TFT LCD 제조 공정 완전 정복: 단계별 상세 가이드

디스플레이는 이제 어디에나 있습니다. 20년 전 TV나 컴퓨터 모니터를 기억하시나요? 네모나고 거대하고 무거웠죠. 지금 여러분 앞의 얇고 가벼운 평면 스크린, 왜 이렇게 큰 차이가 나는지 궁금하지 않으셨나요?

사실 20년 전 모니터는 CRT(브라운관) 디스플레이로, 내부 부품 작동을 위해 큰 공간이 필요했습니다. 지금 여러분 눈앞의 화면은 LCD(액정 디스플레이) 스크린입니다.

LCD란 무엇인가?

앞서 말했듯 LCD는 Liquid Crystal Display의 약자입니다. 액정의 광전기적 특성을 이용한 새로운 디스플레이 기술입니다.

액정은 액체와 고체 결정의 특성을 모두 가진 물질 상태입니다. 스스로 빛을 내진 않지만 특정 방향으로 빛을 완벽히 투과시킵니다. 한편, 액정 분자는 전기장 영향 하에 회전하며, 이를 통과하는 빛도 함께 회전합니다. 즉, 액정은 빛의 스위치 역할을 할 수 있으며, 이것이 디스플레이 기술의 핵심입니다.

LCD의 종류

LCD는 수십 년간 발전해 왔습니다. 기본적으로 TN LCD, STN LCD, TFT LCD가 있습니다.

TN LCD: Twisted Nematic의 약자. 오래된 단순한 기술로 흑백만 표시 가능, 계산기 등 소형 기기에 사용.
STN LCD: Super-twisted Nematic의 약자. TN보다 액정 분자가 더 많이 회전하고 전기적 특성이 달라 더 많은 정보 표시 가능. DSTN(이중층), CSTN(컬러) 등 개선형 존재. 초기 휴대폰, 컴퓨터, 옥외 기기에 사용.
TFT LCD: Thin Film Transistor의 약자. 최신 세대 LCD 기술로 전자 기기, 자동차, 산업 기계 등 모든 디스플레이 시나리오에 적용. '트랜지스터'라는 단어에서 알 수 있듯 TFT LCD에는 집적 회로가 내장되어 있어 고해상도와 풀 컬러 표시가 가능합니다.

TFT LCD가 가장 큰 응용 시장을 차지하므로, 제조 공정을 한 단계 더 깊이 들여다보겠습니다.

TFT LCD 제조 공정

간단히 말해 TFT LCD는 바닥부터 광원 시스템, 회로 시스템, 광학/컬러 제어 시스템 세 부분으로 나뉩니다. 제조 공정에서는 내부 광학/컬러 제어 시스템부터 시작해 전체 모듈로 확장합니다.

관례적으로 TFT LCD 제조 공정을 어레이(Array), 셀(Cell), 모듈(Module) 세 주요 단계로 나눕니다. 앞의 두 단계는 TFT, CF(컬러 필터), LC(액정)를 포함하는 광학/컬러 제어 시스템, 즉 셀 생산에 관한 것입니다. 마지막 단계는 셀, 회로, 광원 시스템의 조립입니다.