Layar LCD ada di mana -mana dalam kehidupan kita sehari -hari, ditemukan di perangkat seperti telepon darat, ponsel, dan sistem rumah pintar. Era layar LCD terus meningkat, tetapi apa proses pembuatan di belakangnya?
Kristal cair memiliki sifat refraksi cahaya kristal solid-state sambil mempertahankan karakteristik cairan cairan. Ketika didorong oleh elektroda, mereka dapat menyelaraskan sesuai dengan instruksi pengontrol utama, mengatur intensitas cahaya yang ditransmisikan. Dengan menggunakan filter warna merah, hijau, dan biru, setiap piksel disetel halus untuk membuat gambar lengkap. Panel LCD dapat dikategorikan ke dalam dua bagian: panel kristal cair dan sistem lampu latar. Proses manufaktur melibatkan beberapa langkah kompleks, terutama dibagi menjadi tiga tahap: proses array front-end, proses sel pertengahan tahap, dan perakitan modul back-end. Alur kerja terperinci adalah sebagai berikut:
I. Proses array front-end (film tipis/fotolitografi/etsa/pengupasan)
Pemrosesan Substrat Kaca
Substrat kaca dengan kemurnian tinggi dipilih dan diproses melalui pembersihan, lapisan photoresist, paparan, dan pengembangan untuk membentuk array piksel (matriks TFT). Menggunakan fotolitografi, pola sirkuit ditransfer ke substrat kaca, dan etsa menghilangkan area yang tidak diinginkan.
Deposisi dan pemrosesan film tipis
Gerakan dan penyelarasan molekul kristal cair membutuhkan kontrol elektronik. Kaca TFT, pembawa kristal cair, harus mencakup komponen konduktif untuk mengatur gerakan molekul. Ini dicapai dengan menggunakan ITO (indium timah oksida), logam konduktif transparan, memungkinkan lampu latar untuk melewati.
Untuk mengontrol molekul kristal cair secara tepat, film ITO mengalami pemrosesan khusus, mirip dengan sirkuit pencetakan pada papan PCB. Jejak konduktif ditarik di seluruh panel LCD. Film ITO diendapkan ke kaca TFT dan dicuci dengan air terionisasi untuk memastikan lapisan yang halus dan seragam.
Proses fotolitografi (pelapisan, paparan, dan pengembangan)
Lapisan photoresist:
Lapisan seragam fotoresis diterapkan pada film ITO. Setelah dipanggang, komponen pelarut menguap, meningkatkan adhesi antara photoresist dan kaca ITO.
Paparan:
Sumber cahaya UV memproyeksikan pola elektroda yang dirancang sebelumnya ke lapisan photoresist melalui photomask.
Perkembangan:
Fotoresis yang terbuka dihapuskan dengan pengembang, hanya menyisakan bagian yang tidak terpapar.
Etsa & pengupasan
Etsa:
Etchant asam menghilangkan film ITO di daerah yang tidak terlindungi oleh photoresist, membentuk pola elektroda konduktif.
Pengupasan:
Fotoresis yang tersisa dilarutkan menggunakan larutan alkali (misalnya, NaOH), meninggalkan pola ITO akhir.
Proses fotolitografi ini diulang beberapa kali untuk membuat struktur elektroda yang kompleks dan tepat yang diperlukan untuk mengendalikan molekul kristal cair. Pada tahap ini, proses array front-end selesai.
Ii. Proses sel pertengahan tahap (kaca TFT dan ikatan filter warna)
Lapisan kristal cair
Struktur LCD menyerupai sandwich:
Kaca TFT bawah dan filter warna atas merangkum lapisan kristal cair. Kaca TFT pertama kali dibersihkan dengan air terionisasi, memastikan permukaan bebas pengotor.
Lapisan dan spacer penyelarasan
Lapisan penyelarasan polimer diterapkan untuk memastikan susunan molekul yang seragam.
Proses gosok mengarahkan lapisan penyelarasan, memfasilitasi penyelarasan kristal cair yang tepat.
Partikel spacer didistribusikan pada filter warna untuk mempertahankan celah yang terkontrol di antara lapisan.
Ikatan kaca dan injeksi kristal cair
Sealant diaplikasikan di sekitar panel kaca TFT untuk integritas struktural.
Bahan kristal cair disuntikkan ke dalam sel dalam kondisi vakum.
Sealant konduktif ditambahkan untuk memastikan konektivitas elektronik eksternal.
Curing suhu tinggi menstabilkan perakitan.
Akhirnya, panel LCD dipotong menjadi ukuran yang telah ditentukan, dan polarizer ditempelkan di kedua sisi. Polarizer secara selektif memungkinkan cahaya untuk melewati, memungkinkan fungsionalitas LCD.
AKU AKU AKU. Perakitan modul back-end
Instalasi bingkai dan sirkuit
Proses back-end melibatkan mengintegrasikan panel LCD dengan ICS driver dan papan sirkuit cetak (PCB). IC driver menerima sinyal tampilan dan mengontrol orientasi molekul kristal cair. Prosesnya meliputi:
Ikatan Film Konduktif Anisotropik (ACF):
Menghubungkan IC driver ke panel LCD.
Sumber Driver IC:
Mengontrol input data piksel.
IC Driver Gerbang:
Mengatur kecepatan rotasi kristal cair.
Ikatan sirkuit cetak fleksibel (FPC):
Menjembatani PCB eksternal dengan panel LCD.
Integrasi sistem lampu latar
Karena kristal cair tidak memancarkan cahaya, diperlukan sistem lampu latar tambahan. Komponen utama meliputi:
Sumber Cahaya:
CCFL (lampu neon katoda dingin) atau lampu latar LED.
Piring panduan ringan (LGP):
Mengubah sumber cahaya titik/garis menjadi iluminasi permukaan yang seragam.
Film Diffuser dan Prism:
Tingkatkan keseragaman kecerahan.
Lampu latar CCFL secara historis telah digunakan, tetapi lampu latar LED sekarang menjadi standar industri karena efisiensi energi. Desain LED yang diterangi tepi mengurangi biaya dengan meminimalkan penggunaan LED sambil mempertahankan keseragaman kecerahan.
Iv. Pertimbangan proses utama
Kontrol lingkungan
Pabrikan harus terjadi di ruang bersih dengan suhu dipertahankan pada 23 derajat ± 1 derajat dan kelembaban pada 55% ± 5% RH.
Pemilihan materi
Bahan kristal kaca dan cair dengan kemurnian tinggi memastikan kinerja optik yang optimal.
Kontrol kualitas
Beberapa titik inspeksi di seluruh proses mendeteksi dan memperbaiki cacat.
Pengujian Optik:
Pemindaian Optical Inspeksi Optik (AOI) untuk cacat piksel dan masalah keseragaman.
Tes Penuaan:
Mensimulasikan operasi yang diperluas untuk mengidentifikasi potensi kegagalan.
V. Aplikasi dan tren masa depan
Teknologi saat ini:
LCDS terus mendominasi pasar TV dan memantau, dengan kontras dan kecerahan yang ditingkatkan mini.
Inovasi:
LCD fleksibel (misalnya, tampilan melengkung otomotif) dan solusi cahaya biru rendah mendorong kemajuan industri.
Proses yang kompleks ini melibatkan lebih dari 300 langkah teknis dan membutuhkan peralatan dan keahlian yang sangat khusus. Seluruh siklus produksi luas tetapi penting untuk menghasilkan panel LCD berkualitas tinggi.
