أصبحت شاشات ترانزستور الأغشية الرقيقة (TFT) أكثر أنواع شاشات العرض المسطحة شيوعًا نظرًا لدقتها العالية وزمن الاستجابة السريع وإعادة إنتاج الألوان بشكل ممتاز. عملية تصنيع شاشة TFT الشاشات معقدة وتتضمن العديد من الخطوات الحاسمة التي يجب التحكم فيها بعناية لضمان جودة المنتج النهائي. سنناقش في هذه المقالة عملية التصنيع ومراقبة جودة شاشات العرض TFT بالتفصيل.
عملية تصنيع شاشات العرض TFT
يمكن تقسيم عملية تصنيع شاشات العرض TFT إلى عدة مراحل، بما في ذلك إعداد الركيزة وترسيب الأغشية الرقيقة والطباعة الليثوغرافية الضوئية والحفر والتجميع والاختبار. وتتطلب كل مرحلة تحكمًا دقيقًا في مختلف المعلمات لضمان جودة المنتج النهائي.
- تحضير الركيزة
الخطوة الأولى في عملية التصنيع هي تحضير الركيزة التي تتضمن تنظيف الركيزة الزجاجية وتلميعها لإزالة أي شوائب أو خدوش. يتم بعد ذلك طلاء الركيزة بطبقة من أكسيد قصدير الإنديوم (ITO) لتشكيل الأقطاب الكهربائية الشفافة لصفيف ترانزستور الترانزستور الرقيق.
- ترسيب الأغشية الرقيقة
والخطوة التالية هي ترسيب الأغشية الرقيقة، والتي تتضمن ترسيب طبقات مختلفة من المواد مثل السيليكون والألومنيوم والنحاس على الركيزة المغلفة بال ITO باستخدام تقنيات مثل ترسيب البخار الكيميائي (CVD) أو ترسيب البخار الفيزيائي (PVD). وتشكّل هذه الطبقات المكونات النشطة في الترانزستورات والمكثفات والوصلات البينية.
- الطباعة الحجرية الضوئية
تُستخدم الطباعة الليثوغرافية الضوئية لتحديد أنماط الطبقات المختلفة لمصفوفة ترانزستور الترانزستور الرقيق المغناطيسي. يتم تطبيق مادة حساسة للضوء تسمى مقاوم الضوء على الركيزة، ويتم تعريض نمط عليها باستخدام قناع ضوئي. ثم يتم تحميض مقاوم الضوء المكشوف، تاركاً وراءه قناعاً منقوشاً يحدد المناطق التي سيتم ترسيب كل طبقة فيها.
- النقش
يُستخدم الحفر لنقل النمط من القناع المقاوم للضوء إلى طبقات المواد الأساسية. ويتم ذلك باستخدام مزيج من المواد الكيميائية وتقنيات الحفر بالبلازما التي تزيل بشكل انتقائي المناطق غير المقنعة من المادة. وتشكل البنية الناتجة المكونات النشطة لصفيف ترانزستور الترانزستور الرقيق للغاية.
- التجميع
الخطوة التالية هي التجميع، والتي تتضمن ربط مكونات مختلفة مثل مرشحات الألوان والمستقطبات والطبقات الواقية بركيزة مصفوفة ترانزستور الترانزستور الرقيق للغاية. ويتم ذلك باستخدام تقنيات مثل التصفيح أو طلاء الدوران.
- الاختبار
وأخيرًا، يتم اختبار شاشة العرض TFT المكتملة للتأكد من أنها تفي بالمواصفات المطلوبة للأداء والموثوقية والمتانة. ويشمل ذلك اختبارات السطوع والتباين ودقة الألوان وزوايا الرؤية ووقت الاستجابة. يتم تحديد أي عيوب أو مشكلات وتصحيحها قبل شحن الشاشة إلى العملاء.
مراقبة جودة شاشات العرض TFT
تُعد مراقبة الجودة جانبًا حاسمًا في عملية تصنيع شاشات العرض TFT، حيث يمكن أن تؤثر حتى العيوب الطفيفة بشكل كبير على أداء المنتج النهائي وموثوقيته. يتم تنفيذ العديد من تدابير مراقبة الجودة خلال عملية التصنيع لضمان استيفاء كل شاشة للمعايير المطلوبة.
- المراقبة أثناء العملية
تتضمن المراقبة أثناء العملية قياس مختلف البارامترات باستمرار خلال كل مرحلة من مراحل عملية التصنيع لضمان بقائها ضمن الحدود المحددة. على سبيل المثال، يتم قياس سُمك الأغشية الرقيقة المودعة أثناء ترسيب الأغشية الرقيقة باستخدام القياس الطيفي الإهليلجي أو مجهر القوة الذرية (AFM)، بينما يتم فحص محاذاة وتسجيل الطبقات المختلفة باستخدام الفحص المجهري البصري أو المجهر الإلكتروني.
- الاختبار والفحص النهائي
يتضمن الاختبار والفحص النهائي إخضاع كل شاشة عرض TFT مكتملة لمجموعة شاملة من الاختبارات للتأكد من أنها تفي بالمواصفات المطلوبة للأداء والموثوقية. ويشمل ذلك اختبارات السطوع والتباين ودقة الألوان وزوايا الرؤية وزمن الاستجابة، بالإضافة إلى اختبارات المتانة الميكانيكية والمقاومة البيئية. يتم تحديد أي عيوب أو مشكلات وتصحيحها قبل شحن الشاشة إلى العملاء.
- التحكم في العمليات الإحصائية (SPC)
يُستخدم التحكم في العمليات الإحصائية (SPC) لرصد ومراقبة التباين في عملية التصنيع والتحكم فيه من خلال تحليل البيانات الإحصائية التي يتم جمعها أثناء الإنتاج. يساعد التحكم الإحصائي في العمليات على تحديد مصادر التباين المحتملة ويتيح التحسين المستمر في عملية التصنيع من خلال تحديد فرص تحسين العملية ومنع العيوب.
الخاتمة
تُعد عملية التصنيع ومراقبة جودة شاشات العرض TFT من العوامل الحاسمة التي تحدد أداءها وموثوقيتها ومتانتها. من خلال تنفيذ تدابير صارمة لمراقبة الجودة في جميع مراحل عملية التصنيع والتحسين المستمر للعمليات من خلال التحليل الإحصائي، يمكن للمصنعين ضمان أن كل شاشة عرض TFT تلبي المعايير المطلوبة للتميز في الأداء والموثوقية.
