لقد أصبحت شاشات ترانزستور الأغشية الرقيقة (TFT) جزءًا لا يتجزأ من الأجهزة الإلكترونية الحديثة، حيث توفر شاشات عرض عالية الدقة وكفاءة في استهلاك الطاقة وحجمًا صغيرًا. تُستخدم هذه الشاشات في مجموعة كبيرة من التطبيقات، بما في ذلك أجهزة التلفزيون وشاشات الكمبيوتر والهواتف الذكية والساعات الرقمية. إن عملية تصنيع شاشات TFT معقدة وتتضمن عدة مراحل، بدءًا من تحضير المواد الخام وحتى الاختبار النهائي ومراقبة الجودة. ستقدم هذه المقالة نظرة عامة على عملية تصنيع شاشات TFT، مع تسليط الضوء على الخطوات الرئيسية التي ينطوي عليها إنتاج هذه الشاشات عالية الجودة.
مشتريات المواد الخام
تتمثل المرحلة الأولى في عملية تصنيع شاشات TFT في شراء المواد الخام. وتشمل المكونات الرئيسية اللازمة لإنتاج شاشات العرض TFT البلورات السائلة والركائز الزجاجية والمستقطبات ووحدات الإضاءة الخلفية. البلورة السائلة هي مادة فريدة من نوعها يمكنها تغيير خصائصها البصرية عند تطبيق مجال كهربائي. تُستخدم الركائز الزجاجية لدعم طبقة الكريستال السائل، بينما تُستخدم المستقطبات للتحكم في اتجاه جزيئات الكريستال السائل. تُستخدم وحدات الإضاءة الخلفية لإضاءة الشاشة وتحسين رؤية الصور المعروضة.
تحضير الركائز
بمجرد شراء المواد الخام، فإن المرحلة التالية هي تحضير الركائز الزجاجية. يتم تنظيف الركائز الزجاجية جيدًا لإزالة أي شوائب أو جزيئات غبار. ثم يتم تغليفها بطبقة من مادة موصلة شفافة، مثل أكسيد قصدير الإنديوم (ITO)، والتي تعمل كموصل للتيار الكهربائي. يتم ترسيب طبقة ITO باستخدام عملية الرش التي تنطوي على قصف سطح الركيزة الزجاجية بأيونات من المادة المطلوبة.
ترسيب الطبقات
بعد تحضير الركائز الزجاجية، تتمثل المرحلة التالية في ترسيب طبقات مختلفة على الركائز. تشمل هذه الطبقات طبقة الكريستال السائل وطبقة المحاذاة وطبقة مرشح الألوان. يتم ترسيب طبقة الكريستال السائل باستخدام عملية ترسيب بالتفريغ، والتي تتضمن تسخين مادة الكريستال السائل والسماح لها بالتبخير والترسيب على الركيزة. طبقة المحاذاة عبارة عن طبقة رقيقة تساعد على محاذاة جزيئات البلورة السائلة في اتجاه معين. تتكون طبقة مرشح الألوان من بكسلات فرعية حمراء وخضراء وزرقاء تتحد لتكوين صورة بالألوان الكاملة.
تجميع المكونات
بمجرد ترسيب جميع الطبقات على الركائز الزجاجية، فإن المرحلة التالية هي تجميع المكونات. ويتضمن ذلك ربط الركائز الزجاجية بإطار باستخدام مادة مانعة للتسرب، مما يضمن عدم وجود تسرب بين الركائز. يتم بعد ذلك توصيل المستقطبات بالأسطح الخارجية للركائز الزجاجية باستخدام شريط لاصق أو مادة لاصقة قابلة للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية. وأخيرًا، يتم توصيل وحدة الإضاءة الخلفية بالجزء الخلفي من التجميع باستخدام براغي أو شريط لاصق.
الاختبار ومراقبة الجودة
قبل طرح المنتج النهائي للبيع، يخضع لاختبارات صارمة وإجراءات مراقبة الجودة. تشمل هذه الاختبارات التحقق من نسبة السطوع والتباين في الشاشة، والتحقق من أن جميع وحدات البكسل الفرعية تعمل بشكل صحيح، والتأكد من عدم وجود بكسلات ميتة أو عيوب أخرى. يتم إصلاح أي عيوب يتم العثور عليها أثناء الاختبار أو استبدالها قبل شحن الشاشة إلى العملاء.
الخاتمة
تتسم عملية تصنيع شاشات TFT بالتعقيد وتتضمن عدة مراحل، بدءًا من شراء المواد الخام إلى الاختبار ومراقبة الجودة. وتتطلب كل مرحلة الدقة والاهتمام بالتفاصيل لضمان تلبية المنتج النهائي للمعايير العالية التي يطلبها المستهلكون. مع استمرار تقدم التكنولوجيا، من المتوقع أن يتم إدخال ابتكارات جديدة في عملية التصنيع، مما يزيد من تحسين أداء وموثوقية شاشات TFT. من خلال اتباع هذه الخطوات الرئيسية في عملية التصنيع، يمكن للمصنعين إنتاج شاشات TFT عالية الجودة التي تلبي احتياجات المستهلكين في مختلف الصناعات.
