TFT-LCD基板玻璃粘附缺陷成因及控制

在TFT-LCD基板玻璃生產(chǎn)制造領(lǐng)域，玻璃粘附缺陷目前尚無(wú)明顯的已量化的缺陷劃分界定方法，缺陷對(duì)策工作主要集中在半成品制造過(guò)程。對(duì)玻璃粘附缺陷對(duì)策工作過(guò)程的分析及方法、對(duì)策結(jié)果總結(jié)，可對(duì)玻璃粘附缺陷增加理解，減少缺陷對(duì)策時(shí)間，在基板玻璃生產(chǎn)制造過(guò)程工藝管理方面，制定相關(guān)工藝制度，對(duì)預(yù)防玻璃粘附缺陷、提高基板玻璃產(chǎn)品質(zhì)量具有積極意義。玻璃粘附，有文獻(xiàn)將其表述為ADG（AdheredGlass），在TFT-LCD基板玻璃行業(yè)，其表現(xiàn)形式為玻璃碎塊形狀不定的一種玻璃表面缺陷，微小玻璃碎塊（尺寸一般為0.001～0.5mm）貼附于基板玻璃表面，有一定附著力，不借助外力很難自行脫落。玻璃粘附缺陷按玻璃碎塊的來(lái)源一般分為熱粘附和冷粘附兩大類(lèi)。玻璃粘附之熱粘附按TFT-LCD基板玻璃生產(chǎn)制造流程，玻璃粘附之熱粘附（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“熱粘附”）一般集中在LE（退火爐末端）工序前后，該工序產(chǎn)生玻璃粘附特征是粘附物及基板玻璃溫度較高（60～240℃），玻璃粘附強(qiáng)度大，后續(xù)處理難度大（靠噴淋清洗及超聲波清洗很難洗掉），處理成功率低。（1）熱粘附之“橫切”因素在基板玻璃制造工序“橫切”環(huán)節(jié)，熱粘附的產(chǎn)生主要受以下因素影響：切割質(zhì)量影響，掰斷因素影響，生產(chǎn)設(shè)備因素影響，真空除塵因素，基板玻璃自身因素等。（2）熱粘附之環(huán)境因素環(huán)境因素是指基板玻璃制造過(guò)程中，熱處理區(qū)域與玻璃切割區(qū)域的空間氣壓。由于高溫原因，熱態(tài)爐腔內(nèi)很難做到完全潔凈，腔體內(nèi)會(huì)有很多玻璃粉塵積塵。當(dāng)熱處理區(qū)域（爐腔）氣壓大于玻璃切割區(qū)域氣壓時(shí)，氣流方向會(huì)將爐腔內(nèi)玻璃粉塵帶入玻璃切割區(qū)域，不可避免地造成基板玻璃的熱粘附。為此對(duì)該工序的環(huán)境壓力須做嚴(yán)格的要求。如前述玻璃溫度較高時(shí)，玻璃粉塵的粘附較難處理，為此，同時(shí)對(duì)切割環(huán)境的溫度進(jìn)行控制，環(huán)境要求見(jiàn)表1。表1環(huán)境要求明細(xì)（3）熱粘附之玻璃輸送因素輸送因素是指在基板玻璃切割后的輸送過(guò)程中，由于輸送設(shè)備的摩擦，導(dǎo)致設(shè)備帶電致使被輸送的基板玻璃帶電，從而吸附，并粘附沿輸送軌道較近距離的粉塵顆粒。（4）熱粘附之“縱切”因素在基板玻璃制造工序中，完成橫向基板玻璃與母材分離后還需對(duì)其進(jìn)行縱向劃線(xiàn)切割（簡(jiǎn)稱(chēng)“縱切”），去除由于制造工序中拉邊工藝形成的毛邊?；宀ＡЫ?jīng)過(guò)前期輸送，進(jìn)入縱切工序時(shí)溫度基本降至50～90℃，但仍然未達(dá)到室溫，屬于熱粘附的范疇。與“橫切”因素不同的是其掰斷動(dòng)作由以切割線(xiàn)為軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作和被切割的耳料與母材分離的平移動(dòng)作共同合成，兩個(gè)分動(dòng)作的動(dòng)作速度互不影響，但動(dòng)作的起始時(shí)間必須是旋轉(zhuǎn)動(dòng)作早于平移動(dòng)作。微調(diào)兩個(gè)動(dòng)作的起始時(shí)間間隔也對(duì)掰斷產(chǎn)生的玻璃粉塵有影響。玻璃粘附之冷粘附當(dāng)基板玻璃完成橫切、縱切后，僅達(dá)到半成品要求，還需對(duì)半成品玻璃進(jìn)行精加工，即對(duì)基板玻璃四邊精切、掰斷、研磨及清洗。以上過(guò)程對(duì)基板玻璃的操作仍有劃線(xiàn)切割、掰斷操作，連同對(duì)掰斷后的斷口進(jìn)行研磨處理，微小碎玻璃塊（玻璃粉塵）的產(chǎn)生仍不可避免。（1）冷粘附之切割裂片、研磨因素精加工的切割裂片與半成品加工不同之處在于，其半成品切割用砧板為專(zhuān)用輸送帶替代，并無(wú)真空除塵裝置，其余基本相同。研磨操作因研磨輪為耗材，除生成玻璃粉塵外，還生成研磨粉（研磨輪掉落）。由于研磨操作局部會(huì)產(chǎn)生高溫，為此研磨產(chǎn)生玻璃粉塵粘附處理亦有一定難度。（2）冷粘附之清洗因素為清除玻璃粉塵，基板玻璃精加工后的清洗操作經(jīng)過(guò)多道清洗項(xiàng)目：高壓噴淋、二流體、超聲波清洗、盤(pán)刷清理、滾刷清理、風(fēng)刀噴淋。當(dāng)清洗設(shè)備工藝運(yùn)行參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)對(duì)玻璃粘附的去除尤其是冷粘附出現(xiàn)明顯影響。玻璃粘附缺陷之對(duì)策（1）潔凈環(huán)境的管控及衛(wèi)生清理對(duì)潔凈環(huán)境的控制，潔凈度、壓差、溫濕度、風(fēng)速管控可參考相關(guān)文獻(xiàn)。對(duì)潔凈環(huán)境的衛(wèi)生清理除參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行外，需提及的是，對(duì)于異常生產(chǎn)事件尤其是異常碎片后須采取管控措施，對(duì)掉落的碎玻璃使用專(zhuān)用除塵器清理。（2）“橫切”切割掰斷環(huán)節(jié)的對(duì)策玻璃粘附常用措施設(shè)備方面，砧板條安裝務(wù)使表面平直，當(dāng)使用橡膠材質(zhì)砧板條時(shí)，為確保砧板條不滑落，設(shè)備設(shè)計(jì)的砧板條及安裝座配合公差為過(guò)盈配合，安裝砧板條時(shí)難免發(fā)生變形，為使其工作表面平直，可在安裝后靜置一段時(shí)間，使砧板條靠自身的彈性恢復(fù)自由狀態(tài)，靜置后安裝好的砧板條在投入使用前仍需檢查工作面平整情況，如果出現(xiàn)工作面的凹凸現(xiàn)象需做對(duì)應(yīng)處理。對(duì)于設(shè)備狀態(tài)的調(diào)整，結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)，為便于粉塵顆粒吸收，可采用如圖1所示方法，改變刀輪與砧板相對(duì)位置，使割線(xiàn)距離真空腔入口距離A較小，可大幅提高玻璃粉塵的除塵效果設(shè)備運(yùn)行參數(shù)方面，使V手臂下降略大于V流速，經(jīng)驗(yàn)證明對(duì)裂片粉塵產(chǎn)生情況會(huì)優(yōu)于二者相等的情形。如圖2所示。圖1刀輪與砧板的位置關(guān)系圖2玻璃流速與設(shè)備跟隨關(guān)系圖在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，定時(shí)作業(yè)擦拭砧板工作面，為提高砧板使用壽命及減少擦拭頻次，在砧板工作表面粘貼光潔度較高的膠帶；對(duì)策基板玻璃品質(zhì)微小變化時(shí)可適當(dāng)調(diào)整基板與砧板間距及相對(duì)位置。（3）輸送及“縱切”環(huán)節(jié)對(duì)策玻璃粘附常用措施使用專(zhuān)用的除靜電設(shè)備，如離子風(fēng)棒，通過(guò)對(duì)輸送設(shè)備噴吹與其帶電極性相反的電荷去除被輸送基板玻璃表面靜電。對(duì)輸送設(shè)備采用可靠的接地措施?？v切環(huán)節(jié)使用柔性真空腔，增強(qiáng)真空吸附效果。對(duì)切割割線(xiàn)割痕進(jìn)行顯微鏡觀察測(cè)量，定期作業(yè)，作為道具更換的依據(jù)。（4）冷粘附類(lèi)之玻璃粘附對(duì)策常用措施清洗工序常用的對(duì)策措施有：加大盤(pán)刷、滾刷清洗工作時(shí)的壓入量、調(diào)整噴淋水壓力、提高清洗劑濃度，調(diào)整超聲波頻率（一般在40~135Hz）等。（5）對(duì)玻璃粘附情況免檢結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)做出玻璃粘附位置坐標(biāo)圖，依靠數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法分析玻璃粘附分布規(guī)律，確定需改進(jìn)或查找問(wèn)題工序。（6）確定玻璃粘附屬于冷粘附還是熱粘附可以用簡(jiǎn)潔的檢測(cè)方法，改變常溫工序基板玻璃放入軌道的方向、面向（正反面交換），查看3.5所述玻璃粘附位置坐標(biāo)圖，觀察變化情況，可以快速甄別玻璃粘附的類(lèi)型。另外玻璃粘附缺陷是否有明顯特征，可以通過(guò)缺陷面檢圖片（圖3）進(jìn)行進(jìn)一步的判斷。圖3玻璃缺陷面檢圖片通過(guò)圖3可以很簡(jiǎn)潔地排除三角形鉑金析