量和性能直接影响着光学设备的成像效果和应用效果。
彩色滤光片由于需要选择性地透过或反射特定波长的光线，因此需要通过特定的材料和结构设计来实现这一功能。
目前，常见的彩色滤光片材料包括玻璃、塑料、玻璃纤维和金属等。
这些材料各具特点，能够满足不同应用领域的需求。
玻璃是一种常见的彩色滤光片材料，具有良好的光学性能和化学稳定性，可以满足高精度光学设备的要求。
玻璃的制作工艺成熟，可以实现不同波长的光线选择性透过，因此被广泛应用于显微镜、光学仪器等领域。
由于玻璃的硬度高，耐磨性好，可以保证彩色滤光片的使用寿命较长。
塑料材料是另一种常见的彩色滤光片材料，具有重量轻、成本低、加工性能好等优点。
塑料材料可以通过注塑成型、压延等工艺制作成不同形状和大小的彩色滤光片，因此在大批量生产和特定形状需求的场合下具有一定的竞争优势。
塑料材料的光学性能和耐高温性能较差，因此在一些高精度和高温环境下的应用受到限制。
金属材料是一种特殊的彩色滤光片材料，具有良好的反射性能和耐腐蚀性能，可以实现对特定波长的光线的反射。
金属彩色滤光片广泛应用于激光器、光通讯等领域，可以实现对特定波长光线的精确控制和处理。
除了材料的选择外，彩色滤光片的结构设计也是影响其光学性能的重要因素。
常见的彩色滤光片结构包括染料膜、金属薄膜、多层膜等。
这些结构可以实现对光线的吸收、透过、反射等不同处理方式，从而实现对特定波长光线的选择性控制。
彩色滤光片的材料和结构设计是相互影响、相互制约的，需要根据具体的应用要求和光学性能要求来选择合适的材料和结构设计。
未来随着光学技术和材料科学的发展，相信彩色滤光片的材料和结构会有更多的创新和突破，为光学设备的性能提升和应用拓展提供更多的可能性。
关于彩色滤光片(CF)你了解多少？
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。
CF(彩色滤光片)生产介绍
CF 的研究开发和生产
三,试验和研究开发工作 1,工艺试验与结果 , 2,研发工作 ,
BK 膜特性
材料:树脂类颜料分散型黑色光刻胶 特点:生产流程简单 成本低 反射率低 污染小 膜厚0.8—1.5m时,其OD值为1.8—3.5以上 最小宽度:10 m
BM 膜厚 ---- OD值 值
4 3.5 OD 值 3 2.5 2 1.5 1 BK 膜厚(um) 2 高OD值胶 普通BK胶
开口精度 ±3m
彩色滤光片产品主要性能指标( 彩色滤光片产品主要性能指标(二)
项 目 材料 3. BM 膜厚 OD值 材料 4. RGB 膜厚 性能指标 颜料分散型光刻胶 1.0m ≥1.7( 3.0) 颜料分散型光刻胶 1.0m
图形精度 ±3m
图形精度 ±3m
彩色滤光片产品主要性能指标( 彩色滤光片产品主要性能指标(三)
�
ITO膜电阻率 膜电阻率----RF功率分量 膜电阻率 功率分量
ITO 膜电阻率(10 - 4 Ω. cm ) ITO膜电阻率 10膜电阻率( cm) 3.5 3 2.5 2 1.5 0 10 20 30 40 50 RF功率分量 ( RF 功率分量( % ) 功率分量
CF 的研究开发和生产
四,彩色滤光片的品质性能 彩色滤光片产品主要性能指标
膜厚 ---- 后烘烤
100 膜减率(%) (%) 90 80 70 60 0 1 2 3 后烘烤次数 4 5
5
BK 膜 R 膜 G 膜 B 膜 O/C 膜
膜厚----转速 膜厚 转速
1.6 1.4 膜厚 (um um) 1.2 1 0.8 0.6 450 500 550 600 650 700 转速 (rpm)
彩色滤光片产品主要性能指标( 彩色滤光片产品主要性能指标(五)
彩色滤光片原理(BU)
CF颜料分散法制程图示
着色感光材料法
着色感光材料法是将颜料分散在微粒透明感光性树脂 中，形成着色感光材料，進行涂布→曝光→显影，將 R、G、B重复迚行三次形成电极图案的方法。原理是 采用光学微影(lithography)方式，所以设备也以涂布 设备、曝光设备、显影设备为主。色相特性、颜料选 择、微细化程度与感光材料分散方法等都是由涂布膜 厚所決定。与同為光学微影式染色法相比，染色制程 中的防染处理制程较为简化，但在曝光制程方面，由 于着色感光材料的颜料会吸光，所以必须选用高感度 的感光性树脂及曝光源。
（5）
（6 ）
（9） （8）
Spacer ball状与Spacer柱状
Spacer ball的分布是用来正确控制Cell间的 Gap，需要具备很高的精确度。目前已开始 渐渐采用柱型取代Spacer ball。这个方法可 以消除间隙子产生的光散射，能有效改善对 比度等。
解释：
（1）上偏光板【CF side Polarizer】 （2）彩色滤光片【Color Filter】 （3）配向膜【Alignment layer or PI （Polyamine）】 （4）间隙子【Spacer】 （5）液晶【LC（Liquid Crystal）】 （6）Array 基板【TFT substrate】 （7）下偏光板【TFT side Polarizer】
硬烤
硬烤温度约200~250℃， 目的：去 除显影时造成swelling所残留的水 份及显影液，增加附着力及平坦度。
彩色层制程：
光阷
RGB制程介绍
颜料分散法是将颜料作为着色材料，将颜料分 散在胶合树脂中形成着色树脂，所以称为颜料 分散法。将染料迚行分散则称为染料分散法。 广义的颜料分散法包含印刷法与电镀法，不过 一般最具代表性成膜方法是利用光学微影乊着 色感光材料法与蚀刻法两种。另外预先将彩色 光阷涂布在基材上，再将彩色膜转印到基板上， 乊后再利用光学微影方式來形成电极图案的转 印方式也是近來备受瞩目的新制程。
显示技术进展 7Lecture7 彩色滤光片
彩色滤光片（Colorfilter）为液晶平面显示器（Liquid CrystalDisplay）彩色化关键零组件。液晶平面显示器为非主动 发光之组件，其色彩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（DriveIC）与液晶（Liquid Crystal）控制形 成灰阶显示（GrayScale），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。
玻璃基板
R R
、 、 三 色 塗 佈
G G
研磨,前處理 Polishing, Pre-cleanind Black Matrix 形成
B B
洗淨 Cleaning
光阻剝離 Photoresist Removing 洗淨 Cleaning
参考数据 .tw/chi/services/ieknews/c1120-B10-00837-6B9E-0.doc
在液晶胞中需使液晶间隙及液晶的折射率异方 向性达到最适合的状态 在背光源方面，其彩色滤光片RGB三原色透过 率的波峰波长值应接近于三种波长类型之发光 波峰值
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显示技术进展
彩色滤光膜概述
美国是世界上发展LCD最早的国家，由于没有重视彩色 LCD的发展，被日本占了先机。 彩色滤光膜（CF）的成本占整个彩色LCD器件成本为： TFT-LCD模块销售价格中占1/8～1/10； 在普通矩阵驱动LCD模块销售价格中约占1/3； 所以，CF在彩色LCD模块中起到举足轻重的作用，他的生 产成本直接影响到LCD产品的售价和竞争力。