Il processo di fabbricazione di un **pannello LCD (Liquid Crystal Display)** prevede diverse fasi complesse, dalla preparazione del substrato all'assemblaggio finale. Di seguito è riportata una ripartizione dettagliata delle fasi chiave:
1. ricezione-----2. pulizia-----3. rivestimento P.R.----4. pre-cottura----5. esposizione----6. sviluppo-----7. post-cottura----8. incisione-----9. rimozione-----10. pulizia-----11. rivestimento PI ------12. pre-cottura----13. forno----14. sfregamento----15. stampa breve---16. spruzzo distanziatore-----17. stampa sigillante----18. assemblaggio---19 pressatura a caldo--20. forno
1. Preparazione del substrato (substrato di vetro)**
Materiale: vetro sottile ad alta purezza (ad esempio, Eagle XG di Corning).
- **Processo:**
- Il vetro viene tagliato in lastre grandi (ad esempio, Gen 10.5: 3370×2940 mm).
- Pulito per rimuovere le impurità (pulizia a ultrasuoni, trattamento chimico).
2. Fabbricazione dell'array a film sottile (TFT)**
- **Scopo:** Crea la matrice attiva che controlla ogni pixel.
- **Fasi:**
1. **Deposizione:** Un sottile strato di semiconduttore (silicio amorfo o IGZO) viene depositato tramite **PECVD** (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition).
2. **Patterning:** La fotolitografia definisce i circuiti TFT:
- Rivestimento con fotorresistenza.
- Esposizione ai raggi UV attraverso una maschera.
- Incisione (umida/secca) per rimuovere il materiale indesiderato.
3. **Metallizzazione:** Lo sputtering deposita metallo (Al, Cu o Mo) per elettrodi e interconnessioni.
4. **Ripetizione:** Il processo viene ripetuto 4–5 volte per costruire l'intero strato TFT.
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3. Fabbricazione del substrato del filtro colore (CF)**
- **Scopo:** Aggiunge filtri colore rosso, verde e blu (RGB) al substrato di vetro opposto.
- **Fasi:**
1. **Matrice nera (BM):** Uno strato di blocco della luce (cromo o resina) viene modellato per separare i pixel.
2. **Stampa del filtro colore:** I pigmenti RGB vengono applicati tramite **fotolitografia** o stampa a getto d'inchiostro.
3. **Strato di rivestimento:** Viene applicata una resina acrilica protettiva.
4. **Strato ITO:** Uno strato conduttivo trasparente (ossido di indio e stagno) viene spruzzato per l'elettrodo comune.
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4. Assemblaggio della cella a cristalli liquidi (LC)**
- **Strato di allineamento:** Il poliimmide viene rivestito su entrambi i substrati TFT e CF, quindi sfregato per allineare le molecole LC.
- **Distanziatori:** Piccole perle/distanziatori di plastica vengono spruzzate per mantenere un gap cellulare uniforme (~3–5 µm).
- **Sigillatura:** I due substrati vengono incollati con un adesivo polimerizzato ai raggi UV, lasciando un'apertura di riempimento.
- **Iniezione LC:** Il vuoto riempie lo spazio con cristalli liquidi (nematici, IPS, VA, ecc.).
- **Sigillatura della porta:** Il foro di riempimento viene sigillato.
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*5. Attacco del polarizzatore**
- **Film polarizzatori:** Applicati ai lati esterni del pannello (tipicamente ad angoli di 90° per il controllo della luminosità).
- **Film di compensazione:** Aggiunti per angoli di visione più ampi (ad esempio, film WV per pannelli IPS).
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*6. Integrazione della retroilluminazione (per LCD trasmissivi)**
- **Componenti:**
- **Piastra guida della luce (LGP):** Diffonde la luce in modo uniforme (a bordo) o LED a luce diretta.
- **Fogli diffusori/a prisma:** Migliorano l'uniformità della luminosità.
- **Array di LED:** I LED bianchi forniscono la sorgente luminosa.
- **Assemblaggio:** L'unità di retroilluminazione (BLU) è attaccata dietro il pannello LCD.
7. Incollaggio del driver IC**
- **Chip-on-Glass (COG):** I driver IC sono incollati ai bordi del vetro utilizzando un film conduttivo anisotropico (ACF).
- **PCB flessibili:** Collegano il pannello ai circuiti di controllo esterni.
8. Test finale e assemblaggio del modulo**
- **Test elettrici:** Controlla la presenza di pixel morti, difetti TFT e uniformità del colore.
- **Test di invecchiamento:** I pannelli vengono sollecitati per garantire l'affidabilità.
- **Assemblaggio del modulo:** Integrato con sensori tattili (se touchscreen), cornice e connettori.
**Principali variazioni per tipo di LCD**
- **TN (Twisted Nematic):** Risposta rapida, costo inferiore.
- **IPS (In-Plane Switching):** Migliore accuratezza del colore, angoli di visione più ampi.
- **VA (Vertical Alignment):** Alto contrasto, neri più profondi.
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Sfide e progressi
- **Problemi di resa:** Le particelle di polvere possono rovinare gli array TFT (richieste camere bianche).
- **Nuova tecnologia:** Retroilluminazione Mini-LED, miglioramenti dei punti quantici (QLED) e concorrenza OLED.