TFT-LCD玻璃基板板面划伤管控措施_何旭.pdf

54全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期（成都中光电科技有限公司成都611731）Abstract:In the process of production of liquid crystal glass substrate,there will be a variety of surface defects,the representative one is scratches.This kind of defect is closely related to the equipment parts and media which contact the substrate surface in the manufacturing process.In order to ensure high quality glass substrate products,the assessment of the scratches on glass substrate caused by the contact of equipment parts and media was carried out based on the mechanism analysis of the scratches on TFT-LCD glass substrate and the identification of the risk of the scratches,and some relevant countermeasures were recommended.The control measures of glass substrate production equipment suitable for the requirements of high quality of glass surface are found out,and the purpose of effectively reducing the scratches on glass substrate is achieved.Key Words:TFT-LCD glass substrate,scratches,plate surface quality,control measuresControl Measures for Scratches on TFT-LCD Glass Substrate Surface（Chengdu COE Technology Co.,Ltd.,Chengdu 611731,China）中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：10031987（2023）04005406TFT-LCD玻璃基板板面划伤管控措施关键词TFT-LCD玻璃基板；划伤；板面品质；管控措施何旭闵蛟摘要液晶玻璃基板生产过程中会产生各种板面缺陷，划伤为其代表性一种，这类缺陷与制造过程中所接触的设备零部件及介质有很大关联。为保证高品质玻璃基板产品，通过对TFT-LCD玻璃基板板面划伤产生机理分析、发生的风险识别，重点进行玻璃基板接触设备零部件及介质所引发板面划伤评估，制定相关的应对措施。摸索出了适合板面高品质要求的玻璃基板生产设备管控措施，达到了有效降低玻璃基板划伤产生的目的。HE Xu,MIN Jiao作者简介：何旭（1986-），男，四川成都人，本科，工程师，主要从事液晶玻璃基板生产设备维护管理、设备技术改造等工作。1TFT-LCD玻璃基板板面品质目标及划伤危害本文以TFT-LCD玻璃基板产品板面品质优良为目标，将影响板面品质目标实现的不良现象划伤进行分析，研究其产生机理。通过对玻璃基板生产过程中接触的各种机械设备结构组成、运行原理、介质使用性能等进行研究，结合板面划伤产生机理进行风险识别，并制定相关的应对措施，最终达到降低玻璃基板划伤产生的目的。0引言玻璃基板是液晶平板显示器的重要组成部分，从划伤所呈现出的现象来看，通常在玻璃基板板面上表现为点状伤或线状（不规则）划伤。其板面品质优劣将直接影响后续液晶面板制程过程中镀膜质量，甚至会导致整张液晶面板直接报废，为保证液晶面板产品质量及正常生产，玻璃基板板面品质显得尤为重要。常规生产过程中，玻璃基板会产生各种板面品质不良，划伤为其常见缺陷。划伤会导致玻璃基板在下游产业中液晶面板数据线、扫描线等的断线、线间短路等不良。为保证下游产业质量，TFT-LCD玻璃基板板面品质的目标需确保板面无划伤。2划伤现象产生机理及表现55生产经验从划伤产生的机理分析，生产过程中当玻璃基板接触尖刺类介质或局部所受压强大于其自身硬度时，玻璃板面则出现点状伤的现象；当玻璃基板在生产过程中板面与其接触的机械设备零部件、介质之间发生的相对滑动超过了其自身的划痕硬度时则会在玻璃板面上呈现出线状（或不规则）划伤。玻璃基板制造完成后经检验表现出的板面划伤缺陷如图1、图2、图3所示。3.1玻璃基板板面划伤风险识别玻璃基板板面划伤产生往往与加工过程中玻璃基板接触的各种机械设备结构形式和介质有很大关系。按生产流程玻璃基板所接触的机械设备零部件和介质易出现板面划伤风险包括：半成品间隔纸、划线切割台面、掰断台面、研磨取片装置吸盘、研磨台面、各相邻输送单元速度差和空隙距离、清洗区域等。3.2玻璃基板板面划伤风险评估3划伤风险识别及评估（1）半成品玻璃基板包装时，为避免相邻两片基板直接接触发生擦伤，通常在中间加入间隔纸且倾斜包装于A型架上，如图4所示。图1玻璃基板板面点伤图2玻璃基板板面线状划伤图3玻璃基板板面不规则划伤图4半成品玻璃基板包装形式及受力分析 计算A型架上单片玻璃基板对A型架斜板所施加的压力，按G4.5代半成品玻璃基板其尺寸为1520 mm980 mm，厚度0.5 mm，取玻璃密度56全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期32.38 g/cm ，单片玻璃基板对A型架斜板所施加的压力F为：（3）当玻璃位于掰断单元时，机械装置掰断过程中，产生飞溅玻璃屑概率更大，玻璃屑附着于玻璃基板或掰断台面上，后续造成的玻璃基板划伤类型与划线切割单元类似，但风险更大。（4）当玻璃基板进入研磨区后，其在研磨3（N）（2）当玻璃基板位于划线切割单元时，吸附装置首先将整张玻璃基板牢固吸附于工作台上，然后刀轮对其进行划线切割，此过程中易产生飞溅玻璃屑，其可能附着于玻璃基板或划线切割台上，都可能造成后续玻璃基板划伤风险，前者主要表现为当玻璃基板进入清洗区后，玻璃屑易嵌入清洗部件内，与玻璃基板接触相互作用发生划伤，后者主要表现为与玻璃基板直接接触发生划伤。（152980.052.38）9.8sin10半成品玻璃基板包装数430片，力的作用是相互的，则靠近A型架斜板第一张玻璃基板所受压力F F4301290（N），实际过程还包括间隔1纸重力，故所受压力比计算值略大。玻璃基板所受压力与其斜板之间距离成反比，即距离越小，所受压力越大，距离越大，所受压力越小。由于所使用的间隔纸存在一定的逸出物，故越靠近A型架斜板玻璃基板越容易发生点状划伤风险。Fmgsin10图5玻璃基板边部研磨过程示意图（7）玻璃基板加工过程中，相邻两输送设备之间存在一定空隙。由于G4.5代玻璃基板薄，厚度仅为0.5 mm，易弯曲，玻璃基板前端进入空隙处时受自重向下弯曲，如图6所示。到达下段输送设备输入端与设备零部件接触并恢复基板前端水平状态时易发生划伤。（6）玻璃基板加工过程中，基板从上段设备进入下段设备时，若工序之间设备传输速度存在速度差，则玻璃基板前、后段分别相对于下、上段传输设备发生相对滑动现象，进而导致玻璃前段和后段板面表现出不规则划伤。图6相邻玻璃基板传输过程示意图（5）现有玻璃基板在研磨区内取放方式为：取放片吸盘位于玻璃基板下部。在玻璃基板放置于工作台进行边部研磨过程中，玻璃边部夹杂的玻璃屑及研磨产生的玻璃屑易飞溅到取片吸盘上，如图5所示，进行后续取玻璃基板时则易造成板面点状划伤现象。区内移动速度较快，易导致玻璃基板上玻璃屑掉落于研磨工作台上，且目前工作台与玻璃基板大面积直接接触，容易造成划伤发生。57生产经验在玻璃基板板面划伤风险识别及评估基础上，对相应的结果采取规避、减轻、自留等应对措施，实现减少玻璃基板划伤发生的目标。4应对措施（8）清洗区域玻璃屑产生分为玻璃基板自身带入清洗区域和清洗区域破片后产生的玻璃屑。这两类玻璃屑夹杂在清洗设备零部件中，在对玻璃基板进行清洗作业时，则可能导致玻璃基板板面划伤。图7相邻玻璃基板传输过程改进型示意图4.1玻璃基板板面划伤规避应对措施（1）针对玻璃基板在相邻输送设备之间空隙向下弯曲情形，对设备做相应改进，在空隙处增加钢管（材质选用不锈钢），钢管上部安装喷嘴且均匀分布，钢管两端装配接头并通压缩空气，管路增加调节阀方便喷出气量控制，整管采取适宜安装方式于图7所示位置。喷头出气形状为扇形，当玻璃基板前端进入空隙处时，气体吹动保持其整板水平状态，玻璃基板整板平稳进入下段输送设备，确保玻璃基板与输送设备零部件接触后不再发生划伤。（2）玻璃基板因工序之间设备传输速度差值造成的划伤问题，可通过技术调整结合检测仪器（测速仪）验证，使工序设备之间的传输速度一致，玻璃在传输过程中不再发生相对滑动，从根本上解决因速度差导致的玻璃基板划伤现象。（3）针对研磨取片吸盘工作方式造成的板面划伤，可将研磨取片装置改型为取片吸盘位于玻璃基板上部且吸盘面向下，从根本上消除了取片吸盘上附着玻璃屑的可能，进而规避了取片时点状划伤风险发生，改型对比如图8所示。图8研磨取片吸盘工作方式改型对比58全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期（1）因半成品间隔纸选用造成玻璃基板划伤，可选用质量好、逸出物少的间隔纸，从而减轻玻璃划伤的风险，但同时也会增加间隔纸使用成本。考虑到玻璃受力与斜板距离成反比，靠近斜板部分玻璃基板发生的划伤风险高，可采用二分法，以总装片数中间片为分割点，靠A型架斜板前半部分玻璃基板间隔纸采用质量好、逸出物少的间隔纸，后半部分采用质量次之的间隔纸。这样既保证玻璃基板品质同时兼顾间隔纸使用成本。4.2玻璃基板板面划伤减轻应对措施（2）因玻璃基板在划线切割过程中造成的玻璃屑飞溅，可在切割刀轮头部增加收尘管道装置，在划线切割过程中对飞溅的玻璃屑回收，减轻其飞溅而导致后续划伤的发生，装置改进如图9所示。的概率，从而降低划伤风险。如图10所示，传统玻璃输送方式为平皮带输送，其与玻璃基板有很大接触面积，也就增加了划伤风险。而改进后传输方式为同步带输送，保证了其基本功能的同时减少了玻璃基板接触面积，从而降低了划伤风险。图9划线切割刀头增加收尘管道示意图（3）因玻璃基板在掰断过程中造成的玻璃屑飞溅附着于输送设备上造成的划伤，可对设备输送方式进行改进，达到减轻玻璃屑附着在输送设备上图11研磨工作台改型前后对比示意图图10掰断工作台玻璃基板输送方式改型前后对比示意图（4）有些设备在设计时往往存在盈余功能，即在满足基本功能外还有多余功能，但多余功能有增益或减损效果。具体到研磨工作台，其主要功能是将玻璃基板研磨边牢固吸附于研磨工作台上，而其除边部结构外也设计有牢固吸附装置，这恰恰是减损效果的盈余设计。可将其盈余功能部分去除，以减少玻璃基板接触面积，从而减少玻璃划伤风险的发生。改进前后如图11所示，改型后的研磨台中间大部分设计为镂空状，保留四边工作部位对玻璃基板吸附固定。为防止玻璃基板中心下垂而引起边部翘曲引发的研磨不良，在中心部位设置局部吸附装置，且水平高度与四边部等高，这样可确保玻璃基板整板水平状态进行边部研磨加工。（下转第62页）62全国性建材科技期刊玻璃2023年第4期总第379期5企业严重违法失信行为对于认证企业而言，防范营业执照可能带来的认证风险，应该注意：（1）提升对认证工作的重视程度。CCC认证工作并不仅仅是认证管理部门的工作，而是涉及企业正常经营生产方方面面，从确定企业生产经营地址到经营范围都与认证工作息息相关。因此，企业管理者应全面贯彻落实未来，随着经济活