论在偏光片行业中前段过检与后段检验的关系以及优化方案

论在偏光片行业中前段过检与后段检验的关系以及优化方案

程伟

深圳市盛波光电科技有限公司 广东深圳 518118

摘要：随着国内资本投资机构大幅布局偏光片行业，国片偏光片产能处于严重过剩阶段，偏光片价格持续低迷，面板厂持续要求偏光片厂家降价。而偏光片原材料控制在日韩系手中，反而不断提价；上下挤压导致偏光片厂利润持续走低。降本降耗成为偏光片厂商的一条必选之路。充分发挥自动检测设备的作用，减少甚至取消人工检验环节，是降低检验成本的重要措施。

关键词：偏光片；降本减耗；自动检测；检验成本

引言

随着国内偏光片行业的逐渐发展壮大，偏光片生产的规模越来越大。为了保持成本优势，偏光片厂家对偏光片生产中的各项成本越来越敏感。偏光片主要分为前段制造制程、后段加工制程。后段加工制程主要是对偏光片卷长切割，满足客户的吸收轴角度、长度、宽度、边缘整齐度等定制需求以及客户对偏光片的外观要求。后段加工包括：分条制程、裁切制程、人工检验制程、磨边制程、内外包制程等；其中人工检验制程自动化程度最低，高度依赖检查人员的检验能力以及检验效率。自动检测设备目前应用已经比较成熟，在前段应用时，自动检测设备普遍搭配喷码机系统，既实时检测出缺陷，也在缺陷位置喷矢印做标记；后段裁切制程搭配上矢印识别系统以及分拣机构，可以做到准确区分矢印标记。检测设备检出的缺陷与人工检查的缺陷本质上构成了重复判定。

一、偏光片生产的检测流程：

一般的偏光片前工序包括：预处理-延伸-涂工-熟成-检反工序，有的偏光片厂商将预处理工序与延伸工序合二为一，也有的偏光片厂商将检反工序嵌入延伸工序；部分窄幅产线会在预处理前增加分条工艺，将来料加工到符合窄幅产线。本文按照“延伸-涂工-检反”工序对偏光片生产前工序的检测设备配置进行展开说明：

1)延伸工序：

延伸工序是偏光片生产中的核心工艺，延伸工序包括：a)PVA染色拉伸工艺;b)三层膜贴合工艺；c)SPV放卷工艺。其中，PVA染色拉伸工艺最为核心，产线断膜主要发生在PVA染色拉伸区段。

自动检测设备一般架设在三层膜贴合后，通常为反射、直交两种；通过在膜材边缘喷二维码的方式将缺陷信息传递给后续工站。

2）涂工工序：

涂工工序是偏光片生产中的关键工序，主要是涂压敏胶，以便后续贴

敷在玻璃上。熟成是为了压敏胶更好的交联而在特定温度区放置特定时间

的工序。

自动检测设备一般架设在贴合前、后两处。优势有二：a.区分来料缺陷以及涂工工序自身产生的缺陷；b.降低系统复杂性；涂工贴合后的一部分缺陷被PSA胶暂时掩盖，如果没有贴合前的AOI信息合并，则必须汇整上一站的信息，需要增加二维码喷码/读取设备，并增加汇整软件部分；涂工站配置有二维喷码机，根据AOI传递过来的坐标信息移动到对应位置喷码。

3）检反工序：

检反工序主要是为了贴敷保护膜保护偏光片，避免后续面板作业中

损害偏光片。

由于保护膜粘性较小，一旦保护膜拉力过大或者卷中有接头，容易导致空气灌入保护膜-偏光片层。一旦经过后工序夹辊碾压，很容易造成气柱，不进行排泡处理，气柱持续存在导致重大的质量事故。检反站一般在贴合后配置线面状检测设备，对气柱类缺陷进行实时监控，避免持续产生，并配置点缺检测设备，搭配二维喷码机在膜材对应位置喷码。

偏光片的后工序较为灵活，根据实际情况，有的厂商仅有RTC、磨边、全检、内外包等工序，有的厂商仅有分条-RTP工序，有的厂商存在两者混合的模式。先对分条机、RTS/RTC、RTP进行展开描述。

1)分条机：

分条机主要对膜材进行竖向切割，将较宽幅的卷长按照客户要求

的幅宽进行分切。

分条机处主要配置边缘检测设备，对分条切边质量进行实时监控。

2）RTS/RTC：

RTS/RTC主要的功能都是把卷材切成片材。RTC主要采用刀模方式冲切，一般不需要先分条，在最大幅宽内可以采用刀模方式冲切，RTC一般切片效率较低；RTS主要是采用辊刀进行连续横向切割，需要前工序分条出特定幅宽；早期的RTS/RTC上未配置喷码识别机构，现在的RTS/RTC普遍配置喷码识别机构，可以在RTS/RTC工序自动根据前段喷码章型分拣A/B品；

3）RTP：

一般嵌于模组厂的模组工序中，客户段玻璃流入RTP工序，RTP工序通过加工将上下片卷材裁切后贴到玻璃上，并传递给下一工序。现在的RTP工序普遍配置偏光片上下卷喷码识别机构(识别前工序自动检测设备标记的喷码章型)、偏贴后外观自动检测机构(检测外观，一般包括上反射检测、下反射检测、透过检测。

二、过检率概念及各工序检查成本的计算

在前段运用自动检测设备搭配喷码系统的主要目的是将检测出来的不良位置做一个明显的标记，并在后工序通过标记识别系统剔除不良品。检测设备主要有三个指标：过检率、漏检率、良品率。过检率，检测设备将A品误判成B品并喷码而导致错检的产品除以全部检测产品的百分比；漏检率：就是没有被检测到的产品，无论是什么原因，只要是没有被标记喷码的，都是漏检品，漏检数量/全部检测产品的百分比，就是漏检率；良品率，在前段也叫做良率预估，就是在前工序模拟片材计算良率，将检测系统未标记的A品/全部检测的产品的百分比记作良品率，等于1-标记喷码的产品/全部检测产品。本章涉及到大量的专业名词，现将专业名词进行定义：

检验总数：记作M，前段卷材按照片材拟合后，理论得出的检验总数；

或者卷材在后段切出来的总片数；

过检率：记作q1,检测设备将A品误判为B品的片材总数(或拟合的片材)/检

验总数

良品率：记作q,检测设备判定A品的片材总数(或拟合的片材)/检验总数

漏检率：记作p，检测设备未标识的B品/检验总数，漏检率一般在500ppm

以下，本次计算忽略不计；

准确率：记作q2,被检测设备打标标识的B品/检验总数，良品率=1-q1-q2；

产品单价：记作a,片材最终的出货价值

复验成本：记作b,B品经过全检或RTP重贴的成本

成本比值：记作Y，b/a；复检成本/产品单价；

过检比率：记作X，q1/q2;过检率/准确率或者过检片数/喷码准确的片数

最小SKIP长度：记作s，单位mm；

片材MD 长度：记作L, 单位mm;L>s

1. RTS模式：

RTS模式的特点是复检成本低，一般a/b>2；

过检成本：a*M*q1； 复验成本：b*M*(q1+q2)

过检成本低于复检成本的不等式为：

a*M*q1≤b*M*(q1+q2)

->a*q1≤b*(q1+q2)

->a*q1≤b*q1+b*q2

->(a-b)*q1≤b*q2

->(a-b)/b≤q2/q1

->q2/q1≥a/b-1

->1/X≥1/Y-1

->1/X+1≥1/Y

->(1+X)/X≥1/Y

->X/(1+X)≤Y

->Y≥1-1/(1+X)

且：X=q1/(1-q-q1)；

则:->Y≥1-(1-q-q1)/(1-q)

->Y≥q1/(1-q)

推出两个不等式：

Y≥1-1/(1+X); （1）

Y≥q1/(1-q)； （2）

B.RTP模式：

RTP模式与RTS模式的最大不同点在于RTP具有SKIP功能，SKIP功能

的特点是：最低SKIP s mm；超过m毫米后,按照缺陷在片中位置SKIP,例如:缺陷机器方向与相差Y (s<Y≤L)mm;则SKIP Y mm；缺陷分布符合平均分布，一张片的SKIP平均米数(也就是期望)，记作E(Y)；则E(Y)=E1(Y)(0<Y≤s)+E2(Y)(sa*(q1+q2)*E(Y)/L≤b*q2；≤l)=s+(l^2-s^2)>

->a*q1*E(Y)+a*q2*E(Y)≤b*L*q2

->a*q1*E(Y)≤(b*L-a*E(Y))*q2

->q1/q2≤（b*L-a*E(Y)）/(a*E(Y))

->q1/q2≤L*b/(a*E(Y))-1

->q1/q2≤L/E(Y)*b/a-1

->q1/q2≤2L^2/(L^2-s^2+2*L*s)*b/a-1

->X≤2L^2/(L^2-s^2+2*L*s)*Y-1

->Y≥(L^2-s^2+2*L*s)/(2*L^2)*(X+1)

且：X=q1/(1-q-q1)；

则：->q1/(1-q-q1)+1≤2L^2/(L^2-s^2+2*L*s)*Y

->Y≥（L^2-s^2+2*L*s）/(2*L^2)*(1-q)/(1-q-q1)

推出两个不等式：

Y≥(L^2-s^2+2*L*s)/(2*L^2)*(X+1) (3)

Y≥(L^2-s^2+2*L*s)/(2*L^2)*(1-q)/(1-q-q1) (4)

三、过检率不等式的应用

(1)、（2）不等式是在没有SKIP功能的设备上应用；(3)、(4)不等式是在具有SKIP功能的设备上应用；其中,(1)、（3）主要是构建成本比值与过检比率的相关关系的问题；(2)、(4)主要是构建成本比值与良品率、过检率之间的关系问题。

应用场景A:成本比值与过检比率

RTS模式的成本比值一般在1以下；RTP的成本比值超过1,一般在1.5左右；且L与片材尺寸有关，本文以65吋为例来说明成本比值与过检比率的相关关系；

从图中可以明显看出，成本比值与过检比率呈现线性关系；RTP对过检比值的敏感度较低，RTS对过检比值的敏感度极高；如果成本比值高于图中的折线，则直接SKIP(RTP)或者打B品(RTS)的总成本低于复验成本。

应用场景B:成本比值与良品率、过检率的关系：

RTS(>):,成本比值一般在0.3；

RTP(>):成本比值一般在1.5；

四、综述

现在偏光片行业普遍在前段配置自动光学检测系统，实际使用中，采用：前段加严，后段复活的混合方式作业。本文从理论上说明了前段自动检测系统理论上具备取消后段全检的能力，并计算出了替代的衡量指标。从计算结果也可以明显看出：带有SKIP功能的RTP，在过检率较小情况下，能带来更大的成本节约。