Skystųjų kristalų ekranai yra visur paplitę mūsų kasdieniame gyvenime, randami tokiuose įrenginiuose kaip fiksuotojo telefono telefonai, mobilieji telefonai ir intelektualiosios namų sistemos. LCD ekranų era ir toliau auga, tačiau koks yra jų gamybos procesas?
Skystieji kristalai turi kietojo kūno kristalų šviesos refrakcijos savybes, išlaikant skysčių skysčių charakteristikas. Varomas elektrodų, jie gali suderinti pagal pagrindinio valdiklio instrukcijas, reguliuodami perduodamos šviesos intensyvumą. Naudojant raudoną, žalią ir mėlynos spalvos filtrą, kiekvienas pikselis yra smulkiai suderintas, kad būtų sukurtas visas vaizdas. Skystųjų kristalų plokštės gali būti suskirstytos į dvi dalis: skystųjų kristalų skydą ir foninio apšvietimo sistemą. Gamybos procesas apima kelis sudėtingus veiksmus, daugiausia suskirstytus į tris etapus: priekinės dalies masyvo procesą, vidutinės pakopos ląstelės procesą ir galinio modulio mazgą. Išsami darbo eiga yra tokia:
I. Priekinio galūnės masyvo procesas (plona plėvelė/fotolitografija/ėsdinimas/nurišimas)
Stiklo substrato apdorojimas
Aukšto grynumo stiklo substratai yra parinkti ir apdorojami valant, fotorezistų dengimui, ekspozicijai ir vystymuisi, kad sudarytų pikselių masyvą (TFT matricą). Naudojant fotolitografiją, grandinės modeliai perkeliami į stiklo substratą, o ėsdinimas pašalina nepageidaujamas sritis.
Plonas plėvelės nusėdimas ir apdorojimas
Skystųjų kristalų molekulių judėjimui ir išlyginimui reikalinga elektroninė kontrolė. TFT stiklas, skystųjų kristalų nešėjas, turi apimti laidžius komponentus, kad būtų galima reguliuoti molekulinį judesį. Tai pasiekiama naudojant ITO (indio alavo oksidą), skaidrų laidų metalą, leidžiantį pereiti foninį apšvietimą.
Norėdami tiksliai valdyti skystųjų kristalų molekules, ITO plėvele atlieka specialų apdorojimą, panašiai kaip spausdinimo grandinės ant PCB plokštės. Laidūs pėdsakai nubrėžiami visame skystųjų kristalų skydelyje. ITO plėvelė nusėda ant TFT stiklo ir plaunama jonizuotu vandeniu, kad būtų užtikrintas lygus ir vienodas sluoksnis.
Fotolitografijos procesas (danga, ekspozicija ir vystymasis)
Fotorezisto danga:
Per ITO plėvelę tepamas vienodas fotorezisto sluoksnis. Po kepimo tirpiklių komponentai išgaruoja, padidindami sukibimą tarp fotorezisto ir ITO stiklo.
Poveikis:
UV šviesos šaltinis projektuoja iš anksto sukurtus elektrodų modelius ant fotorezisto sluoksnio per fotomaską.
Kūrimas:
Atidėtas fotorezistas nuplaunamas kūrėju, paliekant tik neuždengtas dalis.
Ofortas ir nurišimas
Ofortas:
Rūgštiniai išgraviumai pašalina ITO plėvelę tose vietose, kuriose neapsaugotos fotorezisto, sudarydami laidžius elektrodų modelius.
NURODYMAS:
Likęs fotorezistas ištirpinamas naudojant šarminį tirpalą (pvz., NaOH), paliekant galutinį ITO modelį.
Šis fotolitografijos procesas kartojamas kelis kartus, kad būtų sukurtos sudėtingos ir tikslios elektrodų struktūros, reikalingos skystųjų kristalų molekulėms valdyti. Šiame etape baigtas priekinio galūnės masyvo procesas.
Ii. Vidutinės stadijos ląstelių procesas (TFT stiklo ir spalvų filtro surišimas)
Skystųjų kristalų danga
LCD struktūra primena sumuštinį:
Apatinis TFT stiklo ir viršutinės spalvų filtras kapsuliuoja skysčio kristalų sluoksniu. TFT stiklas pirmiausia išvalomas jonizuotu vandeniu, užtikrinančiu paviršių be priemaišų.
Lyginimo sluoksnis ir tarpikliai
Taikomas polimero išlyginimo sluoksnis, kad būtų užtikrintas vienodas molekulinė išdėstymas.
Trinimo procesas palengvina išlyginimo sluoksnį, palengvindamas tikslų skystųjų kristalų išlyginimą.
Tarpinės dalelės pasiskirsto ant spalvų filtro, kad būtų išlaikytas kontroliuojamas tarpas tarp sluoksnių.
Stiklo surišimas ir skystųjų kristalų injekcija
Sandariklis uždedamas aplink TFT stiklo skydelį, kad būtų konstrukcinis vientisumas.
Skystųjų kristalų medžiaga į ląstelę įpurškiama vakuume.
Pridedamas laidus sandariklis, siekiant užtikrinti išorinį elektroninį ryšį.
Aukštos temperatūros kietėjimas stabilizuoja mazgą.
Galiausiai LCD skydelis supjaustomas iš anksto nustatytais dydžiais, o poliarizatoriai yra pritvirtinti iš abiejų pusių. Poliarizatoriai selektyviai leidžia šviesai praeiti pro šalį, įgalinant LCD funkcionalumą.
Iii. Back-end modulio surinkimas
Rėmo ir grandinės diegimas
Atlikimo procesas apima LCD skydelio integravimą į tvarkyklės ICS ir spausdintas plokštės (PCB). Vairuotojo IC gauna ekrano signalus ir kontroliuoja skystųjų kristalų molekulės orientaciją. Procesas apima:
Anizotropinė laidžiosios plėvelės (ACF) ryšys:
Prijunkite tvarkyklės IC su LCD skydeliu.
Šaltinio tvarkyklė IC:
Valdo „Pixel“ duomenų įvestį.
Vartų tvarkyklė IC:
Reguliuoja skystųjų kristalų sukimosi greitį.
Lanksčios spausdintos grandinės (FPC) surišimas:
Tiltai išorinį PCB su LCD skydeliu.
Foninio apšvietimo sistemos integracija
Kadangi skystieji kristalai neišskiria šviesos, reikalinga papildoma foninio apšvietimo sistema. Pagrindiniai komponentai apima:
Šviesos šaltinis:
CCFL (šalto katodo fluorescencinės lempos) arba LED foninis apšvietimas.
Šviesos kreipiamosios plokštės (LGP):
Konvertuoja taško/linijos šviesos šaltinius į vienodą paviršiaus apšvietimą.
Difuzorių ir prizmės filmai:
Sustiprinti ryškumo vienodumą.
CCFL foniniai apšvietimai buvo naudojami istoriškai, tačiau LED foninis apšvietimas dabar yra pramonės standartas dėl energijos vartojimo efektyvumo. Briaunų apšviestų LED dizainai sumažina kainą sumažindami LED naudojimą, išlaikant ryškumo vienodumą.
Iv. Pagrindiniai proceso aspektai
Aplinkos kontrolė
Gamyba turi atsirasti švariame kambaryje, kurio temperatūra palaikoma 23 laipsnių ± 1 laipsniu, o drėgmė - 55% ± 5% RH.
Medžiagos pasirinkimas
Didelio grynumo stiklo ir skystųjų kristalų medžiagos užtikrina optimalų optinį našumą.
Kokybės kontrolė
Keli patikrinimo taškai viso proceso metu nustato ir ištaiso defektus.
Optinis testavimas:
Automatizuotas optinio patikrinimo (AOI) nuskaitymas pikselių defektams ir vienodumo problemoms.
Senėjimo testas:
Imituoja išplėstinę veiklą, kad būtų galima nustatyti galimus gedimus.
V. Programos ir ateities tendencijos
Dabartinės technologijos:
LCD ir toliau dominuoja televizoriaus ir stebėjimo rinkose, o mini lerus gerinantis kontrastas ir ryškumas.
Naujovės:
Lankstus LCD (pvz.
Šis sudėtingas procesas apima daugiau nei 300 techninių veiksmų ir reikalinga labai specializuota įranga ir kompetencija. Visas gamybos ciklas yra platus, tačiau labai svarbus gaminant aukštos kokybės LCD plokštės.
