LCDスクリーンは、固定電話、携帯電話、スマートホームシステムなどのデバイスに見られる私たちの日常生活で遍在しています。 LCDスクリーンの時代は上昇し続けていますが、それらの背後にある製造プロセスは何ですか？
液晶は、液体の流体特性を維持しながら、固体結晶の光屈折特性を持っています。電極によって駆動すると、メインコントローラーの命令に従って整列し、透過光の強度を調整できます。赤、緑、青色のフィルターを使用することにより、各ピクセルは細かく調整されて完全な画像を作成します。 LCDパネルは、液晶パネルとバックライトシステムの2つの部分に分類できます。製造プロセスには、主にフロントエンド配列プロセス、中期セルプロセス、バックエンドモジュールアセンブリの3つの段階に分割された複数の複雑なステップが含まれます。詳細なワークフローは次のとおりです。
I.フロントエンド配列プロセス（薄膜/フォトリソグラフィ/エッチング/ストリッピング）
ガラス基板処理
高純度ガラス基板は、クリーニング、フォトレジストコーティング、露出、および開発を通じて選択および処理され、ピクセルアレイ（TFTマトリックス）を形成します。フォトリソグラフィーを使用して、回路パターンがガラス基板に伝達され、エッチングは不要な領域を除去します。
薄膜の堆積と処理
液晶分子の動きと整列には、電子制御が必要です。液晶のキャリアであるTFTガラスには、分子運動を調節するために導電性成分を含める必要があります。これは、透明な導電性金属である伊藤（インジウムスズ酸化物）を使用して達成され、バックライトが通過できるようにします。
液晶分子を正確に制御するために、ITOフィルムは、PCBボードのサーキットの印刷と同様に、特別な処理を受けます。導電性トレースは、LCDパネル全体に描かれています。 ITOフィルムはTFTガラスに堆積し、イオン化された水で洗浄して、滑らかで均一な層を確保します。
フォトリソグラフィープロセス（コーティング、暴露、開発）
フォトレジストコーティング：
フォトレジストの均一な層がITOフィルムに適用されます。ベーキング後、溶媒成分が蒸発し、フォトレジストと伊藤ガラスの間の接着が強化されます。
暴露：
UV光源は、フォトマスクを介してフォトレジスト層に事前に設計された電極パターンを投影します。
発達：
露出したフォトレジストは開発者と一緒に洗い流され、暴露されたセクションのみを残します。
エッチングとストリッピング
エッチング：
酸性エッチャントは、フォトレジストによって保護されていない領域でITOフィルムを除去し、導電性電極パターンを形成します。
ストリッピング：
残りのフォトレジストは、アルカリ溶液（たとえば、NaOH）を使用して溶解し、最終的なITOパターンを残します。
このフォトリソグラフィープロセスは、液晶分子を制御するために必要な複雑で正確な電極構造を作成するために複数回繰り返されます。この段階では、フロントエンド配列プロセスが完了しました。
ii。ミッドステージ細胞プロセス（TFTガラスとカラーフィルターの結合）
液晶コーティング
LCD構造はサンドイッチに似ています：
下部TFTガラスと上部カラーフィルターは、液晶層をカプセル化します。 TFTガラスは最初にイオン化された水で洗浄され、不純物のない表面を確保します。
アライメントレイヤーとスペーサー
均一な分子配置を確保するために、ポリマーアライメント層が適用されます。
摩擦プロセスは、アライメント層を開拓し、正確な液晶アライメントを促進します。
スペーサー粒子は、レイヤー間の制御されたギャップを維持するために、カラーフィルターに分布しています。
ガラス結合と液晶注入
シーラントは、構造の完全性のためにTFTガラスパネルの周りに適用されます。
液晶材料は、真空条件下で細胞に注入されます。
外部の電子接続を確保するために、導電性シーラントが追加されます。
高温硬化により、アセンブリが安定します。
最後に、LCDパネルは事前定義されたサイズにカットされ、偏光子は両側に貼られています。偏光子は選択的に光を通過させ、LCD機能を可能にします。
iii。バックエンドモジュールアセンブリ
フレームと回路のインストール
バックエンドプロセスには、LCDパネルをドライバーICSおよび印刷回路基板（PCB）と統合することが含まれます。ドライバーICはディスプレイ信号を受け取り、液晶分子の向きを制御します。プロセスには以下が含まれます：
異方性導電性フィルム（ACF）結合：
ドライバーICをLCDパネルに接続します。
ソースドライバーIC：
ピクセルデータ入力を制御します。
ゲートドライバーIC：
液晶回転速度を調節します。
柔軟な印刷回路（FPC）結合：
LCDパネルで外部PCBをブリッジします。
バックライトシステム統合
液晶は光を放出しないため、追加のバックライトシステムが必要です。主なコンポーネントには次のものが含まれます。
光源：
CCFL（コールドカソード蛍光ランプ）またはLEDバックライト。
ライトガイドプレート（LGP）：
ポイント/ラインの光源を均一な表面照明に変換します。
ディフューザーとプリズム映画：
明るさの均一性を高めます。
CCFLバックライトは歴史的に使用されてきましたが、LEDバックライトは現在、エネルギー効率のために業界標準です。輝度の均一性を維持しながら、LEDの使用量を最小限に抑えることにより、エッジライトLEDデザインはコストを削減します。
IV。主要なプロセスの考慮事項
環境制御
製造は、温度が23度±1度、湿度が55％±5％RHに維持されているクリーンルームで発生する必要があります。
材料の選択
高純度のガラスおよび液晶材料は、最適な光学性能を保証します。
品質管理
プロセス全体の複数の検査ポイントは、欠陥を検出し、是正します。
光学テスト：
自動光学検査（AOI）は、ピクセルの欠陥と均一性の問題をスキャンします。
老化テスト：
拡張操作をシミュレートして、潜在的な障害を特定します。
V.アプリケーションと将来の傾向
現在のテクノロジー：
LCDは、ミニ主導のコントラストと明るさを強化することで、テレビとモニター市場を支配し続けています。
イノベーション：
柔軟なLCD（たとえば、自動車湾曲したディスプレイ）と低青色の光ソリューションは、業界の進歩を促進しています。
この複雑なプロセスには、300を超える技術的な手順が含まれており、高度に専門化された機器と専門知識が必要です。生産サイクル全体は広範囲ですが、高品質のLCDパネルを生産するために重要です。
