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影响高世代TFT-LCD生产线液晶玻璃基板切割工艺的主要因素

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影响高世代TFT-LCD生产线液晶玻璃基板切割工艺的主要因素
作者：艾雨
来源：《科技创新导报》2012年第08期
摘要：本文以高世代（第6代）TFT-LCD生产中切割工艺的生产实践为背景，分析了切割工艺的主要过程和影响切割工艺的主要因素，并对切割工艺的改善作了一些初步的探讨。

关键词：TFT-LCD玻璃基板切割工艺
中图分类号：TN141.9文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2012)03(b)-0000-00
在液晶显示器的生产过程中，成盒后的大片玻璃基板上有多个液晶显示器的单元，需要将这种玻璃基板进行切割，使之成为若干液晶显示器的单体（PANEL），在液晶工业中，是由切割工艺来完成这一任务的。

坐落于安徽省合肥市的合肥京东方光电科技有限公司是我国大陆第一条高世代（第6代）TFT-LCD生产线，切割工艺在合肥京东方光电科技有限公司的生产中起着十分重要的作用。

本文将通过观察实际的生产过程，对影响高世代（第6代）TFT-LCD 生产线切割工艺的主要因素进行一些初步的分析，并提出一些工艺改善的方法。

1 切割工艺的基本概念
液晶玻璃基板的切割工艺主要由切割和裂片两个工序组成，切割工序的工作是用刀轮在玻璃基板上沿切割标记在一定压力下进行划动，在玻璃上形成一条深度和宽度一致的切口，刀轮运动的轨迹就是切割线，通过刀轮压入玻璃产生垂直裂纹，使玻璃裂断大约80%；剩余20%的工作是由裂片工序来完成的，裂片是用高温的水蒸气对玻璃进行喷射，水蒸气通过一排喷嘴喷射出来，在非切割线部分进行少量的喷射，在切割线部分进行大量的喷射，利用热胀冷缩效应使玻璃裂断。

对高世代（第6代）TFT-LCD切割工艺来说，难以解决的问题是Dummy条的去除。

Dummy条指的是切割玻璃基板上的两块相邻PANEL时产生的多余玻璃条。

经过切割和裂片之后，玻璃的断裂接近100%，但是还会有部分Dummy条粘连在PANEL上，这就需要在切割和裂片之后增加去除Dummy条的工作，高世代（第6代）TFT-LCD生产线是通过Transferhand上的Pusher去除Dummy条的。

2 影响切割工艺的主要因素
CUT产线中的切割工艺完成的主要工作有切割、裂片和Dummy去除，其中切割是最主要的工作，切割的效果会影响到裂片的效果，Dummy条的去除主要依靠切割和裂片，其中起决定作用的是切割，Pusher只起辅助作用。

Dummy条如果不能很好的去除，CUT产线的设备会不断的出现报警，导致设备停机，进而影响产线的稼动率；另外，没有被设备自动去除的Dummy条只能由作业人员通过手动去除，用手掰除Dummy条会产生CRACK、BURR等不良，这会大大影响CUT产线的良率。

在实际的生产过程中，由切割、裂片、Dummy去除引起的不良主要有Chipping（或称为Crack）、Broken、Burr、裂纹等。

对玻璃基板进行切割是由Chuck在一端夹着Glass的边缘3mm，在由C/V（传送带）组成的平面上进行的，因此Chuck的水平度和C/V的平整度会对切割的效果产生很大的影响，如果Chuck的水平度或C/V的平整度不好，则切割时刀轮不在同一水平线上，刀轮的压入量不一致，并且在切割时会发生跳刀，导致产生Crack、Burr等不良。

此外，由于在整个切割工艺中与玻璃表面直接接触的是切割刀轮，因此，刀轮的质量和参数对切割的效果也有重要的影响，切割刀轮的材料硬度应大于玻璃硬度。

刀轮的切割质量一般从切割深度和横向微裂纹产生几率两个方面来标征，切割压力越大，玻璃的切割深度也越大，在同样的切割条件下，刀轮角度越小，玻璃的切割深度越大，所以，对于厚度较大的玻璃，应尽可能选择角度较小的刀轮；在同样的切割条件下，角度小的切割刀轮产生横向微裂纹的临界压力值要小些。

由于切割深度可以由加大刀轮的下压量和增大切割压力来获得，因此在刀轮的选择上应首先考虑刀轮角度对横向微裂纹的影响。

在刀轮角度和质量一定的情况下，影响切割效果的主要因素是刀压的大小。

大的刀压虽然可以使玻璃在切割工序得到很好的断裂，但是大的刀压会降低刀轮的使用寿命，在短时间内就需要更换刀轮，会增加生产的成本，并且过大的切割压力会使玻璃提前断裂，发生刀轮干涉等；小的刀压可以使刀轮使用比较长的时间，但是有可能造成玻璃基板的切割不够充分，在裂片时会产生Crack，伤到液晶单元的电极边、造成外观不良等；切割不充分也会使Dummy条不能掉落的几率增加，通过Pusher强制使Dummy条掉落又会使PANEL的边缘出现Crack等不良。

3 改善方法
对制造业来说，有效的提高产品的良率和降低制造的成本是实现企业盈利的有效途径。

对高世代（第6代）TFT-LCD生产线的切割工艺来说，在不影响切割品质的情况下尽可能的提高刀轮的使用寿命是切割工艺的改善方向。

因此，我们在TFT-LCD的实际生产过程中，首先必须保证切割部分的Chuck的水平度和C/V的平整度，使玻璃切割时刀轮处于同一水平面内，并且刀轮的压入量是一恒定值；其次必须选用合适的刀轮，高世代（第6代）线采用高渗透刀轮，高渗透刀轮经过加工，在刀轮外围形成一定的角度和齿轮，在切割玻璃基板时可以获得较深的垂直裂纹，得到较好的裂片效果；再次，要选择合适的刀压，刀压既不能太大，也不能太小，要在保证玻璃切割效果的前提下尽可能的减小刀压，尽量延长刀轮的使用寿命，降低生产的成本。

其中，前两点工作是与设备硬件本身有关的改善措施，主要在设备安装时由设备厂商来完成，在设备安装好、设备的硬件已经固定、并且选定了刀轮的型号以后，影响切割品质的主要因素就是刀压的大小，因此工艺与设备维护工程师在日常生产中改善切割品质主要应该集中于如何选择合适的刀压。

随着刀轮使用距离的增加，刀轮的边缘会受到磨损，影响切割质量，为保证切割质量，就需要增加刀压。

由于保证切割质量是在刀轮走一定米数，增加一定的刀压，因此，根据切割后DUMMY不掉的数据和PANEL报废的数据，以及此时刀轮的使用距离和刀压的大小，可以找出它们之间的函数关系式，从而推算出刀轮使用多少距离时增加多少刀压才能保证最好的切割效果，根据这个函数关系式来在生产实践中对刀压进行调整，可以既保证切割品质又能降低公司的生产成本。

4 小结
本文根据高世代（第6代）TFT-LCD生产中切割工艺的实际情况，分析了影响切割品质的主要因素，并根据这些主要因素，提出了切割品质的改进方法，并认为工艺与设备维护工程师研究改善切割品质的重点应该是如何根据刀轮的使用情况和当时的切割品质状况来使用合适的刀压。

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影响LCD玻璃切割机切割精度的参数的优化

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doi:10.14176/j.issn.l001-3474.2021.01.015影响LCD玻璃切割机切割精度的参数的优化王涛，李海泉，王建鹏（中电科风华信息装备股份有限公司，山西太原030024）摘要：随着LCD行业的产品技术的日新月异，产线工艺设备的精度指标和使用要求也不断提升。

阐述了LCD玻璃切割机中影响切割精度的重要参数。

从工作台的综合性能、切割位置精度、切割压力精度着手，分析了三种参数对切割精度的影响，给出了提升性能的优化方法。

通过分析和优化，可以有效提高设备的整机性能，提升设备的市场竞争力。

关键词：LCD；切割机；切割精度；参数；优化中图分类号：TN873文献标识码：A文章编号：1001-3474（2021）01-0054-04Optimization of Parameters Affecting Cutting Precision of Cutting Machine forLCD GlassWANG Tao,LI Haiquan,WANG Jianpeng(CETC Fenghua Information Equipment Co.,Ltd.,Taiyuan030024,China) Abstract：With the development of the product technology in the LCD industry,the precision andapplication requirements of process equipment in production line are constantly improving.The important parameters affecting cutting precision of cutting machine for LCD glass are described.Starting from the comprehensive performance index of the worktable,cutting position precision and cutting pressure accuracy,the influence of the three parameters on cutting precision is analyzed,and the optimization method of improving performance indexes is given.Through analysis and optimization,the performance of whole machine can be improved,and the market competitiveness can be enhanced.Keywords：LCD;cutting machine;cutting precision;parameters;optimizationDocument Code:A Article ID:1001-3474(2021)01-0054-04目前，在LCD行业的生产线中，国内TFT-LCD生产切割装备的国产化水平已经具备一定的基础，打破了最初依靠进口的局面，很好地推动了我国整个TFT-LCD产业制造设备的配套能力叫玻璃切割工序是重要的一道后工序，切割工艺质量直接影响着产品的最终品质。

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我国高世代液晶面板线实际产能分析发布时间：2021-07-08T11:32:33.353Z 来源：《基层建设》2021年第11期作者：张荣军杨光李丹丹余芳[导读] 摘要：随着我国自主建造高世代线的诞生，我国在高世代液晶面板研究领域之中的探索便正式步入正轨，并取得了突破性进展，与此同时，我国的液晶面板生产线饱受争议，行业内人士普遍认为我国液晶面板生产线存在生产过剩的问题，然而，这却并未阻止我国液晶面板生产企业前进的步伐，本文将简要分析我国高世代液晶面板线的实际产能，并为相关企业和行业发展指明方向。

世源科技工程有限公司北京 100000摘要：随着我国自主建造高世代线的诞生，我国在高世代液晶面板研究领域之中的探索便正式步入正轨，并取得了突破性进展，与此同时，我国的液晶面板生产线饱受争议，行业内人士普遍认为我国液晶面板生产线存在生产过剩的问题，然而，这却并未阻止我国液晶面板生产企业前进的步伐，本文将简要分析我国高世代液晶面板线的实际产能，并为相关企业和行业发展指明方向。

关键词：高世代；液晶面板；产能分析液晶面板领域的资金和技术高度密集，其产品价格可能受到来自供求关系的影响。

现阶段，韩国面板产商为了实现快速的企业转型，将显示屏生产进行了优化调整，而我国面板厂商则更多致力于高世代液晶面板的生产之中。

因此，在未来的一段时间内，大尺寸液晶面板的产能必将逐步转向中国，也因此提高了我国在全球面板市场之中的地位。

在多年的发展进程之中，我国液晶面板行业承受了巨大的压力，也始终面临产能过剩的质疑。

为此，将针对我国高世代液晶面板的产能展开分析，以明确我国日后高世代液晶面板的发展方向。

1 行业发展概况自上世纪末以来，平板显示器便已经在人们的生活中得到了广泛应用，无论是电视、电脑，还是各类仪表设备之中都需要应用平板显示器，这使得全球显示器件行业都逐渐迈入了平板化发展阶段。

TFT－LCD技术因其杰出的性能优势，已经逐渐成为现阶段普及度最高、接受度最广的一类显示技术。

玻璃基板性能对TFT-LCD面板TP的影响

玻璃基板性能对TFT-LCD面板TP的影响

引言TFT-LCD玻璃基板是显示面板的关键材料，主要用作薄膜晶体管（TFT）阵列的底板和彩色滤光片（CF）的底板。

基板玻璃作为显示器的重要组成部分，对显示器性能的影响巨大。

TP英文total pitch，中文含义是全面积尺寸，在TFT-LCD面板制程中，TP用来表示成膜图形与设计值的偏差。

图1是面板厂使用的两批次玻璃基板的TP值（以DX值表示）的比较。

图1 两批次玻璃基板TP值（以DX值表示）的比较可以看出S01批次的TP值较小且较稳定，S03批次的TP值较大且不稳定。

检测发现，S03批次的电测不良率较高，进一步在显微镜下分析发现，该批次产品镀膜后有较多的不规则灰斑和牛顿环，如图2所示。

面板厂在经过分析后认为，这些不良现象可能与玻璃基板的性能有关。

图2 电测工序观察到的不规则灰斑和牛顿环影响TP的因素非常多，其中主要包括玻璃基板的性能、膜厚均一性、烤炉温度分布、曝光温度、曝光真空度、Mask像素精度、Mask bending压力、CDC测量误差等。

本文主要研究玻璃基板的某些性能对TP的影响。

1TP产生原理TP通常产生在面板的成膜曝光工序，在玻璃基板上镀膜后，需要在曝光机内加热、曝光。

虽然玻璃基板厂商在生产过程中对玻璃基板进行了退火处理，但玻璃基板内部不可避免地存在着残余应力，使得玻璃基板处于松弛的状态。

在曝光处理时，玻璃基板被反复加热，内部质点被激活重排，造成尺寸上的收缩或伸张，于是镀在玻璃基板的膜层图形随之产生形变，造成图形尺寸的变化，即产生TP，如图3所示。

图3 TP的产生示意图2数据整理、分析与讨论（1）再热收缩率再热收缩率的试验数据见图4。

将加热一次的收缩率数据按从小到大的顺序排列，最小值为0.6×10-6，最大值为 5.4×10-6，平均值为 2.94×10-6。

加热六次后，所有试样的再热收缩率都增大，平均值为8.39×10-6，且都在均值上下波动。

液晶面板的生产线世代如何划分

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液晶面板的生产线世代如何划分2009年11月20日00:00凤凰网财经【大中小】【打印】共有评论0条所谓液晶面板世代线数并没有一个严格的定义，而只是业界一个约定俗成的称法。

它是按照生产线所应用的玻璃基板的尺寸划分而来的。

简单地说，液晶面板是两层很薄的玻璃基板中间包裹一层液晶分子构成的。

生产时，采用的玻璃基板有一个固定的尺寸，再通过切割形成各种尺寸的液晶面板。

这就涉及到一个问题：如何切割玻璃基板会使原材料利用率较高，最终成品的经济效益较好。

因此，根据经济切割尺寸的不同，液晶生产线也被分成了不同的代数。

5代线最高阶段的基板尺寸是1200X1300mm，最多能切割6片27英寸宽屏LCD-TV用基板，所以5代线的上限是27英寸宽屏电视机；6代线经济切割的上限是37英寸；7代线经济切割的上限是46英寸；8代线的基板尺寸是2160X2460mm，最多可以切割8片46英寸LCD-TV基板，切割6片52英寸LCD-TV 用基板，52英寸是8代线的经济切割尺寸。

值得注意的是，不同厂家的生产线，同代线的玻璃基板尺寸也是不尽相同的，例如LG D与夏普的6代线尺寸就并不相同。

总体来说，面板代数越高，面板的尺寸越大，切割的屏幕数量越多，利用率和效益就越高，价格可以做得更便宜，代表着该面板厂的技术实力越强。

6代、7代、7.5代、8代线技术上差别不是很大，比如32寸的电视，分辨不出是由6代线还是7代线生产出来的；而生产工艺技术则可能略有不同，比如4代线玻璃基板在生产流程中是水平放置，8代线以上由于玻璃基板巨大，在生产过程中要垂直或倾斜式放置。

此外，生产厂商一般更倾向于将更先进的数字电视技术导入世代数的生产线，从而使更高世代产品获得更好的视觉效果。

5代线和5代线以下主要是以生产笔记本和台式电脑用的显示器为主，液晶材料某些参数要求相对要低些；而6代线、7代线或更高代次则以生产液晶电视为主，液晶材料参数要求相对要高点。

全球的液晶面板生产线主要有友达光电、奇美电子、夏普、三星、LG-飞利浦。