LCD ekrani su sveprisutni u našem svakodnevnom životu, koji se nalaze na uređajima poput fiksnih telefona, mobilnih telefona i pametnih kućnih sistema. Era LCD ekrana i dalje raste, ali koji je proces proizvodnje iza njih?
Tečni kristali posjeduju svojstva laganog refrakcije od kristala čvrstog stanja uz održavanje karakteristika tečnosti tekućine. Kada se pokreću elektrode, mogu se uskladiti u skladu sa uputama glavnih regulatora, koji reguliraju intenzitet prenesenog svjetla. Korištenjem crvenih, zelenih i plavih filtera u boji, svaki je piksel fino podešen za stvaranje kompletne slike. LCD paneli mogu se kategorizirati u dva dijela: tekuće kristalno panel i sistem pozadinskog osvjetljenja. Proces proizvodnje uključuje više složenih koraka, uglavnom podijeljenih u tri faze: proces prednjeg krajnjeg niza, proces srednjeg stepena i sklop za povratni modul. Detaljan tijek rada je sljedeći:
I. Proces prednjeg krajnjeg niza (tanka filma / fotolitografija / uklanjanje / skidanje)
Obrada staklene podloge
Staklene supstrate visokog čistoće su odabrane i obrađene čišćenjem, fotoresističkim premazom, izlaganjem i razvoju za formiranje piksela (TFT matrica). Korištenje fotolitografije, uzorci kruga prenose se na staklenu podlogu, a tiskanje uklanja neželjene površine.
Tanak taloženje filmova i obrada
Pokret i usklađivanje tekućih kristalnih molekula zahtijevaju elektroničku kontrolu. TFT staklo, nosač tečnih kristala, mora sadržavati provodne komponente za regulisanje molekularnog pokreta. To se postiže korištenjem ITO-a (indijum Tin oksid), prozirni provodljiv metal, omogućavajući pozadinsko osvetljenje da prođe.
Da bi precizno kontrolirali tekući kristalni molekuli, ITO Film podvrgava posebnu obradu, slično krugovima za štampanje na PCB ploči. Na cijelom LCD panelu crtaju se vodljivi tragovi. Ito film se polaže na TFT staklo i ispire joniziranom vodom kako bi se osigurao gladak i ujednačen sloj.
Proces fotolitografije (premaz, izloženost i razvoj)
Fotorezistički premaz:
Nanosi se ujednačen sloj fotorezera na ITO filmu. Nakon pečenja, komponente otapala isparavaju, poboljšavajući adheziju između fotorezističke i ito stakla.
Izloženost:
UV izvor svjetla Projektima unaprijed dizajnirane uzorke elektrode na fotorezističkom sloju kroz fotoma masku.
Razvoj:
Izloženi fotoresist oprana je programerom, ostavljajući samo nerespoložene sekcije.
Etching & Stripping
Etching:
Kiseli etchants uklanjaju ITO Film na područjima nezaštićenim fotoresistima, formirajući provodljive uzorke elektrode.
Skidanje:
Preostali fotoresist raspušten je pomoću alkalnog otopina (npr. NaOH), ostavljajući zalazni uzorak ITO-a.
Ovaj se postupak fotolithografije ponavlja više puta za stvaranje složenih i preciznih struktura elektroda potrebne za kontrolu molekula za kontrolu tekućih kristala. U ovoj fazi postupak trajanja leka je završen.
II. Srednjoročni proces ćelije (TFT staklo i lepljenje filtera u boji)
Tečni kristalni premaz
LCD struktura podsjeća na sendvič:
Donji TFT staklo i gornji filter u boji inkapsuliraju tečni kristalni sloj. TFT staklo prvo očisti joniziranom vodom, osiguravajući površinu bez nečistoće.
Sloj i odstojnici poravnanja
Za osiguravanje jedinstvenog molekularnog rasporeda primjenjuje se sloj polimera.
Proces trljanja Oriming Sloj poravnanja, olakšavanje preciznog poravnanja tečnog kristala.
Čestice odstojnika distribuiraju se na filtru u boji kako bi održali kontrolirani jaz između slojeva.
Ubrizgavanje lepljenja stakla i tekućih kristala
Zaptivač se nanosi oko TFT staklene ploče za strukturni integritet.
Tekući kristalni materijal ubrizgava se u ćeliju pod vakuumskim uvjetima.
Dodaje se provodni brtvilac kako bi se osigurala vanjska elektronska povezanost.
Izvršenje visoke temperature stabilizira sklop.
Konačno, LCD panel se preseče u unaprijed definirane veličine, a polarizeri su pričvršćeni na obje strane. Polarizeri selektivno omogućuju prosljeđivanje svjetla, omogućavajući LCD funkcionalnost.
III. Sklop za back-end modul
Instalacija okvira i kruga
Postupak na bazu uključuje integriranje LCD panela sa upravljačkim ICS-om i tiskanim pločicama (PCB). Vozač IC prima signale prikaza i kontrolira orijentaciju tečne kristalne molekule. Proces uključuje:
Anisotropni provodljivi film (ACF) Lepljenje:
Povezuje IC upravljačkog programa na LCD ploču.
Izvorni vozač IC:
Kontrolira unos podataka piksela.
Vrata Driver IC:
Regulira brzinu rotacije tečne kristalne rotacije.
Fleksibilan ispisani krug (FPC) vezanje:
Pomoću vanjskog PCB-a sa LCD panelom.
Integracija sistema pozadinskog osvjetljenja
Budući da tečni kristali ne emituju svjetlost, potreban je dodatni sistem pozadinskog osvjetljenja. Glavne komponente uključuju:
Izvor svjetlosti:
CCFL (fluorescentne lampe hladne katode) ili LED pozadinsko osvjetljenje.
Light vodič (LGP):
Pretvara izvore tačke / linije u jednoličnu površinsku osvjetljenje.
Difuzor i prizme filmovi:
Poboljšati uniformnost svjetline.
CCFL pozadinske svjetlove su povijesno korišteni, ali LED pozadinsko osvjetljenje je sada standard industrije zbog energetske učinkovitosti. Edge-lit LED dizajne smanjuju troškove minimiziranjem LED upotrebe uz održavanje ujednačenosti svjetline.
IV. Ključna procesna razmatranja
Kontrola zaštite okoliša
Proizvodnja se mora dogoditi u čistioj sobi s temperaturom održanim u 23 stepena ± 1 stupnjeva i vlažnosti pri 55% ± 5% RH.
Izbor materijala
Glass i tečni kristalni materijali za visoke čistoće osiguravaju optimalne optičke performanse.
Kontrola kvaliteta
Višestruke inspekcijske točke tijekom cijelog procesa otkriva i ispravljaju nedostatke.
Optičko ispitivanje:
Automatizirani optički pregled (AOI) skeniranja za oštećenja piksela i problemima ujednačenosti.
Test starenja:
Simulira prošireni rad za identifikaciju potencijalnih kvarova.
V. Prijave i budući trendovi
Trenutno tehnologije:
LCD-ovi i dalje dominiraju na TV i monitor tržišta, s mini-LED poboljšanjem kontrasta i svjetline.
Inovacije:
Fleksibilni LCDS (npr. Automobilski zakrivljeni displeji) i rješenja sa niskim plavim svjetlima su pokretačka industrija napredak.
Ovaj složen proces uključuje preko 300 tehničkih koraka i zahtijeva visoko specijalizirana oprema i stručnost. Čitav proizvodni ciklus je opsežan, ali ključan za proizvodnju visokokvalitetnih LCD panela.
