液晶顯示器旋轉塗佈研究

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姓名

陳正忠(Cheng-Chung Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

液晶顯示器旋轉塗佈研究
(Spin Coating of LCD)

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摘要(中)

薄膜電晶體平面液晶顯示器結構中以彩色濾光片所佔成本最高，也是液晶顯示器能夠全彩化之關鍵零組件。目前彩色濾光片主要是以顏料分散法將紅、藍、綠三原色之彩色光阻液利用旋轉塗佈法將彩色光阻液旋塗於玻璃基板表面。實驗中將測試三種不同的注液方式對液晶顯示器玻璃基板覆膜之影響，並測試旋轉塗佈過程中各種參數對彩色光阻液覆膜之影響。結果得知以移動式注液旋塗玻璃基板；試圖達到減少彩色光阻液使用量是不可行的，因為彩色光阻液的高揮發特性使得連續螺旋狀液膜未擴展時就開始揮發了。實驗結果得知靜置後旋塗比直接注液覆膜所需之彩色光阻液量少，且覆膜所耗費的時間也較短，因此推論靜置後旋塗近似為注液速率很大的旋塗模式，所以靜置後旋塗比直接注液的覆膜效果好。另藉由提升轉速可有效的增加液膜波前擴展速度，如此可增加完整覆膜的可能性。

關鍵字(中)

★ 彩色濾光片
★ 薄膜電晶體平面液晶顯示器
★ 旋轉塗佈
★ 顏料分散法
★ 彩色光阻液

關鍵字(英)

★ Color Filter
★ TFT-
★ Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display
★ Pigment Dispersed Color Resist Method
★ Color Resist
★ Spin Coating

論文目次

目錄
摘要 Ⅰ
目錄 Ⅱ
表目錄 IV
圖目錄 V
第一章緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 2
1-2-1 液晶顯示器 2
1-2-2 旋轉塗佈相關研究 10
1-2-3 不穩定手指狀流相關研究 12
1-2-4 薄膜平坦度相關研究 17
1-2-5 風剪效應相關研究 18
1-3 研究動機 19
第二章實驗設備與方法 21
2-1 彩色光阻液旋轉塗佈系統 21
2-1-1 真空吸引式玻璃基板變轉速控制系統 21
2-1-2 彩色光阻液注液系統 23
2-1-3 影像擷取分析系統 24
2-2 實驗方法 25
第三章實驗結果與討論 29
3-1 移動式注液對覆膜之影響 29
3-2 轉速與注液速率對旋塗液膜擴展之影響 31
3-2-1 轉速對旋塗液膜擴展之影響 31
3-2-2 注液速率對旋塗液膜擴展之影響 33
3-3 靜置後旋塗與直接注液之比較 34
3-3-1 可完整覆膜分析 37
3-4 玻璃基板角落對覆膜之影響 37
第四章結論 40
參考文獻 42
附表 47
附圖 49
表目錄
表一、無鹼玻璃基本性質 47
表二、彩色光阻液基本性質 48
圖目錄
圖一、液晶顯示器結構圖 49
圖二、15吋液晶顯示器成本結構分析 50
圖三、彩色濾光片結構剖面圖……………………………………….. 51
圖四、顏料分散法製作流程………………………………………….. 52
圖五、真空吸引式玻璃基板變轉速控制系統………………… ……. 53
圖六、彩色光阻液注液系統 54
圖七、影像擷取分析系統 55
圖八、旋轉塗佈實驗系統整合示意圖 56
圖九、靜置後旋塗影像圖 57
圖十、直接注液影像圖 58
圖十一、螺旋狀注液影像圖 59
圖十二、以350 ㎜為噴嘴移動基準之螺旋狀注液方式影像階段圖 60
圖十三、以玻璃基板對角線長為噴嘴移動基準之螺旋狀注液方式影像
階段圖 61
圖十四、3 ml彩色光阻液直接注液覆膜成形影像圖 62
圖十五、以矽由為實驗流體之移動式注液覆膜情形 63
圖十六、5 ml彩色光阻液靜置後旋塗在不同轉速作用下液膜波前與時
間關係圖 64
圖十七、10 ml彩色光阻液靜置後旋塗在不同轉速作用下液膜波前與
時間關係圖 65
圖十八、9 ml彩色光阻液以9 ml/sec注液速率直接注液在不同轉速時
之液膜波前與時間關係圖 66
圖十九、10 ml彩色光阻液以不同注液速率直接注液，可完整覆膜之
轉速與塗佈時間分佈曲線圖 67
圖二十、7 ml、10 ml彩色光阻液靜置後旋塗可完整覆膜之轉速與塗
佈時間分佈曲線圖 68
圖二十一、10 ml彩色光阻液於靜置後旋塗和直接注液兩種注液方式下可完整覆膜之轉速與塗佈時間分佈曲線圖 69
圖二十二、7 ml彩色光阻液以不同注液速率直接注液之液膜波前與時間關係圖（ω= 1000 rpm） 70
圖二十三、10 ml彩色光阻液以不同注液速率直接注液之液膜波前與
時間關係圖（ω= 1000 rpm） 71
圖二十四、直接注液10 ml彩色光阻液可完整覆膜之注液速率與塗佈
時間分佈曲線圖（ω= 1000 rpm） 72
圖二十五、不同彩色光阻液量靜置後旋塗之液膜波前與時間關係圖
（ω= 800 rpm） 73
圖二十六、不同彩色光阻液量靜置後旋塗之液膜波前與時間關係圖
（ω= 1500 rpm） 74
圖二十七、不同彩色光阻液量直接注液之液膜波前與時間關係圖
（ω= 800 rpm，Q = 9 ml/sec） 75
圖二十八、不同彩色光阻液量直接注液之液膜波前與時間關係圖
（ω= 1500 rpm，Q = 3 ml/sec） 76
圖二十九、7 ml彩色光阻液靜置後旋塗和直接注液之液膜波前與時間
關係圖（ω= 800 rpm） 77
圖三十、11 ml彩色光阻液靜置後旋塗和直接注液之液膜波前與時
間關係圖（ω= 800 rpm） 78
圖三十一、7 ml彩色光阻液直接注液之覆膜成形影像圖（ω= 800 rpm，Q = 7 ml/sec） 79
圖三十二、3 ml彩色光阻液靜置後旋塗和直接注液之液膜波前與時間
關係圖（ω= 1500 rpm） 80
圖三十三、7 ml彩色光阻液靜置後旋塗和直接注液之液膜波前與時間
關係圖（ω= 1500 rpm） 81
圖三十四、靜置後旋塗可完整覆膜和不可完整覆膜之轉速與彩色光阻
液量分界曲線圖 82
圖三十五、直接注液可完整覆膜和不可完整覆膜之轉速與彩色光阻液
量分界曲線圖 83
圖三十六、完整覆膜之玻璃基板角落顏料光阻液匯聚影像成形圖 84
圖三十七、覆膜不完整之玻璃基板角落影像成形圖 85

參考文獻

參考文獻
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指導教授

周復初(Fu-Chu Chou)

審核日期

2003-7-4

推文