CF(彩色滤光片)制造工艺

聚酰亚胺在液晶显示器件中的应用[权威资料]

聚酰亚胺在液晶显示器件中的应用

摘要：文章介绍了聚酰亚胺具有的优异性能，以及

聚酰亚胺薄膜在液晶显示器中的应用情况。重点论述了聚酰

亚胺薄膜在液晶显示器取向膜、液晶面板与驱动电路的柔性连接、驱动芯片封装、液晶面板彩色滤光片中的应用。在不

同方面的应用中，对聚酰亚胺薄膜结构、性能和工艺过程的

要求有较大区别，文中进行了详细的分析论述。关键词：聚酰亚胺；液晶显示器；取向层；模块；

彩色滤光片

TN141.9 A 引言

液晶显示器是平板显示器中最早开发并被商品化的产

品，薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）因轻薄、环保、高性能等优点，目前已成为显示的主流产品，广泛应用于液晶电

视、笔记本电脑和手机屏等方面[1]。在液晶显示器中，使用

了很多种类的无机和有机材料，聚酰亚胺（PI）因其突出的物理性能、化学性能以及电学性能，多次在液晶显示器件中

使用。本文将对聚酰亚胺薄膜在液晶屏取向膜、驱动模块和

彩色滤光片中的应用进行分析论述。 1 液晶屏取向层中的应用

取向层是液晶盒内与液晶直接接触的薄层物质，液晶

分子依赖于玻璃基板表面取向膜的各向异性处理而得到有序排列，从而实现液晶盒光通量调制。液晶显示器的取向材料

以及取向处理方法有很多种，目前使液晶分子取向排列最常

用的方法是通过绒布类材料高速摩擦基板表面涂覆的有机高分子薄膜聚酰亚胺[2]。

液晶取向层用聚酰亚胺是缩合固化类型的聚酰亚胺，

它通过均苯四甲酸二酐（PMDA）和4，4'-二氨基二苯醚（ODA）在低温下聚合反应合成，生成聚酰胺酸（PA），在高

温下溶剂挥发和脱水，发生亚胺化反应，即成为聚酰亚胺。作为取向层的聚酰亚胺膜，是用浸泡、旋涂或印刷的方法，

将PA溶液涂覆在玻璃表面，经高温固化后制得[3]。

聚酰亚胺膜用作取向层，具有较低的固化温度和较高的玻璃转化温度、可以获得比较均匀的膜层厚度、液晶分子

的预倾角控制良好、取向排列性好、与ITO玻璃基板粘附牢

固、化学稳定性好等特点。 2 液晶屏模块中的应用

(工艺流程)图文详解液晶面板制造工艺流程

图文详解液晶面板制造工艺流程

时间：2009年11月02日来源:PCPOP 作者:周冰【大中小】

液晶显示器的核心：液晶面板

曾经爆发过的面板门事件，足以解释用户对于液晶显示器所采用液晶面板类型的重视，不仅如此，液晶显示器重要的技术提升，如LED背光，超广视角，都与面板有着直接的关系。而占一台液晶显示器80%成本的液晶面板，足以说明它才是整台显示器的核心部分，它的好坏，可以说直接决定了一台液晶显示器品质是否优秀。

如此来看，民用的液晶显示器的生产只是一个组装的过程，将液晶面板、主控电路、外壳等部分进行主装，基本上不会有太过于复杂的技术问题。难道这是说，液晶显示器其实是技术含量不好的产品吗？其实不然，液晶面板的生产制造过程非常繁复，至少需要300道流程工艺，全程需在无尘的环境、精密的技术工艺下进行。

液晶面板的大体结构其实并不是很复杂，笔者将其分为液晶板与背光系统两部分。

液晶面板的LED背光系统

背光系统包括背光板、背光源（CCFL或LED）、扩散板（用于将光线分布均匀）、扩散片等等。由于液晶不会发光，因此需要借助其他光源来照亮，背光系统的作用就在于此，但目前所用的CCFL灯管或LED背光，都不具备面光源的特性，因此需要导光板、扩散片之类的组件，使线状或点状光源的光均匀到整个面，目的是为了让液晶面板整个面上不同点的发光强度相同，但实际要做到理想状态非常困难，只能是尽量减少亮度的不均匀性，这对背光系统的设计与做工有很大的考验。

液晶板在未通电情况下呈半透明状态

可弯曲的柔性印刷板起到信号传输的作用，并且通过异向性导电胶与印刷电路板（蓝色PCB板的部分）压和，使两者连接想通

液晶板从外到里分别是水平偏光片、彩色滤光片、液晶、TFT玻璃、垂直偏光片，此外在液晶面板边上还有驱动IC与印刷电路板，主要用于控制液晶板内的液晶分子转动与显示信号的传输。液晶板很薄，不通电的情况下呈半透明状态，它的大体构造就像三明治，下层TFT玻璃与上层彩色滤光片中间夹着液晶。

LCD生产流程

作者：41233X01 蔡晓烨

一、摘要

LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。一般地，TFT-LCD由上基板组件、下基板组件、液晶、驱动电路单元、背光灯模组和其他附件组成，其中：下基板组件主要包括下玻璃基板和TFT阵列，而上基板组件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜结构，液晶填充于上、下基板形成的空隙内。LCD的制造工艺有以下几部分：在TFT基板上形成TFT阵列；在彩色滤光片基板上形成彩色滤光图案及ITO导电层；用两块基板形成液晶盒；安装外围电路、组装背光源等的模块组装。

二、目录

1、前言

2、LCD流程介绍

（1）LCD显示基本结构和原理

（2）工艺流程简介

3、LCD的主要制造工序

1、前言

一般地，TFT-LCD由上基板组件、下基板组件、液晶、驱动电路单元、背光灯模组和其他附件组成，其中：下基板组件主要包括下玻璃基板和TFT阵列，而上基板组件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜结构，液晶填充于上、下基板形成的空隙内。在下玻璃基板的内侧面上，布满了一系列与显示器像素点对应的导电玻璃微板、TFT半导体开关器件以及连接半导体开关器件的纵横线，它们均由光刻、刻蚀等微电子制造工艺形成。

在上玻璃基板的内侧面上，敷有一层透明的导电玻璃板，一般为氧化铟锡（Indium Tin Oxide,

简称ITO）材料制成，它作为公共电极与下基板上的众多导电微板形成一系列电场。若LCD为彩色，则在公共导电板与玻璃基板之间布满了三基色（红、绿、蓝）滤光单元和黑点，其中黑点的作用是阻止光线从像素点之间的缝隙泄露，它由不透光材料制成，由于呈矩阵状分布，故称黑点矩阵（Black matrix）。

彩色滤光片黄光制程常见工艺异常的处理

龙源期刊网

彩色滤光片黄光制程常见工艺异常的处理

作者：彭建中李亚明

来源：《中国高新科技·上半月》2017年第03期

摘要：文章主要基于涂布、曝光和显影三大设备，从产线特性值管控、RGB色度的影响因素及调整、产线良率的分析改善三方面，探讨了彩色滤光片黄光制程常见工艺异常的处理。

关键词：彩色滤光片；特性值管控；线宽调整；色度调整；良率改善

文章编号：2096-4137（2017）07-074-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2017.07.18

彩色滤光片（Color Filter）为液晶平面显示器（Liquid Crystal Display）彩色化关键部件，其主要制作工序为BM、RGB、ITO及PS制程。BM制程在基板表面形成黑色矩阵（Black

Matrix），RGB制程在制作彩色画素（Red Green Blue），ITO制程在基板表面溅镀导电膜，PS制程形成间隙粒子（Photo Support）。BM、RGB及PS制作环境需在黄光条件下完成，工艺过程主要为涂布、曝光、显影及固化等。制造型企业的核心在于产品的品质，CF的核心在于黄光和薄膜。因为黄光线体多，设备多，本文对彩色滤光片黄光制程常见的特性值管控、色度调整、良率监控与改善展开分析，并提出对策。

1 特性值管控

黄光RGB的色度偏差会影响液晶显示模组的画质，CD偏小会漏光，PSH过高或过低会影响后段液晶的注入，总之，彩色滤光片每一个制程的特性会最终影响液晶显示模组的品质。因此，需严格管控产线产品特性。黄光制程特性主要包括BM的TP、CD，RGB色度、膜厚和CD，PS的PSH DX DY等，因笔者单位产线BM TP大都采用TP feedback自动补正，本文不再赘述。PS的DX DY调整可参考CD的调整方法。

半色调掩膜在TFT—LCD中的应用

随着彩色显示的快速发展，LCD的彩色化无可逆转。据市场调查机构的统计，到2010年，LCD彩色化比率将高达94%。在液晶面板生产商不断投建高世代线、扩大生产规模的今天，各液晶面板厂商面对强大的市场竞争压力，其液晶面板制造的利润已大大摊薄。在竞争加剧、价格持续跳水的市场压力下，降低成本已是各面板厂维持生存的必要手段。降低原材料成本、减少生产工艺流程等级手段已被各公司采用。以此来压缩生产成本，提高企业利润额，提升市场竞争力。采用半色调掩膜版（Half Tone Mask），把两道上曝光工艺完成的工序合并为一个，节省一道曝光工序，缩短了生产周期，提高了生产效率，降低了生产成本，提高了市场竞争能力。文章分为：一、半色调掩膜（Half Tone Mask）工艺和原理；二、半色调掩膜（Half Tone Mask）在TFT-LCD Array基板制作中的应用；三、半色调掩膜（Half Tone Mask）在TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器件）CF基板制作中的应用。

标签：半色调掩膜（Half Tone Mask）；TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器件）；CF（彩色滤光片）成本；曝光工艺

绪论

采用半色调掩膜（Half Tone Mask）与剥离（Lift Off）法，仅用一片掩膜就实现了钝化层（Passivation Layer）的开口与Patten图案、“凸”型黑色矩阵，此技术被TFT-LCD厂家开发出来并得到一定范围的应用。

1 半色调掩膜（Half Tone Mask）工艺和原理

1.1 HTM曝光工艺

图1

Half Tone Method：利用了光栅的部分透光性，可以将PR（光阻）不完全曝光。半透膜部分按所需要钝化层的高度差来决定光线透过的多少。（一般情况下光线透过率是正常部分的35%左右）

1.2 原理图（图2）

图2

2 TFT-Array基板结构（详见图3）

基于喷墨工艺的液晶显示用彩色滤光片

REVIEWInformationRecordingMateials2007Vol.8No.230󰀁基于喷墨工艺的液晶显示用彩色滤光片郑少瑜,孟庆华,黄德音(上海交通大学󰀁化学化工学院,上海󰀁200240)摘󰀁要:介绍了液晶显示用彩色滤光片的发展概况,综述了液晶显示用彩色滤光片的结构、性能与制作工艺,并分析了基于喷墨工艺的液晶显示用彩色滤光片的发展。关键词:喷墨;液晶显示;彩色滤光片中图分类号:TQ314.2459文献标识码:A文章编号:1009-5624-(2007)02-0030-06

收稿日期:2006-12-19作者简介:郑少瑜(1978-),女,汉族,工程硕士研究生;研究方向:功能染料,信息记录材料;E-mai:lsyzheng@。1󰀁前言喷墨打印技术是1种发展成熟的由热泡或压电方式将墨水产生墨滴,喷射、吸附在记录材料上而形成图像的印刷技术。与其他印刷方式相比较有着一系列显著优点,如原理简单、高速度、高质量以及控制灵活等。随着喷墨打印技术的发展,不仅在原有办公室打印市场中的市场份额不断扩大,而且在其它领域,如织物品喷墨印花、照相仿真打印和大幅室外平面广告等方面开辟了新的应用空间领域,具有极大的商业价值[1,2]。近来有观点认为,喷墨应该不再仅被认为是一种印刷方式,而应作为微加工制造的一种有力工具。由于喷墨技术可以直接将液滴控制在兆分之一立升的水平,那么就可能应用在以微精高为导向的微电子行业,许多微电子元件都可以直接通过喷墨方式按照设定的布局喷射在基片上,而非传统的费时费料的蚀刻工艺,该方法最终目标是能直接󰀂写出电子元件和线路。彩色滤光片是液晶显示器(LiquidCrystalDis󰀁play,LCD)中的一个实现彩色显示的重要部件,是近来有希望实现以喷墨方式制造的一种电子元件。随着LCD技术的发展,对于彩色滤光片的性能要求越来越高,为了达到高要求,研究人员从材料和工艺领域进行改进,保持和提高现有性能的基础上最大程度地降低成本,从而使喷墨工艺成为制备彩色滤光片极有竞争力的一项技术[3,4],满足LCD发展对彩色滤光片的不断增长的性能要求。2󰀁液晶显示器中的彩色滤光片2.1󰀁液晶显示器基本构造液晶显示(LCD)由于其低功耗、低辐射、高画质、轻巧、便携等优点,在20世纪末的几年间迅速崛起,发展成为当今平板显示领域的主导技术。液晶显示器就是利用液晶分子能改变偏振光的偏振方向这一特性,在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶,利用电场控制液晶的转动,并形成不同的灰阶亮度,再利用彩色滤光片产生红、绿、蓝三基色,依据混色原理形成彩色显示画面。液晶显示器(LCD)的结构如图1所示。其中一片玻璃基板(后基板)上分布有薄膜晶体管,用于驱动液晶,另一块基板(前基板)上有彩色滤光片(彩色层),用于形成彩色。由于LCD为非主动发光器件,其色彩显示必需由本身的背光系统提供光源。因此,背光源为LCD的基础元件之一。背光源大部分是由荧光灯管构成背光模组,背光模组的性能好坏会直接影响到LCD的亮度。背光源的成本信息记录材料󰀁2007年󰀁第8卷󰀁第2期综󰀁󰀁述31󰀁约占LCD的3%~5%,所消耗的电力占75%左右。

cf彩色滤光片线宽线距测量仪工作原理

CF彩色滤光片线宽线距测量仪是一种用于测量彩色滤光片线宽和线距的高精度仪器，它通过光学原理和图像处理技术来实现测量的。

该测量仪的工作原理可以简单描述为：首先，将待测的彩色滤光片放置在仪器的工作台上，通过调节正确的焦距和光源强度，使待测样品能够清晰地显示在显微镜下。然后，通过显微镜将待测的图像放大到适当的倍数，使得能够清晰地看到滤光片上的线条。

接下来，该测量仪通过使用一种高分辨率的CCD相机将放大后的图像捕捉下来，并将其传输到计算机中进行图像处理。在图像处理过程中，主要应用了图像增强算法、边缘检测算法、形态学处理算法等技术，以提取出彩色滤光片上线条的信息。

在获得线条信息之后，计算机会进一步对线条进行分析和处理，通过计算线宽和线距之间的像素距离，然后根据相机的校准参数将像素距离转换成实际的尺寸距离。最后，计算机会将测量结果以数值或者图形的形式显示出来，以便用户进行观察和分析。

总的来说，CF彩色滤光片线宽线距测量仪是通过光学原理和图像处理技术相结合来实现对彩色滤光片线宽和线距的测量的一种仪器。它具有高精度、高效率和简单易用等特点，可以广泛应用于半导体、电子、光电子等行业中对彩色滤光片线宽线距的测量工作中。在实际使用中，需要正确操作、合理调节仪器参数，并及时对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性和可靠性。通过使用CF彩色滤光片线宽线距测量仪，可以有效提高工作效率，节省人力物力，并为科学研究和生产提供可靠的数据支持。

LTFT-LCD 工艺简要说明

LCD液晶行业最新动态（不断更新）

(2008-01-30 12:58:14)

转载

行业动态以回复方式更新。

附：TFT-LCD 工艺简要说明

1 ARRAY(阵列)工序：

主要是制造TFT基板及彩色滤光片(CF基板)。

流程图：玻璃清洗-->成膜-->清洗-->光刻胶涂布-->曝光-->刻蚀-->光刻胶剥离-->清洗-->测试

2 CELL(面板成型)工序：

将前工序ARRAY制成的TFT玻璃基板与CF玻璃基板经过配向处理、对位贴合后灌入液晶。

流程图：TFT&CF玻璃基板清洗-->配向膜形成-->清洗-->框胶-->间隔散布-->液晶灌注-->对位压合-->切割裂片-->偏光板贴付-->点灯检查

3 MODULE(模组构装)工序：

将CELL工序加工完成的面板与TAB、PCB、背光(BackLight)模组、外框等多种周边零部件进行组装。

流程图：ACF贴片-->IC接合-->涂塑-->背光板框架组装-->环境测试-->检查测试

下表参考：

各工程装置名称

-------------------------------------

TFTは？(Japanese)

薄膜トランジスタ。ガラスなどの絶縁基板上にCVD（Chemical Vapor

Deposition：化学的気相成長）技術やスパッタリング技術で形成したトランジスタ。構造は通常のMOSトランジスタと同じ。通常のトランジスタやIC などがシリコン単結晶を用いるので，区別するために薄膜トランジスタと呼ぶ。薄膜にはゕモルフゔスシリコンや多結晶シリコンが使われる。単結晶シリコンに比べて移動度は小さい。しかし，大面積化が可能といった利点を生かして，LCD

の画素ス゗ッチなどに使用される。最近ではペンタセンなど有機材料を用いた有機TFTも開発されている。

示意图

液晶显示器的结构及原理

液晶の歴史

実用的なデバ゗スとして液晶の性質を初めて利用したのが日本のSHARPだということは、今さら取り立てて言うことでもないだろう。けれど、液晶の面白い性質が発見されたのは意外に古く、オーストリゕ人植物学者Renitzerが1888年に発見したとされている。

CF基本知识

1 什么是CF ?

CF是color filter的简称,一般称为彩色滤光片,是LCD、OLED彩色显示的关键部件，一般由R、G、B三原色按一定规则在玻璃有序排列而成。

2 CF的种类

1) 按是否使用背光源分

反射类、半透类、全透类

2）按LCD使用类别分

TN、STN、TFT、（OLED）

3 CF的制造方法

1) 染色法

2) 颜料分散法

3) 印刷法

4) 电致着色法

5) 喷墨打印法

6) 刻蚀法

4 我们厂采用的制造方法

颜料分散法，也是目前主流的CF制造方法。

5 RGB的排列方式

Stripe (条纹状)

mosaic (马赛克)

delta（三角形）

6 CF膜层结构

透过型半透型

1）反射类：玻璃基片，SiO2 层，Al-Nd反射层，BM,RGB,OC层，SiO2 层，ITO层。

2）半透类：与反射类相同，只是反射层上开口，增加亮度。

3）全透类：玻璃基片，SiO2 层，BM,RGB,OC层，SiO2 层，ITO层。

7 CF特性评价方法

1) 分光特性即色度学指标：颜色坐标、OD值。

2) 膜厚及平滑性。

3) 透过率。

4) 长度精度，位置精度。

5) 可靠性实验：耐热、耐冷热冲击、耐光、耐化学药品性能。

基板

SiO2 RGB OC SiO2

BM ITO

SiO2 RGB OC SiO2

BM 基板 AL开口 ITO

浅谈彩色滤光片生产工艺和不良改善

• 108

•ELECTRONICS WORLD・探索与观察

引言： TFT-LCD的发展经历了漫长的研究阶段，在实现大生产、

商业化之后，TFT-LCD产品以其轻薄、环保、高性能等优点，它广泛

应用在笔记本电脑、手机、显示器和电视等和人类生活相关的各种电

子产品上。彩色滤光片是液晶显示屏实现色彩的关键材料。CF除影响

色彩外，还影响TFT-LCD的亮度、对比度等光学特性。彩色滤光片的

技术发展与液晶显示面板的技术发展关联很大，彩色滤光片的成本也

决定了整个显示面板的成本，彩色滤光片的每一步生产工艺都会影响

产品的品质，对液晶屏的彩色显示都起着重要作用。

1.彩色滤光片的生产工艺彩色滤光片是TFT-LCD实现色彩的核心材料，CF的主要结构

包括玻璃基板、黑色矩阵BM、RGB色层、导电膜ITO、柱状Spacer

等。一般的彩色滤光片生产过程为①受入清洗、②BM工程、③Red

工程、④Green工程、⑤Blue工程、⑥RGB修正、⑦ITO工程、

⑧PS/VA工程、⑨最终检查。：BM (Black Matrix)工序: 是玻璃基板

上最初形成的层,在Glass基板上形成BM Pattern，制作成为基准的

格子，其作用是隐藏TFT的配线,遮蔽光线,防止RGB的混色。RGB (Red／Green／Blue) 工序: 是BM的下一个工程,但RGB三道的形成

顺序根据会各家厂家各种各样.其主要作用是利用光的3原色原理达

到Full Color显示。RGB修正工序：其主要是把异物研磨除去，像素

未涂布部分的Ink涂布修正，修正RGB工程产生的不良。ITO (Indium　Tin　Oxide)工序：RGB工序后通过Sputtering成膜，

用氧化Indium和氧化锡烧结体，形成TFT对偶电极的透明薄膜。PS (photo spacer) 工序：其作用是用来维持CF和TFT的Gap的柱子，向由这

些形成的空间注入液晶。五道黄光工序用到的设备基本相同，只是用