1. การเตรียมพื้นผิว (พื้นผิวกระจก)**
วัสดุ: กระจกบางที่มีความบริสุทธิ์สูง (เช่น Corning’s Eagle XG)
- **กระบวนการ::
- กระจกถูกตัดเป็นแผ่นใหญ่ (เช่น Gen 10.5: 3370×2940 มม.)
- ทำความสะอาดเพื่อขจัดสิ่งสกปรก (ทำความสะอาดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง, การบำบัดทางเคมี)
2. การผลิตอาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT)**
- **วัตถุประสงค์:** สร้างเมทริกซ์ที่ใช้งานซึ่งควบคุมแต่ละพิกเซล
- **ขั้นตอน:**
1. **การสะสม:** ชั้นบาง ๆ ของสารกึ่งตัวนำ (ซิลิกอนอสัณฐานหรือ IGZO) ถูกสะสมผ่าน **PECVD** (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)
2. **การสร้างลวดลาย:** โฟโตลิโทกราฟีกำหนดวงจร TFT:
- เคลือบด้วยสารกันแสง
- การเปิดรับแสง UV ผ่านหน้ากาก
- การกัด (เปียก/แห้ง) เพื่อกำจัดวัสดุที่ไม่ต้องการ
3. **การเคลือบโลหะ:** การสปัตเตอร์จะสะสมโลหะ (Al, Cu หรือ Mo) สำหรับอิเล็กโทรดและการเชื่อมต่อ
4. **การทำซ้ำ:** กระบวนการนี้ทำซ้ำ 4–5 ครั้งเพื่อสร้างชั้น TFT เต็มรูปแบบ
---
3. การผลิตพื้นผิวตัวกรองสี (CF)**
- **วัตถุประสงค์:** เพิ่มตัวกรองสีแดง เขียว และน้ำเงิน (RGB) ให้กับพื้นผิวกระจกที่อยู่ตรงข้าม
- **ขั้นตอน:**
1. **Black Matrix (BM):** ชั้นปิดกั้นแสง (โครเมียมหรือเรซิน) ถูกสร้างลวดลายเพื่อแยกพิกเซล
2. **การพิมพ์ตัวกรองสี:** เม็ดสี RGB ถูกนำไปใช้ผ่าน **โฟโตลิโทกราฟี** หรือการพิมพ์อิงค์เจ็ท
3. **ชั้นเคลือบ:** เรซินอะคริลิกป้องกันถูกนำไปใช้
4. **ชั้น ITO:** ชั้นนำไฟฟ้าโปร่งใส (Indium Tin Oxide) ถูกสปัตเตอร์สำหรับอิเล็กโทรดทั่วไป
---
4. การประกอบเซลล์ Liquid Crystal (LC)**
- **ชั้นการจัดตำแหน่ง:** โพลีอิไมด์ถูกเคลือบบนพื้นผิว TFT และ CF จากนั้นถูกถูเพื่อจัดแนวโมเลกุล LC
- **ตัวเว้นวรรค:** เม็ดพลาสติก/ตัวเว้นวรรคขนาดเล็กถูกพ่นเพื่อรักษาระยะห่างของเซลล์ให้สม่ำเสมอ (~3–5 µm)
- **การปิดผนึก:** พื้นผิวทั้งสองถูกยึดติดด้วยกาวที่บ่มด้วย UV โดยเหลือพอร์ตเติม
- **การฉีด LC:** สุญญากาศเติมช่องว่างด้วยคริสตัลเหลว (เนมาติก, IPS, VA, ฯลฯ)
- **การปิดผนึกพอร์ต:** รูเติมถูกปิดผนึก
---
*5. การติดโพลาไรเซอร์**
- **ฟิล์มโพลาไรซ์:** นำไปใช้กับด้านนอกของแผง (โดยทั่วไปที่มุม 90° เพื่อควบคุมความสว่าง)
- **ฟิล์มชดเชย:** เพิ่มเพื่อมุมมองที่กว้างขึ้น (เช่น ฟิล์ม WV สำหรับแผง IPS)
---
*6. การรวมแบ็คไลท์ (สำหรับ LCD แบบส่งผ่าน)**
- **ส่วนประกอบ:**
- **แผ่นนำแสง (LGP):** กระจายแสงอย่างสม่ำเสมอ (ขอบส่องสว่าง) หรือไฟ LED ส่องสว่างโดยตรง
- **แผ่นกระจายแสง/ปริซึม:** เพิ่มความสม่ำเสมอของความสว่าง
- **อาร์เรย์ LED:** ไฟ LED สีขาวให้แหล่งกำเนิดแสง
- **การประกอบ:** หน่วยแบ็คไลท์ (BLU) ติดอยู่ด้านหลังแผง LCD
7. การเชื่อมต่อ IC ไดรเวอร์**
- **Chip-on-Glass (COG):** IC ไดรเวอร์ถูกเชื่อมต่อกับขอบกระจกโดยใช้ฟิล์มนำไฟฟ้าแบบอะนิโซโทรปิก (ACF)
- **PCB แบบยืดหยุ่น:** เชื่อมต่อแผงกับวงจรควบคุมภายนอก
8. การทดสอบขั้นสุดท้ายและการประกอบโมดูล**
- **การทดสอบทางไฟฟ้า:** ตรวจสอบพิกเซลที่ตายแล้ว ข้อบกพร่องของ TFT และความสม่ำเสมอของสี
- **การทดสอบอายุ:** แผงถูกเน้นเพื่อความน่าเชื่อถือ
- **การประกอบโมดูล:** ผสานรวมกับเซ็นเซอร์สัมผัส (ถ้าหน้าจอสัมผัส), ขอบหน้าปัด และตัวเชื่อมต่อ
**รูปแบบหลักตามประเภท LCD**
- **TN (Twisted Nematic):** ตอบสนองรวดเร็ว ต้นทุนต่ำ
- **IPS (In-Plane Switching):** ความแม่นยำของสีดีขึ้น มุมมองกว้างขึ้น
- **VA (Vertical Alignment):** คอนทราสต์สูง สีดำเข้มขึ้น
---
ความท้าทายและความก้าวหน้า
- **ปัญหาด้านผลผลิต:** อนุภาคฝุ่นสามารถทำลายอาร์เรย์ TFT ได้ (ต้องใช้ห้องสะอาด)
- **เทคโนโลยีใหม่:** ไฟแบ็คไลท์ Mini-LED, การปรับปรุงจุดควอนตัม (QLED) และการแข่งขัน OLED