張崇學 / 工研院產科國際所
前言
彩色光阻是一種用來製作彩色濾光片的關鍵材料，我們常見的平面顯示器便是透過彩色濾光片來選擇性地過濾顏色，讓每個像素點顯示特定色彩(通常是紅、綠、藍三原色)。絕大多數的彩色濾光片供應給液晶顯示器，也就是我們俗稱的LCD，少部份是出貨給OLED電視。這種OLED電視的製作方式與手機的OLED面板不同，不是將RGB三原色分開製成獨立像素，而是把不同顏色的OLED發光材料給堆疊起來，使其發出白光，藉此降低大尺寸OLED面板的蒸鍍成本，而這種生產方式也被稱之為White OLED技術。由於堆疊後的OLED發光層只發出白光，後續還是得透過彩色濾光片來顯示色彩。
彩色光阻攸關顯示器的色彩表現(畫質、飽和度、對比度等特性)，使得彩色光阻成為各家面板業者產品差異化的關鍵材料。彩色光阻在製程使用上類似光阻劑，透過曝光、顯影、蝕刻等步驟，使其在玻璃基板上形成圖案化的RGB像素點。彩色光阻的配方十分複雜，包括有顏料(Pigment)、分散劑(Dispersant)、染料(Dye)、樹脂(Resin)、光起始劑(Photoinitiator)、聚合物單體(Monomer)、溶劑等等，在顯示器產業中是屬於跨入門檻較高的產品，全球市佔長期由LCD的技術起源國「日本」所掌控。不過，近年來隨著中國積極擴大LCD面板產能，在材料自主化的政策推動下，當地彩色光阻業者也順勢崛起。除此之外，韓國逐步退出LCD生產，也讓中國大陸的材料業者得以透過併購方式獲取韓廠的產能與技術，使得切入門檻相對較低的顏料型彩色光阻，市場價格愈趨競爭，進而驅使日本業者朝向更高附加價值、更高技術門檻的染料型配方發展。
彩色光阻技術趨勢
傳統彩色光阻以顏料型配方為主，而染料型配方由於具有較佳的光穿透率、可減少色料使用、提升顯示器亮度、降低電力消耗、廣色域及薄型化等優勢，一直是彩色光阻業者努力發展的方向。特別是RGB三原色中的藍色，由於輝度較低，對於光穿透度的要求也較高，讓染料型藍色光阻在此獲得絕佳的市場機會。從圖一可以看出藍色光阻的混合型配方(染料加顏料)已超越傳統顏料成為市場主流。
圖一、2022年全球彩色光阻不同配方出貨量(重量)佔比
由於染料型彩色光阻的耐熱性較差，過去在配方設計上得與顏料混合，以確保能夠承受彩色濾光片的製程溫度。不過，在業者努力下，終於在2021年由日本住友化學發表全球第一款100%純染料型配方的藍色光阻，從此帶動了三菱化學、東洋翊絢、DNP Fine Chemicals等日本業者更積極地投入相關材料的開發。特別是近年來受到中國大陸LCD面板產能擴張的影響，市場供需失衡讓面板業者也將價格壓力轉嫁至上游材料，使得傳統顏料型配方的價格逐年下滑。另一方面，染料混合型配方則得力於技術門檻高、性能表現佳，在價格上仍可高於顏料型約1.3~2.5倍，使其成為彩色光阻業者提高產品競爭力的主要策略方向。
2022~2026年全球彩色光阻市場規模
全球彩色光阻市場2020~2021年因受惠於顯示器的遠端防疫需求，出貨量大幅成長。不過，顯示器終端消費市場卻從2021年第四季開始反轉，而2022年持續的通膨環境更讓市場雪上加霜，面板業者紛紛調降產能利用率，減少產出以加速庫存去化，使得2022年全球彩色光阻材料需求呈現疲軟態勢。在市場規模方面，由於基期較高的因素，2022年全球彩色光阻產值較2021年大幅衰退約13.7%，達8.88億美元(如圖二所示)。
圖二、2022~2026年全球彩色光阻市場規模(億美元)
2023年第一季雖然面板業者庫存調節已接近尾聲，但由於第一季屬於顯示器材料的傳統淡季，再加上工作天數較少，全球彩色光阻的出貨量仍在低谷徘徊；不過，業者普遍預估顯示器的終端消費市場將在上半年落底，並於下半年開始緩步復甦，這表示市場對於彩色光阻的需求最快能在第二季看到成長。在業者對後市樂觀偏保守的看待下，預估2023年全球彩色光阻產值將持平成長約1.2%，達 ---以上為部分節錄內容，完整資料請見下方附檔。