彩色濾光片製程及架構

彩色濾光片的第一道製程為黑紋(Black Matrix；BM)其主要功能為 R、G、B 遮光效應，以減少露光機率。第二、三、四道製程為紅、綠、藍三原色彩色層，R、

G、B 三顏色藉由驅動原理來控制液晶扭轉，將白色背光過濾成 R、G、B 三色，使 之產生明亮暗度不等色光[8]。

第五道製程為研磨(Polish)其功能為將其三原色所造成的牛角(Tsuno)磨平，以利透明 導電膜(ITO)容易覆蓋在上。第六道製程為濺鍍上透明導電膜(ITO)。第七道製程為 空間間隙球(Photo Spacer)此製程為 CF 五代廠(Glass size:1100mmX1300mm)以上製 程所使用，五代廠以下製程並無此製程[11]。圖 2-6 為彩色濾光片製程簡介

圖 2-6 彩色濾光片製程簡介

2.3.2 彩色濾光片製程技術-BM

遮光層(Black Matrix ，BM)TFT-LCD 防止漏光及穩藏液晶配向缺陷的結構組 織。

2.3.3 彩色濾光片製程技術-R、G、B

著色層(R、G、B)乃利用背光板光源將其畫素上之三顏色(R、G、B)以光譜分散 方式的薄膜層；著色層的薄膜厚度一般約在 1~3µm。

圖 2-8 R、G、B 三顏色製程

2.3.4 彩色濾光片製程技術-Polish

在 R、G、B 製程過後因 Patten 關係，所以在每個畫素上皆會有牛角(Tsuno)產生，

此牛角將來在 Cell 液晶製程中將會因牛角突起處排列異常發生 Image Stick 的問題。

為了解決此一問題各家 TFT LCD 面板廠商及 CF 廠商均有不同的製程方法。以面板 大廠-友達光電，就是以 CMP(Chemical Mechanical Polishing)方式將牛角(Tsuno)磨 除。

研磨(Polish)所使用的研磨材料如下:

1. Polish Pad(研磨片):研磨主要材料之一，PU 材表面附上纖毛等 導引 Slurry 的材料。

2. Template(固定玻璃用的框):表面貼附符合 Glass Size 的 Pattern。

3. Slurry(研磨液):研磨主要材料之一，A1203 Type,粒徑大小約

～33nm。

4. Detergent(化學洗劑):研磨後基板清洗用的化學洗劑。

圖 2-9 研磨製程

2.3.5 彩色濾光片製程技術-ITO 2.3.5.1 ITO 成膜特性:

1.ITO(Indium-Tin-Oxide)[銦錫氧化物]:

光電產業的要求為高透過率，低抵抗值。

2.ITO 的膜度的決定因素:

膜厚愈厚則導電性變好；相對地，透光性隨膜厚的增加而變差。

透明導電膜製程(ITO)

圖 2-10 透明導電膜製程

2.3.5.2 ITO 濺鍍原理:

在低真空中充入氬氣及加高電壓下產生弧光放電形成電漿電漿內所產生的部份 離子將脫離電漿並往陰極移動經加速的離子撞擊靶材的表面擊出靶材原子被擊出的 靶材原子進入電漿內飛向基板很面飛向基板的原子沉積成薄膜。如圖 2-11 所示:

2.3.6 彩色濾光片新的製程技術-Photo Spacer

當玻璃基板隨著消費大眾需求逐漸大型化後，傳統的間隔劑(Spacer)的噴灑方 式在均勻性的控制上將會越來越因難，於是目前五代線(1100cmx1300cm)以上的廠 商已開始使用曝光及顯影的方式，直接將 Spacer 做在 CF 上面，以解決因傳統的噴 灑方式所造成間隔劑滑動，而造成畫素缺陷的問題。但是此一新技術在目前使用 Photo Spacer 的方式下，對材料的特性及塗佈的均勻性等方面性均必須重新測試及 評估已達到技術的提升。然而 CF 目前的供應模式，隨著玻璃基板尺寸不斷的增大。

對於目前 TFT LCD 面板廠商均已走向『In House』的模式，而這也使得專業的 CF 廠商更必須在品質、成本、技術研發及交期上更具優勢，才能夠永續經營下去。

PS 製程

圖 2-13 間隔劑及 Photo spacer 結構比較

資料來源:王信陽，“彩色濾光片的發展技術藍圖“