Η διαδικασία κατασκευής μιας **οθόνης LCD (Liquid Crystal Display)** περιλαμβάνει αρκετά πολύπλοκα βήματα, από την προετοιμασία του υποστρώματος έως την τελική συναρμολόγηση. Ακολουθεί μια λεπτομερής ανάλυση των βασικών σταδίων:
1. Είσοδος-----2. Καθαρισμός-----3. Επίστρωση P.R.----4. Προ-ψήσιμο----5. Έκθεση----6. Ανάπτυξη-----7. Μετα-ψήσιμο----8. Χάραξη-----9. Αφαίρεση-----10. Καθαρισμός-----11. Επίστρωση PI ------12. Προ-ψήσιμο----13. Φούρνος----14. Τρίψιμο----15. Σύντομη εκτύπωση---16. Ψεκασμός αποστάτη-----17. Εκτύπωση σφράγισης----18. Συναρμολόγηση---19. Πρέσα θερμότητας--20. Φούρνος
1. Προετοιμασία Υποστρώματος (Γυάλινο Υπόστρωμα)**
Υλικό: Λεπτό, υψηλής καθαρότητας γυαλί (π.χ., Corning’s Eagle XG).
- **Διαδικασία:**
- Το γυαλί κόβεται σε μεγάλα φύλλα (π.χ., Gen 10.5: 3370×2940 mm).
- Καθαρίζεται για την απομάκρυνση ακαθαρσιών (υπερηχητικός καθαρισμός, χημική επεξεργασία).
2. Κατασκευή Συστοιχίας Thin-Film Transistor (TFT)**
- **Σκοπός:** Δημιουργεί τον ενεργό πίνακα που ελέγχει κάθε εικονοστοιχείο.
- **Βήματα:**
1. **Εναπόθεση:** Ένα λεπτό στρώμα ημιαγωγού (άμορφο πυρίτιο ή IGZO) εναποτίθεται μέσω **PECVD** (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition).
2. **Διαμόρφωση:** Η φωτολιθογραφία καθορίζει τα κυκλώματα TFT:
- Επίστρωση με φωτοανθεκτικό.
- Έκθεση UV μέσω μάσκας.
- Χάραξη (υγρή/ξηρή) για την αφαίρεση ανεπιθύμητου υλικού.
3. **Μεταλλοποίηση:** Η διασπορά εναποθέτει μέταλλο (Al, Cu ή Mo) για ηλεκτρόδια και διασυνδέσεις.
4. **Επανάληψη:** Η διαδικασία επαναλαμβάνεται 4–5 φορές για την κατασκευή του πλήρους στρώματος TFT.
---
3. Κατασκευή Υποστρώματος Φίλτρου Χρώματος (CF)**
- **Σκοπός:** Προσθέτει κόκκινα, πράσινα και μπλε (RGB) φίλτρα χρώματος στο αντίθετο γυάλινο υπόστρωμα.
- **Βήματα:**
1. **Μαύρη Μήτρα (BM):** Ένα στρώμα αποκλεισμού φωτός (χρώμιο ή ρητίνη) διαμορφώνεται για να διαχωρίσει τα εικονοστοιχεία.
2. **Εκτύπωση Φίλτρου Χρώματος:** Τα χρωστικά RGB εφαρμόζονται μέσω **φωτολιθογραφίας** ή εκτύπωσης inkjet.
3. **Επάνω στρώμα:** Εφαρμόζεται μια προστατευτική ακρυλική ρητίνη.
4. **Στρώμα ITO:** Ένα διαφανές αγώγιμο στρώμα (Indium Tin Oxide) διασκορπίζεται για το κοινό ηλεκτρόδιο.
---
4. Συναρμολόγηση Κυψέλης Υγρών Κρυστάλλων (LC)**
- **Στρώμα Ευθυγράμμισης:** Το πολυϊμίδιο επιστρώνεται και στα δύο υποστρώματα TFT και CF, στη συνέχεια τρίβεται για την ευθυγράμμιση των μορίων LC.
- **Αποστάτες:** Μικροσκοπικές πλαστικές χάντρες/αποστάτες ψεκάζονται για τη διατήρηση ομοιόμορφου κενού κυψέλης (~3–5 µm).
- **Σφράγιση:** Τα δύο υποστρώματα συγκολλώνται με μια κόλλα που σκληραίνει με UV, αφήνοντας μια θύρα πλήρωσης.
- **Έγχυση LC:** Το κενό γεμίζει το κενό με υγρούς κρυστάλλους (νηματικοί, IPS, VA, κ.λπ.).
- **Σφράγιση της θύρας:** Η οπή πλήρωσης σφραγίζεται.
---
*5. Προσάρτηση πολωτή**
- **Πολωτικά φιλμ:** Εφαρμόζονται στις εξωτερικές πλευρές του πάνελ (συνήθως σε γωνίες 90° για έλεγχο φωτεινότητας).
- **Φιλμ αντιστάθμισης:** Προστίθενται για ευρύτερες γωνίες θέασης (π.χ., φιλμ WV για πάνελ IPS).
---
*6. Ολοκλήρωση οπίσθιου φωτισμού (για διαπεραστικές LCDs)**
- **Στοιχεία:**
- **Πλάκα οδηγού φωτός (LGP):** Διαχέει το φως ομοιόμορφα (φωτισμός άκρων) ή LED άμεσου φωτισμού.
- **Φύλλα διαχύτη/πρίσματος:** Ενισχύουν την ομοιομορφία φωτεινότητας.
- **Συστοιχίες LED:** Τα λευκά LED παρέχουν την πηγή φωτός.
- **Συναρμολόγηση:** Η μονάδα οπίσθιου φωτισμού (BLU) είναι προσαρτημένη πίσω από το πάνελ LCD.
7. Σύνδεση Driver IC**
- **Chip-on-Glass (COG):** Τα Driver IC συνδέονται στις γυάλινες άκρες χρησιμοποιώντας ανισότροπο αγώγιμο φιλμ (ACF).
- **Εύκαμπτα PCB:** Συνδέουν το πάνελ με εξωτερικά κυκλώματα ελέγχου.
8. Τελική Δοκιμή & Συναρμολόγηση Μονάδας**
- **Ηλεκτρική Δοκιμή:** Ελέγχει για νεκρά εικονοστοιχεία, ελαττώματα TFT και ομοιομορφία χρώματος.
- **Δοκιμή γήρανσης:** Τα πάνελ καταπονούνται για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία.
- **Συναρμολόγηση μονάδας:** Ολοκληρωμένο με αισθητήρες αφής (αν οθόνη αφής), πλαίσιο και συνδέσμους.
**Βασικές παραλλαγές ανά τύπο LCD**
- **TN (Twisted Nematic):** Γρήγορη απόκριση, χαμηλότερο κόστος.
- **IPS (In-Plane Switching):** Καλύτερη ακρίβεια χρώματος, ευρύτερες γωνίες θέασης.
- **VA (Vertical Alignment):** Υψηλή αντίθεση, βαθύτερα μαύρα.
---
Προκλήσεις & Προόδους
- **Ζητήματα απόδοσης:** Τα σωματίδια σκόνης μπορούν να καταστρέψουν τις συστοιχίες TFT (απαιτούνται καθαροί χώροι).
- **Νέα τεχνολογία:** Οπίσθιοι φωτισμοί Mini-LED, βελτιώσεις κβαντικών κουκκίδων (QLED) και ανταγωνισμός OLED.