Het productieproces van een **LCD (Liquid Crystal Display) paneel** omvat verschillende complexe stappen, van substraatvoorbereiding tot eindmontage. Hieronder volgt een gedetailleerde opsomming van de belangrijkste fasen:
1. inname-----2. reiniging-----3. P.R. coating----4. Voorbakken----5. belichting----6. ontwikkelen-----7. Nabakken----8. Etsen-----9. strippen-----10. reiniging-----11. PI coating ------12. Voorbakken----13. oven----14. Wrijven----15. korte print---16. spacer spray-----17. seal print----18. montage---19. heet persen--20. oven
1. Substraatvoorbereiding (Glassubstraat)**
Materiaal: Dun, zeer zuiver glas (bijv. Corning’s Eagle XG).
- **Proces:**
- Glas wordt in grote platen gesneden (bijv. Gen 10.5: 3370×2940 mm).
- Gereinigd om onzuiverheden te verwijderen (ultrasoon reinigen, chemische behandeling).
2. Thin-Film Transistor (TFT) Array Fabricage**
- **Doel:** Creëert de actieve matrix die elke pixel aanstuurt.
- **Stappen:**
1. **Depositie:** Een dunne laag halfgeleider (amorf silicium of IGZO) wordt afgezet via **PECVD** (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition).
2. **Patroneren:** Fotolithografie definieert de TFT-circuits:
- Coaten met fotoresist.
- UV-belichting door een masker.
- Etsen (nat/droog) om ongewenst materiaal te verwijderen.
3. **Metalliseren:** Sputteren zet metaal af (Al, Cu of Mo) voor elektroden en interconnecties.
4. **Herhaling:** Het proces wordt 4–5 keer herhaald om de volledige TFT-laag op te bouwen.
---
3. Kleurenfilter (CF) Substraat Fabricage**
- **Doel:** Voegt rode, groene en blauwe (RGB) kleurenfilters toe aan het tegenoverliggende glassubstraat.
- **Stappen:**
1. **Black Matrix (BM):** Een lichtblokkerende laag (chroom of hars) wordt gepatrooneerd om pixels te scheiden.
2. **Kleurenfilterprinten:** RGB-pigmenten worden aangebracht via **fotolithografie** of inkjetprinten.
3. **Overcoatlaag:** Een beschermende acrylhars wordt aangebracht.
4. **ITO-laag:** Een transparante geleidende laag (Indium Tin Oxide) wordt gesputterd voor de gemeenschappelijke elektrode.
---
4. Liquid Crystal (LC) Celmontage**
- **Uitlijningslaag:** Polyimide wordt op zowel TFT- als CF-substraten aangebracht en vervolgens gewreven om LC-moleculen uit te lijnen.
- **Spacers:** Kleine plastic bolletjes/spacers worden gesprayd om een uniforme celafstand te behouden (~3–5 μm).
- **Verzegeling:** De twee substraten worden verlijmd met een UV-uitgeharde lijm, waarbij een vulpoort open blijft.
- **LC-injectie:** Vacuüm vult de opening met vloeibare kristallen (nematisch, IPS, VA, etc.).
- **Verzegelen van de poort:** Het vulgat wordt afgedicht.
---
*5. Polarisatorbevestiging**
- **Polarisatiefilms:** Aangebracht op de buitenkanten van het paneel (meestal in hoeken van 90° voor helderheidsregeling).
- **Compensatiefilms:** Toegevoegd voor bredere kijkhoeken (bijv. WV-films voor IPS-panelen).
---
*6. Backlight-integratie (voor Transmissive LCD's)**
- **Componenten:**
- **Light Guide Plate (LGP):** Verdeelt het licht gelijkmatig (edge-lit) of direct-lit LEDs.
- **Diffuser/Prism Sheets:** Verbeteren de helderheidsuniformiteit.
- **LED-arrays:** Witte LEDs leveren de lichtbron.
- **Montage:** De backlight-eenheid (BLU) wordt achter het LCD-paneel bevestigd.
7. Driver IC-binding**
- **Chip-on-Glass (COG):** Driver IC's worden aan de glazen randen gebonden met behulp van anisotrope geleidende film (ACF).
- **Flexibele PCB's:** Verbinden het paneel met externe besturingscircuits.
8. Eindtesten & Modulemontage**
- **Elektrische testen:** Controleert op dode pixels, TFT-defecten en kleuruniformiteit.
- **Verouderingstest:** Panelen worden belast om de betrouwbaarheid te garanderen.
- **Modulemontage:** Geïntegreerd met aanraaksensoren (indien touchscreen), rand en connectoren.
**Belangrijkste Variaties per LCD-type**
- **TN (Twisted Nematic):** Snelle respons, lagere kosten.
- **IPS (In-Plane Switching):** Betere kleurnauwkeurigheid, bredere kijkhoeken.
- **VA (Vertical Alignment):** Hoog contrast, diepere zwarttinten.
---
Uitdagingen & Verbeteringen
- **Opbrengstproblemen:** Stofdeeltjes kunnen TFT-arrays beschadigen (cleanrooms vereist).
- **Nieuwe technologie:** Mini-LED-backlights, quantum dot-verbeteringen (QLED) en OLED-concurrentie.