Производство ЖК-панелей на заводе Suwa Minami Plant

Во время пресс-тура, организованного Seiko EPSON Corporation, автору этих строк довелось побывать на принадлежащем компании заводе Suwa Minami Plant, расположенном в префектуре Нагано (Япония). Здесь производится широкий спектр ЖК-панелей для видеопроекторов, причем значительная часть продукции поставляется сторонним компаниям.

Чистота и порядок — факторы успеха

Уже с самого порога заметно внимание, уделяемое поддержанию чистоты во всех помещениях этого предприятия: при входе в главный вестибюль здания все сотрудники и посетители должны переобуваться в специальные тапочки.

В более новом (по времени постройки) корпусе Е-2 размещается линия по изготовлению высокотемпературных полисиликоновых ЖК-панелей для проекторов. Здесь особые требования к чистоте помещений: перед тем, как войти в этот корпус, сотрудники должны переодеваться в специальную одежду — матерчатый головной убор с марлевой повязкой, комбинезон, специальные ботинки и перчатки. Внутри производственного корпуса находятся две «чистые» зоны, как бы вложенные одна в другую. Размер содержащихся в атмосфере первой «чистой» зоны частиц не превышает 0,01 мкм. Войти в «чистую» зону и перейти из одной зоны в другую можно только через специальные шлюзы, где входящих обрабатывают сильным потоком воздуха. Кроме того, перед каждой дверью на полу лежат специальные коврики с липкой поверхностью, собирающие пыль и грязь с подошв.

Во всех производственных помещениях «чистых» зон поддерживается постоянная температура (+23 °С) и непрерывная циркуляция воздуха в вертикальном направлении. Централизованная система управления постоянно отслеживает температуру, влажность, концентрацию и размер содержащихся в воздухе микрочастиц и пр., автоматически регулируя работу соответствующих подсистем. Кроме того, эта же система обрабатывает сигналы с пожарных датчиков и в случае необходимости активизирует противопожарное оборудование.

Рядом с производственным корпусом располагается здание, в котором расположена небольшая электростанция, обеспечивающая бесперебойное питание всей энергосистемы завода. В настоящее время используется дизельный генератор, однако уже в следующем году руководство завода планирует ввести в эксплуатацию более экологичную энергоустановку, работающую на природном газе.

Поскольку многие технологические решения, используемые при производстве ЖК-панелей, составляют ноу-хау компании, на территории производственных помещений завода действует весьма строгий пропускной режим. Все перемещения персонала внутри производственного корпуса регистрируются автоматизированной системой контроля доступа: при проходе из одного помещения в другое датчики, расположенные у каждой двери, считывают персональный штрих-код со специального значка, закрепленного у каждого из сотрудников на рукаве комбинезона.

Как изготавливают ЖК-панели

Наверное, если подробно описывать производственный цикл изготовления ЖК-панелей, то может получиться целая книга, которая вряд ли будет интересна кому-нибудь, кроме специалистов в этой области. Поэтому ниже мы лишь перечислим основные этапы производственного цикла, продолжительность которого составляет ни много ни мало — целых два месяца.

Основой для будущих ЖК-панелей служат 200-миллиметровые пластины из кварцевого стекла. Во внутренней («самой чистой») зоне заводского корпуса будущие ЖК-панели проходят через самые ответственные и высокотехнологичные этапы производства: литографический процесс, последовательное наращивание нескольких слоев тонкопленочных компонентов и нанесение жидких кристаллов. На этом этапе вмешательство человека сведено к минимуму — даже транспортировка стеклянных пластин между производственными участками осуществляется специальным роботом. После того как формирование «начинки» будущих ЖК-панелей завершено, на этот «слоеный пирог» наклеивается еще одна стеклянная пластина, образующая верхний защитный слой. Затем пластины со сформированными на них панелями проходят тщательную проверку: каждый элемент внимательно осматривают через мощный микроскоп на предмет выявления различных механических и производственных дефектов: трещин, царапин, пузырьков воздуха и пр. Некондиционные панели помечаются и в дальнейшем поступают в переработку.

После этого пластины разрезают на отдельные панели, которые поступают на сборочный конвейер. На этапе окончательной сборки к ЖК-панели подсоединяют гибкий шлейф с проводниками и вместе с внешними защитными стеклами вставляют ее в металлическую рамку, фиксируя всю конструкцию металлической защелкой. Металлическая рамка с монтажными отверстиями выполняет две функции: во-первых, она является несущей конструкцией готового ЖК-модуля, а во-вторых, выступает в роли радиатора, отводящего тепло от ЖК-панели.

Готовые ЖК-модули проходят двойную проверку на испытательных стендах завода. Весьма показательно, что на заводе действуют одни и те же нормы контроля всех выпускаемых ЖК-панелей — как предназначенных для использования в проекторах EPSON, так и отгружаемых сторонним компаниям.