彩色滤光片工作原理

• 什么是彩色滤光片？
• 彩色滤光片的基本结构
• 显示颜色表示
• 彩色滤光片制造工艺

什么是彩色滤光片？

彩色滤光片是创建图像和视频“颜色”的滤镜。当光源穿过彩色滤光片时，颜色信息被赋予光。它主要应用于平板电视、电脑、智能手机等，是FPD（平板显示器）色彩再现的关键部件。它用于各种面板应用，包括液晶显示器 (LCD) 和有机 EL (OLED) 显示器。

彩色滤光片的基本结构

彩色滤光片由薄玻璃基板和彩色光阻剂组成。在玻璃基板上形成由红(R)、绿(G)和蓝(B)三种彩色光阻剂组成的图案。另外，每个彩色光阻剂的边界被黑矩阵(BM)划分为网格，以防止相邻彩色光阻剂之间的混色。

彩色滤光片图案主要有两种类型：“条纹阵列”和“马赛克阵列”（见上图）。条纹阵列是将同种颜色的彩色光阻剂按垂直列排列的RGB条纹阵列，非常适合显示线条、图形、字符等线性模型。另一方面，马赛克阵列是对角排列的相同颜色的彩色光阻剂阵列，可以通过复杂的混色来表达细微的颜色，使其非常适合显示图像。

在发展之初，条纹阵列因其设计而存在一些缺陷，例如黑色矩阵造成的垂直线条很明显。然而，随着彩色滤光片清晰度越来越高，它们已经达到了几乎无法被察觉的程度，而条纹阵列具有制造成本较低、操作过程中问题较少等许多优点，因此现在正在彩色滤光片它们。使用条带数组。

显示颜色表示

大多数显示器，包括 FPD，都使用“光的三基色”（加色混合）来表达所有颜色。光的三基色就是光的三种颜色（红、绿、蓝）（RGB），而彩色滤光片（彩色光阻剂）的颜色组成也是由这三种颜色（加上黑色）组成的。的。例如，如果要表现黄色，可以按 1:1:0 的比例组合 RGB，或者如果要表现洋红色（红紫色），可以按 1:0:1 的比例组合 RGB通过调整它，可以表达无限多种颜色。

然而，实际上，每种产品都有不同的彩色滤光片（彩色光阻剂）和光源类型，因此可以再现的颜色变化也有所不同。可以使用 RGB 表示的颜色范围称为“色域”。色域有多种标准，最常用的标准包括 sRGB、Adobe RGB 和 DCI。通常，色域在“xy色度图”上显示为三角形，表示平面坐标中光的颜色（见右图）。该三角形称为“颜色三角形”，每个顶点表示该标准（例如“sRGB”或“Adobe RGB”）可以表示的 RGB 极限值。因此，颜色三角形的面积越大，能够表达的颜色就越多。将此应用到显示器上，可以说，符合可绘制大颜色三角形标准的产品能够呈现更鲜艳的色彩表现。

彩色滤光片制造工艺

制造彩色滤光片的方法有多种，但大多数是使用称为“光刻”的方法制造的，其中将彩色光阻剂涂在玻璃基板上并通过曝光和显影固定。

1. 在带有黑色矩阵的玻璃基板上涂上彩色光阻剂。

2. 根据彩色滤光片图案涂上光掩模。之后，照射UV光(紫外线)，仅使未被掩模覆盖的彩色光阻剂剂部分不溶化。

3. 去除掩模后，使用碱性显影剂去除不需要的彩色光阻剂。之后，进行后烘烤工艺以使彩色光阻剂硬化。

4.上述1~3为止的工序重复3次 (RGB的数量) 。最后，在表面上形成相对电极 (ITO) 膜完成。