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 (Al, Cu of Mo) af 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. **Zwarte Matrix (BM):** Een lichtblokkerende laag (chroom of hars) wordt gepatrooneerd om pixels te scheiden.
2. **Kleurenfilter Afdrukken:** RGB-pigmenten worden aangebracht via **fotolithografie** of inkjet printen.
3. **Overcoat Laag:** 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) Cel Montage**
- **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-geharde lijm, waarbij een vulpoort overblijft.
- **LC Injectie:** Vacuüm vult de opening met vloeibare kristallen (nematisch, IPS, VA, etc.).
- **Verzegelen van de poort:** Het vulgat wordt afgesloten.
---
*5. Polarisator Bevestiging**
- **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 Transmissieve LCD's)**
- **Componenten:**
- **Light Guide Plate (LGP):** Verdeelt het licht gelijkmatig (edge-lit) of direct-lit LEDs.
- **Diffuser/Prism Sheets:** Verbeteren de uniformiteit van de helderheid.
- **LED Arrays:** Witte LEDs leveren de lichtbron.
- **Montage:** De backlight unit (BLU) wordt achter het LCD-paneel bevestigd.
7. Driver IC Bonding**
- **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 & Module Montage**
- **Elektrische Testen:** Controleert op dode pixels, TFT-defecten en kleuruniformiteit.
- **Verouderingstest:** Panelen worden belast om de betrouwbaarheid te garanderen.
- **Module Montage:** 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 verpesten (cleanrooms vereist).
- **Nieuwe Technologie:** Mini-LED backlights, quantum dot verbeteringen (QLED) en OLED-concurrentie.