Was ist der Herstellungsprozess des TFT-LCD-Displays?

Heutzutage kann man fast überall einen Bildschirm finden. Erinnern Sie sich an Fernseher oder Computermonitore von vor 20 Jahren? Sie waren massiv, quadratisch und schwer. Betrachten Sie nun den flachen, dünnen und hellen Bildschirm vor Ihnen; Haben Sie sich jemals gefragt, warum es einen so großen Unterschied gibt?

CRT-Displays (Cathode Ray Tube), die einen großen Platz für die innere Komponente benötigten, wurden vor 20 Jahren in Monitoren eingesetzt. Und jetzt ist der Bildschirm vor Ihnen ein LCD-Bildschirm (Liquid Crystal Display).

Was ist LCD?

Wie bereits erwähnt, ist LCD eine Abkürzung für Liquid Crystal Display. Dabei handelt es sich um eine neue Display-Technologie, die sich die optisch-elektrischen Eigenschaften von Flüssigkristallen zunutze macht.

Flüssigkristall ist ein Materiezustand, der sowohl flüssige als auch feste Kristalleigenschaften besitzt. Es strahlt kein Licht ab, kann aber das Licht perfekt in eine Richtung passieren lassen. In der Zwischenzeit rotieren Flüssigkristallmoleküle unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes, wodurch sich auch das Licht dreht. Der Flüssigkristall kann jedoch als Lichtschalter fungieren, was in der Displaytechnik unerlässlich ist.

LCD-Typen

LCD wird seit Jahrzehnten entwickelt. Es gibt drei Arten von LCDs: TN LCD, STN LCD und TFT LCD.

1. Twisted Nematic LCD: TN steht für Twisted Nematic. Es handelt sich um eine alte und einfache Technologie, die nur Weiß und Schwarz anzeigen kann und in kleinen Gegenständen wie Taschenrechnern verwendet wird.

2. STN LCD: STN ist eine Abkürzung für Super-twisted Nematic. Der Flüssigkristall des STN-LCDs dreht sich in größeren Winkeln als der des TN-LCDs und verfügt über eine andere elektrische Eigenschaft, die es dem STN-LCD ermöglicht, mehr Informationen anzuzeigen. STN LCD hat viele verbesserte Versionen, wie z. B. DSTN LCD (Double Layer) und CSTN LCD (Farbe). Viele frühe Telefone, Computer und Outdoor-Geräte verwendeten dieses LCD.

3. TFT LCD: TFT ist eine Abkürzung für Thin Film Transistors. Es handelt sich um die neueste Generation der LCD-Technologie und wurde in allen Anzeigeszenarien wie elektronischen Geräten, Automobilen, Industriemaschinen usw. eingesetzt. Wenn Sie das Wort "Transistor" sehen, stellen Sie vielleicht fest, dass TFT-LCDs integrierte Schaltkreise enthalten. Das ist richtig, und das Geheimnis ist, dass TFT-LCDs den Vorteil einer hohen Auflösung und Vollfarbe haben.

Nun, da TFT-LCD den größten Anwendungsmarkt hat, gehen wir einen Schritt zurück und schauen uns den TFT-LCD-Herstellungsprozess an.

Der TFT-LCD-Herstellungsprozess

TFT-LCD kann von unten nach oben in drei Teile unterteilt werden: das Lichtsystem, das Schaltungssystem und das Licht- und Farbsteuerungssystem. Wir beginnen mit der inneren Licht- und Farbsteuerung und arbeiten uns während des Herstellungsprozesses bis zum gesamten Modul vor.

Es ist üblich, den Herstellungsprozess von TFT-LCD in drei Hauptkomponenten zu unterteilen: Array, Zelle und Modul. Die ersten beiden Schritte beinhalten die Erstellung eines Licht- und Farbsteuerungssystems, das als Zelle bezeichnet wird und TFT, CF (Farbfilter) und LC (Flüssigkristall) umfasst. Der letzte Schritt besteht darin, die Zelle, den Schaltkreis und das Lichtsystem zusammenzusetzen.

1. Array

Um die Produktivität zu steigern, führen wir eine Reihe von Verfahren an einem großen Glas durch, das im nächsten Schritt in kleinere Stücke geschnitten wird.

Erlauben Sie mir zunächst, Ihnen eine wichtige Ressource vorzustellen, ITO. ITO, eine Abkürzung für Indium Zinnoxid, hat elektrische Leitfähigkeit und optische Transparenz sowie die Fähigkeit, sich leicht als dünner Film abzuscheiden. Daher wird es häufig verwendet, um Schaltkreise auf Glas zu erstellen.

Schauen wir uns nun die TFT- und CF-Produktion an. Die PR-Methode (Fotolack) ist eine beliebte Technik. Die gesamte PR-Methode wird in der TFT-Produktion demonstriert.

TFT: Ordnen Sie das Halbleitermaterial und das ITO in der gewünschten Reihenfolge auf einem Glassubstrat an.

Beschichten Sie es mit Fotolack.

Belichten Sie den Fotolack teilweise, dann reinigen Sie den belichteten Fotolack.

Entfernen Sie den Halbleiter und das ITO ohne die Fotolackabdeckung, um einen Teil der Schaltung zu bilden.

Entfernen Sie alle verbleibenden Fotolacke.

Wir müssen die Schritte häufig 5 Mal wiederholen, um die Schaltung zu vervollständigen.

CF: Erstellen Sie mit der PR-Methode eine schwarze Matrix als Grenze auf dem Glassubstrat.

Beschichten Sie mit der PR-Methode rote, grüne und blaue Materialien getrennt innerhalb der schwarzen Matrix.

Beschichten Sie die RGB-Ebene (rot, grün und blau) mit einer Überdeckung.

Installieren Sie eine ITO-Schaltung.

2. Zelle

In diesem Schritt fügen wir das TFT- und CF-Glas zusammen und füllen gleichzeitig das LC ein.

Beschichten Sie die Polyimidfolie auf der ITO-Seite von TFT- und CF-Glas, um die anfängliche Richtung des LC-Moleküls einzuschränken.

Erstellen Sie mit Klebstoff eine Begrenzung für LC auf beiden Gläsern. Tragen Sie eine weitere Schicht leitfähigen Klebstoffs auf das CF-Glas auf. Dadurch kann das LC-Molekül mit dem Regelkreis kommunizieren.

Füllen Sie LC bis zum Limit.

Verbinden Sie zwei Glasstücke und schneiden Sie dann das große Glas nach dem Standard in kleine Stücke.

Die Polarisationsfolie sollte auf beide Seiten des eingeschnittenen Glases aufgebracht werden.

3. Modul

Verbinden Sie die Zelle zuerst mit dem Schaltungssystem.

Verbinden Sie die Zelle mit der treiberintegrierten Schaltung.

Verbinden Sie die FPC mit der äußeren PCBA (Leiterplattenbestückung).

Bereiten Sie als nächstes

das Beleuchtungssystem vor

Befestigen Sie die Lichtquelle, bei der es sich normalerweise um eine LED oder eine CCFL handelt, an einer Lichtleiterplatte mit einer Reflektorfolie darunter.

Platzieren Sie die Diffusor- und Prismenfolien in dieser Reihenfolge auf der Lichtquelle. Diese beiden Folien werden in Verbindung mit einer Reflektorfolie verwendet, um punktuelles Licht von der Lichtquelle in Flächenlicht umzuwandeln und die Lichtintensität zu erhöhen.

Verbinden Sie die Lichtquelle mit dem Lichtsteuerungskreis, bei dem es sich immer um eine andere Art von PCBA handelt.

Zum Schluss müssen wir alles mit dem Bildschirmrahmen zusammenbauen und einen Alterungstest durchführen.