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无人工厂:一块玻璃“千锤百炼”变身液晶显示屏

   2021-11-11 长江日报4700
核心提示:一块毫不起眼的玻璃,摇身一变,成为价值千金的液晶显示屏。在东湖高新区的TCL武汉华星光电,是武汉“光芯屏端网”万亿产业阵列中的重要成员,这里每天都上演着玻璃晋升显示屏的奇妙旅程,但比奇妙旅程更奇的,是这个车间几乎没有一个人。


一块块玻璃被机械手臂运送到一台台设备里

一块毫不起眼的玻璃,摇身一变,成为价值千金的液晶显示屏。在东湖高新区的TCL武汉华星光电,是武汉“光芯屏端网”万亿产业阵列中的重要成员,这里每天都上演着玻璃晋升显示屏的奇妙旅程,但比奇妙旅程更奇的,是这个车间几乎没有一个人。

11月8日,长江日报记者经过特许,走进武汉华星无尘车间,探访第六代LTPS(低温多晶硅)液晶显示面板智能生产线(t3项目)。

走进建筑面积约40万平方米,相当于五六个足球场大小的巨无霸厂房,穿上严实的连体无尘服,洗手烘干,戴上手套后再次洗手烘干,踩过粘尘垫,穿过风淋室吹风除尘后,液晶面板生产线映入眼帘:约10米高的厂房因光照颜色的不同,被分为白光区和黄光区,一眼望不到头,一台台大型先进设备摆放在无尘车间内。

相比传统生产车间火花飞溅、机械轰鸣的嘈杂环境,TCL华星的生产车间像一个图书馆。洁净的厂房,大型智能化机台,极少数的操作工人,整个车间既安静又洁净。

在白光区,一块块1.5米×1.85米的玻璃被机械手臂运送到一台台设备里,通过准分子激光退火等手段,将非晶硅结构的玻璃基板变为多晶硅结构。“这里有核心的低温多晶硅技术。整个处理过程都是在近600℃的高温中完成。你看,准分子激光退火程序就是在那个黑色的机器里完成。”陪同记者的制造部工程师指着其中一台设备说。

经过成膜处理的玻璃基板被送入黄光区。“曝光是液晶显示屏的核心工艺。为了防止厂房内照明用的白灯中的蓝光造成光阻胶提前曝光,需要在黄色灯光下完成。”工程师解释说。

在这里,记者看到一条宽约5米的传输主通道,一辆辆自动运输车不停穿梭,通过布满工厂的轨道,将玻璃基板按照设计程序送入不同的区域。“显示屏生产程序多,精细化程度高,不可能人工搬运。这里的搬运靠1000多台自动化设备和600多个机械臂来完成。”

接下来,玻璃基板在不同区域、不同机器中穿梭,依次完成清洗、镀膜、涂光阻、曝光、显影、蚀刻、去光阻等100多道生产工序,被层层叠叠覆盖十几层“膜”,显示屏里最核心的部分就做成了。再经过覆盖彩色玻璃基板、填充液晶等多道工艺,做成一块液晶显示面板。之后,根据客户需求,液晶显示面板被切割成不同尺寸,然后走出TCL华星,被发往手机制造工厂。

预切割成一块块液晶屏

“能肉眼看见动的多半是机械手臂等传输设备,大多数工序都在机器设备里面完成,除了检查玻璃基板外观是否存在问题的环节,几乎不需要人工操作。”工程师介绍说。这也正是“无人工厂”的特点——实现生产全过程的智能自动化,生产设备加工过程中无需专门人员值守。

让人开眼界的,并不只是高度的智能自动化。

在TCL华星厂房里,记者发现,屋顶和地面都铺满了白色的隔板。仔细看,天花板和地板上都布满了细小的孔。除了机器,厂房内看不到一根管线。

原来,地板下有架空层,管线都布放其间。这里面还有空气净化系统,灰尘被地板上的细孔吸入管道,经过净化处理后排出,天花板上的细孔则送入净化过的空气。这一切,都是为了洁净度,部分区域洁净度超过ICU(重症监护病房)。

“生产液晶面板,对洁净度和平整度的要求极为苛刻。厂房越洁净,生产出来的屏幕能达到的精密度也就越高。”工程师介绍说。

这背后,是TCL华星高额的投入,特别是先进设备的投入。比如用于曝光的设备每台高达亿元以上;第6代LTPS(低温多晶硅)液晶显示面板生产线(t3项目)和柔性LTPS-AMOLED显示面板生产线(t4项目)总投资达585亿元。

涂布曝光机产线

更重要的是,TCL华星自组研发团队全力研发专利技术。2014年落户武汉的TCL华星光电成为我省首家发明专利单年申请量突破千件的企业。目前其发明专利申请总量连续6年位居湖北省第一。

 
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