Hoe TFT LCD's gemaakt worden: gedetailleerd productieproces

Displayschermen zijn overal. Herinnerd u zich TV's of computermonitors van 20 jaar geleden? Zij waren vierkant, groot en zwaar. Kijk nu naar het platte, dunne, lichte scherm voor u: ooit gevraagd waarom zo'n groot verschil?

Eerder waren monitors CRT (kathodenstraalbuis) displays, die grote ruimte nodig hadden voor interne componenten. Nu is het scherm een LCD (vloeistofkristal display) scherm.

Wat is LCD?

LCD staat voor Liquid Crystal Display. Het is een nieuwe displaytechnologie die de optisch-elektrische eigenschappen van vloeistofkristallen benut.

Vloeistofkristal is een toestand van stof met zowel vloeistof- als vaste kristaleigenschappen. Het produceert geen licht zelf, maar laat licht perfect in specifieke richting doorlaten. Tegelijkertijd draaien vloeistofkristalmoleculen onder invloed van een elektrisch veld, waardoor het doorgaande licht ook draait. Vloeistofkristal fungeert dus als een lichtschakelaar, de sleutel in displaytechnologie.

Typen LCD

LCD is decennialang ontwikkeld. Basis zijn TN LCD, STN LCD en TFT LCD.

• TN LCD: Twisted Nematic. Oude, simpele technologie, alleen wit/zwart, gebruikt in kleine apparaten als rekenmachines.
• STN LCD: Super-twisted Nematic. Kristallen draaien meer graden dan TN, andere elektrische eigenschappen, meer informatie weergave. Verbeterde versies: DSTN (dubbele laag), CSTN (kleur). Gebruikt in vroege telefoons, computers, outdoor apparaten.
• TFT LCD: Thin Film Transistor. Nieuwste generatie LCD-technologie, toegepast in alle displayscenario's: elektronica, auto's, industriële machines, enz. Het woord 'transistor' wijst op geïntegreerde circuits in TFT LCD. Dat is correct en het geheim van hoge resolutie en volledig kleurdisplay.

Nu TFT LCD de grootste marktaandeel heeft, laten we het productieproces bekijken.

Productieproces TFT LCD

Eenvoudig gezegd bestaat TFT LCD uit drie delen, van onder naar boven: lichttysteem, circuitsysteem, licht- en kleurregelsysteem. In productie beginnen we met het interne licht- en kleurregelsysteem en bouwen uit naar de volledige module.

Gewoonlijk wordt het proces in drie hoofdonderdelen verdeeld: array, cel en module. De eerste twee stappen gaan over productie van het licht- en kleurregelsysteem, wat TFT, CF (kleurfilter) en LC (vloeistofkristal) omvat, samen een cel. De laatste stap is de montage van cel, circuit en lichttysteem.

1. Array

Om productiviteit te verhogen, voeren we een reeks processen uit op een groot glas, dat later in kleinere stukken wordt gezaagd.

Eerst een cruciale materiaal: ITO, Indium Tin Oxide. Het heeft elektrische geleiding, optische doorzichtbaarheid en kan als dunne laag worden afgezet. Breed gebruikt voor circuits op glas.

Nu de productie van TFT en CF. Een veelvoorkomende methode is PR (photoresist) methode. Het gehele PR-proces wordt gedemonstreerd aan de hand van TFT-productie.

TFT:

• Halvegeleidermateriaal en ITO in ontworpen volgorde op glassubstraat afzetten.
• Photoresist coating.
• Gedeeltelijke belichting, daarna belichte photoresist verwijderen.
• Halvegeleider en ITO zonder photoresistbedekking wegnemen om deel van circuit te vormen.
• Overgebleven photoresist reinigen.
• Voor compleet circuit herhalen stappen vaak 5 keer.

CF:

• Zwart matrix op glassubstraat aanmaken als grens met PR-methode.
• Rood, groen, blauw materiaal binnen zwart matrix apart coating met PR-methode.
• Overlaag op RGB-laag aanbrengen.
• ITO-circuit afzetten.

2. Cel

Hier monteren we TFT- en CF-glas en vullen LC tegelijkertijd.

• Polyimide film aanbrengen, om initiële richting LC-moleculen te bepalen, op ITO-zijde van zowel TFT- als CF-glas.
• Lijm gebruiken om grens voor LC op beide glazen te bouwen. Op CF-glas één extra laag geleidende lijm. Hierdoor koppelen LC-moleculen aan regelschakeling.
• LC vullen binnen grens.
• Twee glazen aan elkaar plakken, daarna groot glas zagen in kleine stukken per standaard.
• Polaroidfilm aan beide zijden van gesneden glas bevestigen.

3. Module

Eerst cel koppelen aan circuitsysteem.

• Cel koppelen aan driver IC.
• Driver IC koppelen aan FPC (flexibel printplaat).
• FPC koppelen aan externe PCBA (printplaatmontage).

Vervolgens lichttysteem voorbereiden

• Lichtbron (meestal LED of CCFL) op lichtgeleidingsplaat bevestigen, onder reflectorfilm.
• Diffusorfilm en prismfilm op lichtbron plaatsen. Samen met reflectorfilm zetten ze puntlicht om in vlaklicht en verhogen intensiteit.
• Lichtbron koppelen aan lichtregelschakeling, meestal een ander type PCBA.

In de laatste stap monteren we alles met het schermframe en voeren een ageing-test uit.

Dit is het einde van dit bericht. Nuttig of meer willen weten over TFT LCD? Laat een reactie achter of neem contact op. We luisteren!

Let op: Wij zijn niet de eigenaar van de afbeeldingen. Neem contact op als deze uw eigendom zijn, dan verwijderen we ze zo snel mogelijk.