صفحه های LCD در زندگی روزمره ما همه گیر هستند ، که در دستگاه هایی مانند تلفن های ثابت ، تلفن های همراه و سیستم های خانه هوشمند یافت می شود. دوران صفحه نمایش LCD همچنان رو به افزایش است ، اما روند تولید در پشت آنها چیست؟
کریستال های مایع ضمن حفظ ویژگی های سیال مایعات ، دارای خاصیت انکسار نور کریستال های حالت جامد هستند. هنگامی که توسط الکترودها هدایت می شوند ، می توانند مطابق دستورالعمل های کنترل کننده اصلی تراز شوند و شدت نور منتقل شده را تنظیم کنند. با استفاده از فیلترهای رنگ قرمز ، سبز و آبی ، هر پیکسل به طور ریز تنظیم شده است تا یک تصویر کامل ایجاد شود. پانل های LCD را می توان به دو قسمت طبقه بندی کرد: پنل کریستال مایع و سیستم نور پس زمینه. فرآیند تولید شامل چندین مرحله پیچیده است که عمدتاً به سه مرحله تقسیم می شود: فرآیند آرایه جلویی ، فرآیند سلول میانی و مونتاژ ماژول پشتی. گردش کار مفصل به شرح زیر است:
I. فرآیند آرایه جلوی (فیلم نازک/فوتولیتوگرافی/اچینگ/سلب)
پردازش بستر شیشه ای
بسترهای شیشه ای با خلوص بالا از طریق تمیز کردن ، پوشش نورپردازی ، قرار گرفتن در معرض و توسعه برای تشکیل یک آرایه پیکسل (ماتریس TFT) انتخاب و پردازش می شوند. با استفاده از فوتولیتوگرافی ، الگوهای مدار به بستر شیشه ای منتقل می شوند و اچ کردن مناطق ناخواسته را از بین می برد.
رسوب و پردازش فیلم نازک
حرکت و تراز مولکولهای کریستالی مایع به کنترل الکترونیکی نیاز دارند. شیشه TFT ، حامل کریستال های مایع ، برای تنظیم حرکت مولکولی باید شامل اجزای رسانا باشد. این امر با استفاده از ITO (اکسید قلع ایندیوم) ، یک فلز رسانا شفاف حاصل می شود و اجازه می دهد تا نور پس زمینه از آن عبور کند.
برای کنترل دقیق مولکول های کریستالی مایع ، فیلم ITO تحت پردازش ویژه ، شبیه به چاپ مدارهای روی صفحه PCB قرار دارد. آثار رسانا در کل پنل LCD ترسیم شده است. فیلم ITO روی شیشه TFT قرار گرفته و با آب یونیزه شده شسته می شود تا از یک لایه صاف و یکنواخت اطمینان حاصل شود.
فرآیند فوتولیتوگرافی (پوشش ، قرار گرفتن در معرض و توسعه)
روکش عکس:
یک لایه یکنواخت از نورپردازی بر روی فیلم ITO اعمال می شود. پس از پخت ، اجزای حلال تبخیر می شوند و باعث افزایش چسبندگی بین شیشه عکسبرداری و ITO می شوند.
قرار گرفتن در معرض بیماری:
منبع نور UV الگوهای الکترود از پیش طراحی شده را بر روی لایه فوتوریست از طریق یک فتوم ماسک طراحی می کند.
توسعه:
عکس گیرنده در معرض با یک توسعه دهنده شسته می شود و فقط بخش های نامشخصی را پشت سر می گذارد.
اچینگ و سلب
اچینگ:
اچچرهای اسیدی فیلم ITO را در مناطقی که توسط Photoresist محافظت نمی شوند ، از بین می برند و الگوهای الکترود رسانا را تشکیل می دهند.
سلب:
نورپردازی باقی مانده با استفاده از محلول قلیایی (به عنوان مثال NaOH) حل می شود و الگوی نهایی ITO را پشت سر می گذارد.
این فرآیند فوتولیتوگرافی چندین بار تکرار می شود تا ساختارهای الکترود پیچیده و دقیق مورد نیاز برای کنترل مولکول های کریستالی مایع ایجاد شود. در این مرحله ، روند آرایه جلویی کامل است.
ii. فرآیند سلول مرحله میانی (شیشه TFT و پیوند فیلتر رنگ)
روکش کریستال مایع
ساختار LCD شبیه ساندویچ است:
شیشه TFT پایین و فیلتر رنگ فوقانی لایه کریستال مایع را محاصره می کند. شیشه TFT ابتدا با آب یونیزه تمیز می شود و از سطح بدون ناخالصی اطمینان می دهد.
لایه تراز و فاصله
یک لایه تراز پلیمری برای اطمینان از چیدمان مولکولی یکنواخت استفاده می شود.
یک فرآیند مالش لایه تراز را ایجاد می کند و تراز دقیق کریستال مایع را تسهیل می کند.
ذرات فضا برای حفظ شکاف کنترل شده بین لایه ها بر روی فیلتر رنگ توزیع می شوند.
پیوند شیشه ای و تزریق کریستال مایع
برای یکپارچگی ساختاری در پانل شیشه ای TFT استفاده می شود.
مواد کریستالی مایع در شرایط خلاء به سلول تزریق می شوند.
یک درزگیر رسانا برای اطمینان از اتصال الکترونیکی خارجی اضافه می شود.
پخت درجه حرارت بالا مونتاژ را تثبیت می کند.
سرانجام ، پانل LCD به اندازه های از پیش تعریف شده بریده می شود ، و قطبش ها از هر دو طرف قرار می گیرند. قطبش ها به صورت انتخابی اجازه می دهند تا نور از آن عبور کند و عملکرد LCD را امکان پذیر می کند.
iii مونتاژ ماژول پشتی
نصب قاب و مدار
فرآیند پشتی شامل ادغام پانل LCD با IC های درایور و تابلوهای مدار چاپی (PCB) است. درایور IC سیگنال های نمایش را دریافت می کند و جهت گیری مولکول کریستالی مایع را کنترل می کند. این روند شامل:
پیوند فیلم رسانا ناهمسانگرد (ACF):
IC درایور را به پنل LCD متصل می کند.
درایور منبع IC:
ورودی داده های پیکسل را کنترل می کند.
درایور دروازه IC:
سرعت چرخش کریستال مایع را تنظیم می کند.
اتصال انعطاف پذیر مدار (FPC) پیوند:
PCB خارجی را با پانل LCD پل می کند.
ادغام سیستم نور پس زمینه
از آنجا که کریستال های مایع از نور ساطع نمی شوند ، یک سیستم نور پس زمینه اضافی لازم است. اجزای اصلی شامل موارد زیر است:
منبع نور:
CCFL (لامپ های فلورسنت کاتد سرد) یا چراغهای پس زمینه LED.
صفحه راهنمای نور (LGP):
منابع نور نقطه/خط را به روشنایی سطح یکنواخت تبدیل می کند.
فیلم های دیفیوزر و منشور:
یکنواختی روشنایی را تقویت کنید.
از نور پس زمینه CCFL از لحاظ تاریخی مورد استفاده قرار گرفته است ، اما نور پس زمینه LED اکنون به دلیل بهره وری انرژی استاندارد صنعت است. طرح های LED LED Edge با به حداقل رساندن استفاده LED ضمن حفظ یکنواختی روشنایی ، هزینه را کاهش می دهد.
IV ملاحظات کلیدی فرآیند
کنترل محیطی
تولید باید در یک اتاق تمیز با دمای حفظ شده در 1 درجه ± 1 درجه و رطوبت در 5 55 55 ٪ RH انجام شود.
انتخاب مواد
شیشه های با خلوص بالا و مواد کریستالی مایع عملکرد نوری بهینه را تضمین می کنند.
کنترل کیفیت
نقاط بازرسی چندگانه در طول فرآیند ، نقص را تشخیص داده و اصلاح می کند.
آزمایش نوری:
اسکن خودکار بازرسی نوری (AOI) برای نقص پیکسل و مشکلات یکنواختی.
آزمون پیری:
برای شناسایی خرابی های احتمالی ، عملکرد گسترده را شبیه سازی می کند.
برنامه های V. و روندهای آینده
فن آوری های فعلی:
LCD ها همچنان بر تلویزیون و نظارت بر بازارها تسلط دارند و کنتراست و روشنایی تقویت کننده مینی را بر عهده دارند.
نوآوری ها:
LCD های انعطاف پذیر (به عنوان مثال ، نمایشگرهای منحنی خودرو) و راه حل های کم نور آبی ، پیشرفت های صنعت را هدایت می کنند.
این فرایند پیچیده شامل بیش از 300 مرحله فنی است و به تجهیزات و تخصص بسیار تخصصی نیاز دارد. کل چرخه تولید برای تولید پانل های LCD با کیفیت بالا بسیار مهم است.
