1. Preparación del sustrato (sustrato de vidrio)**
Material: Vidrio fino de alta pureza (por ejemplo, Eagle XG de Corning).
- **Proceso:**
- El vidrio se corta en láminas grandes (por ejemplo, Gen 10.5: 3370 × 2940 mm).
- Se limpia para eliminar impurezas (limpieza por ultrasonidos, tratamiento químico).
2. Fabricación de la matriz de transistores de película fina (TFT)**
- **Propósito:** Crea la matriz activa que controla cada píxel.
- **Pasos:**
1. **Deposición:** Se deposita una fina capa de semiconductor (silicio amorfo o IGZO) mediante **PECVD** (Deposición química de vapor mejorada por plasma).
2. **Patronaje:** La fotolitografía define los circuitos TFT:
- Recubrimiento con fotorresistente.
- Exposición a rayos UV a través de una máscara.
- Grabado (húmedo/seco) para eliminar el material no deseado.
3. **Metalización:** El sputtering deposita metal (Al, Cu o Mo) para electrodos e interconexiones.
4. **Repetición:** El proceso se repite de 4 a 5 veces para construir la capa TFT completa.
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3. Fabricación del sustrato de filtro de color (CF)**
- **Propósito:** Agrega filtros de color rojo, verde y azul (RGB) al sustrato de vidrio opuesto.
- **Pasos:**
1. **Matriz negra (BM):** Se diseña una capa de bloqueo de la luz (cromo o resina) para separar los píxeles.
2. **Impresión de filtro de color:** Los pigmentos RGB se aplican mediante **fotolitografía** o impresión de inyección de tinta.
3. **Capa de recubrimiento:** Se aplica una resina acrílica protectora.
4. **Capa ITO:** Se aplica una capa conductora transparente (óxido de indio y estaño) mediante sputtering para el electrodo común.
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4. Ensamblaje de la celda de cristal líquido (LC)**
- **Capa de alineación:** El poliimida se recubre en los sustratos TFT y CF, luego se frota para alinear las moléculas de LC.
- **Espaciadores:** Se rocían pequeñas perlas/espaciadores de plástico para mantener un espacio celular uniforme (~3–5 µm).
- **Sellado:** Los dos sustratos se unen con un adhesivo curado con UV, dejando un puerto de llenado.
- **Inyección de LC:** El vacío llena el espacio con cristales líquidos (nemáticos, IPS, VA, etc.).
- **Sellado del puerto:** Se sella el orificio de llenado.
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*5. Fijación del polarizador**
- **Películas polarizadoras:** Se aplican a los lados exteriores del panel (normalmente en ángulos de 90° para el control del brillo).
- **Películas de compensación:** Se agregan para ángulos de visión más amplios (por ejemplo, películas WV para paneles IPS).
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*6. Integración de la retroiluminación (para LCD transmisivos)**
- **Componentes:**
- **Placa guía de luz (LGP):** Distribuye la luz de manera uniforme (iluminación de borde) o LED de iluminación directa.
- **Hojas de difusor/prisma:** Mejoran la uniformidad del brillo.
- **Matrices de LED:** Los LED blancos proporcionan la fuente de luz.
- **Ensamblaje:** La unidad de retroiluminación (BLU) se adjunta detrás del panel LCD.
7. Unión del CI del controlador**
- **Chip-on-Glass (COG):** Los CI del controlador se unen a los bordes de vidrio mediante una película conductora anisotrópica (ACF).
- **PCB flexibles:** Conectan el panel a los circuitos de control externos.
8. Pruebas finales y ensamblaje del módulo**
- **Pruebas eléctricas:** Comprueba si hay píxeles muertos, defectos TFT y uniformidad del color.
- **Prueba de envejecimiento:** Los paneles se someten a estrés para garantizar la fiabilidad.
- **Ensamblaje del módulo:** Integrado con sensores táctiles (si es de pantalla táctil), bisel y conectores.
**Variaciones clave por tipo de LCD**
- **TN (Twisted Nematic):** Respuesta rápida, menor costo.
- **IPS (In-Plane Switching):** Mejor precisión del color, ángulos de visión más amplios.
- **VA (Vertical Alignment):** Alto contraste, negros más profundos.
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Desafíos y avances
- **Problemas de rendimiento:** Las partículas de polvo pueden arruinar las matrices TFT (se requieren salas blancas).
- **Nueva tecnología:** Retroiluminación Mini-LED, mejoras de puntos cuánticos (QLED) y competencia OLED.
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