廢棄液晶面板重工組立技術

 

刊登日期:2024/4/5
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張秉宏、呂健瑋、杜子邦 / 工研院材化所
 
台灣為液晶面板的主要生產國,每年產出數億片液晶面板,卻也產生數千噸液晶面板不良品。工研院雖然已針對液晶面板開發非破片拆解技術,可將其完整分離為兩片玻璃基板,但是目前液晶面板廠的製程設備和機台都是根據尚未切割的玻璃大板所設計,拆解後的玻璃基板無法直接使用現有的設備進行組立。本研究開發面板不良品切割後對位組立技術,首先在面板上以單面貫穿式雷射佈值對位標記,再將面板切割至符合小型世代的玻璃大板尺寸,即可利用既有面板產線進行重工組立,達到面板循環利用的目的。
 
【內文精選】
廢棄液晶面板重工組立方法
廢棄液晶面板對環境造成了嚴重的污染,為了解決這個問題,需要尋找一種有效的處理方法,使廢棄液晶面板能夠得到充分的利用,並最大程度地減少對環境的影響。廢棄液晶面板重工組立技術是一種有效的處理方法,此技術可以將廢棄液晶面板完整拆解成CF/TFT組件,並能重工組立回用,從而減少對新資源的需求,降低能源消耗及減少廢棄物的產生。然而,目前液晶面板廠的製程設備和機台都是根據尚未切割的玻璃大板所設計的,使得已經切割過的面板不良品對位標記將被切除,即使面板製程具有不同的世代線,但是根據各種顯示產品的需求所切割的面板尺寸並不能直接對應到其他世代的玻璃大板尺寸。若是透過修改生產機台符合切割後面板的尺寸,其修改機台與調整製程參數之費用昂貴,將不符切割後面板組立生產之經濟效益。
 
為了解決這個問題,工研院材料與化工研究所開發面板切割及對位組立技術,此技術可以將面板不良品切割至符合小型世代的玻璃大板尺寸,例如:39吋面板(880 mm × 490 mm)可以切除至符合2代線(470 mm × 370 mm)的尺寸,50吋面板(1,096 mm × 616 mm)則可以切除至符合3代線(650 mm × 550 mm)的尺寸,65吋面板(1,428 mm × 804 mm)則可以切除至符合4代線(880 mm × 680 mm)的尺寸。這樣一來,這些面板就可以重新回用於面板組立產線,實現了資源的有效再利用,減少了廢棄物的產生,同時也節省了成本。
 
廢棄液晶面板重工組立流程
1. 對位標記佈值
面板的對位標記佈值技術是一項關鍵的製程技術,用於確保不同組件在組裝過程中可準確對位。在面板的對位標記佈值技術中,通常使用光罩製程或雷射來對面板進行標記,這些標記一般設置在面板的特定位置,例如面板的邊緣或角落,以便於後續的組裝過程中進行對位。
 
2. 面板切割
在面板切割技術上,研究團隊與國內特殊尺寸面板切割廠商合作,其面板切割機台具雙刀頭刀具設計,以切膜刀切割偏光膜、鑽石刀切割玻璃,提高製程之效率及良率。此外,採用落差結構的玻璃基板切割方式,可提高面板切割的良率及效率。在完成面板對位標記佈植(Alignment Mark Placement)後,即可將面板不良品以面板切割機台進行切除,圖四為39吋面板切割至2代線面板尺寸之示意圖。接著,將切割後的面板進行非破片拆解和液晶剝除,即可將原本要報廢的面板重工組立回用。
 
圖四、面板切割
圖四、面板切割
 
6. 點亮測試
在面板點亮測試部分,以面板廠提供之5吋面板組件,利用雷射佈植對位標記、非破片拆解、易拆解框膠塗佈、對位貼合、Cell Gap控制與真空液晶灌注技術,驗證組立貼合與點亮程序。將組立後之循環面板與面板廠提供之驅動IC及排線相連接,再以面板點亮測試設備進行點亮測試。圖七(a)為組立後之循環面板,其可正常點亮;圖七(b)為經面板切割後再重工組立之循環面板,其亦可正常點亮。經由本研究開發之廢棄面板重工組立技術,可使面板組件達到高值循環回用之目的。
 
圖七、(a)組立後;(b)面板切割後重工組立之循環面板點亮測試
圖七、(a)組立後;(b)面板切割後重工組立之循環面板點亮測試
 
接下來工研院將持續針對更大尺寸之面板進行測試,目前已與國內面板廠合作取得39吋大尺寸面板不良品,在面板重新佈植對位標記後,將其切割至21吋的大小,以符合工研院現有組裝驗證線的操作尺寸;後續將進行21吋循環面板重工組立與點亮測試,以確認重工組立貼合後之21吋液晶面板可符合液晶面板產品規格,達到面板組件及液晶材料高值循環回用之目的 ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》448期,更多資料請見下方附檔。

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