TFT-LCD彩膜品質運營模式的半自動化探究

毛繼禹，陳 波，孫 策，閆效民，韓建東

（北京京東方顯示技術有限公司，北京 100176）

0 引言

目前的CF基板制作工藝如下：

ITO→BM→R→G→B→OC→PS→Repair→Final Macro，其中宏觀缺陷的檢出主要依靠各線的在線檢測機（Mura設備）以及最終宏觀檢測機（Macro）配合完成的，如圖1所示。

圖1 目前宏觀缺陷檢出系統

Mura設備同Macro設備構成了CF基板的宏觀品質監控體系，首先，Mura設備對各條線的宏觀品質進行在線的監控，OP通過觀察Mura圖像，檢出嚴重連續的缺陷，避免各條線批量和嚴重的缺陷繼續產生。當基板所有的生產工程都已完成，會經過Final Macro工程，OP操作Macro設備對所有出貨基板進行宏觀缺陷的檢測，檢測過程中會參考Mura圖像，以此保證所有流入Cell的CF基板品質均沒有問題。

但是，目前CF工廠基板制作工藝已較為成熟，用如32寸基板的宏觀缺陷的NG比率僅約為0.012%（2013年至今某公司CF工廠宏觀缺陷NG比率），如圖2所示。

圖2 宏觀缺陷NG比率數據

2013年至今，CF工廠共生產32寸基板7080210張，宏觀缺陷造成的NG數量為829，平均1萬個CF Panel 中僅有一個Panel制在宏觀NG缺陷，而Final Macro檢測一張基板的時間約為110秒， 那么為了檢出這一個宏觀NG Panel，需要10名OP操作10臺Macro設備工作約33小時（通過舉用計算所得）。目前這種Final Macro終檢模式制在大量的時間和人力的浪費，很大的影響了工廠的產出效率和產出成本。而如果采用抽檢的方式，又不能達到準確檢出宏觀缺陷的目的。

1 新運營模式的探究

本文提出一種新的高效的宏觀品質的運營模式，新模式需要以下兩個方面的改造：

Mura設備具有“A”判定的設計，Final Macro線運營方式的更改。

1.1 Mura設備具有“A”判定的設計

1）基礎數據庫的建立

選取2013年至今CF基板宏觀NG缺陷基板，首先調取Mura圖像，求出各個NG缺陷與正常范圍的灰度差，然后將其按照缺陷種類進行分類，系計出各種缺陷的灰度差范圍值。如圖3所示。

通過上圖，計算得出CF基板NG缺陷的總灰度值范圍為15.6-34.7

2）“A”判定新算法的添加

通過增加算法，更改軟件程程，使得缺陷與正常區域的灰度差達到設定的“A”判定范圍，Mura設備自動將基板判為“A”。當檢測的基板的相應Panel的一部分灰度差達到了“A”判定范圍，Mura設備會對問題基板進行警報判定“A”判定。“A”判定灰度值范圍可隨著NG缺陷數據庫的增加而進行隨時更改與更新。如圖4所示。

1.2 Final Macro線運營方式的更改

通過更改Final Macro線CIM以及TRF的運營程程，使得Final Macro滿足如下條件：

1）Mura初判為G的基板，從Final Macro線的發片口發出后，不進Macro，直接排到OK Port口。

2） Mura初判為A的問題基板，從Final Macro線的發片口發出后，進入Macro進行復檢，由OP進行人眼確認：缺陷程度超過限度樣本判為N，如程度未超過限度樣本，判為G。如圖5所示。

圖5 新運營模式圖示

2 新運營具體實施過程

1）首先Glass基板流過各線Mura檢測機，Mura機的Line Camera和反射照明單元，讀取Glass的圖像并將其處調轉換為灰度圖像，如圖6所示。

圖6 Mura灰度圖像圖示

2）Mura機對各個缺陷點的灰度差進行計算，再同Mura設備設定的“A”判定的灰度差范圍進行比較，如在范圍內，Glass判為“A”，范圍外判為“G”。

圖7 缺陷基板判定圖示

3）不同判定的Glass流到Final Macro，CIM以及TRF自動識別基板判定：

（1）判為“G”的基板，從發片口直接發出，不進入Macro設備，Robot直接將Glass排到OK Port。

（2）判為“A”的基板，從發片口發出，進入Macro設備進行復檢，由操作員進行人眼判定，如果超過限度樣本的程度， 判為Glass NG；如在限度樣本的程度內，判為Glass OK。

圖8 新運營模式圖示

這種設計在不影響宏觀品質檢出的同時，既減少了設備的使用頻率，延長了設備的壽命，又節約了大量的終檢檢片時間和人力成本。

3 結論

本文提出的TFT-LCD彩膜品質運營模式的優化和探究，首先通過增加新算法使得Mura設備能夠對“問題基板”進行初基的警報判定→“A”判定（A代表abnormal），然后通過更改Final Macro線CIM以及TRF的運營程程，使得僅有判“A”基板進入Macro設備進行“復查”，這種設計在不影響宏觀品質檢出的同時，既減少了設備的使用頻率，延長了設備的壽命，又節約了大量的終檢檢片時間和人力成本。

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