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研究生：	王世傑 Wang, Shih-Chieh
論文名稱：	彩色濾光片黑色矩陣與彩色層堆疊處斷差改善之研究 Tuno-Dansa improvement of color layer on black matrix in color filter
指導教授：	洪茂峰 Houng, Mau-Phon
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 電機工程學系碩士在職專班 Department of Electrical Engineering (on the job class)
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	103
中文關鍵詞：	彩色濾光片、彩色層、黑色矩陣
外文關鍵詞：	color filter, color layer, black matrix
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在綠色產品意識抬頭下，TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)相關的零組件，也需要符合綠色產品要求。以本論文研究的彩色濾光片來說，其中BM(Black Matrix)製程上使用的材料重金屬鉻（Chromium，Cr）被替換後，使用的新材料黑色樹脂的光學密度表現就不如鉻金屬，且在加強光學密度改善時，卻發生液晶轉向不良，造成顯示畫面有殘影現象。
本論文主要以改善黑色矩陣與彩色層重疊區域的斷差為重點，由研究黑色樹脂膜厚與光學密度的相對關係，然後探討黑色矩陣與彩色層重疊區域大小、研磨加工技術、高濃度黑色樹脂對斷差的影響。
由實驗結果顯示，若BM要達到透光率小於萬分之一，則OD(Optical Density)值要大於4，在一般黑色樹脂矩陣膜厚約1.2μm下，彩色層與黑色矩陣重疊區控制在4μm內，可以得到斷差值小於0.5μm，同時彩色層中， Red光阻在彩色層與黑色矩陣重疊區4~6μm內，其斷差值皆能小於0.5μm。研磨加工對改善斷差約0.132μm，但當斷差較大時，研削量都集中在斷差的區域，而彩色層的研削量很小。
高濃度樹脂膜厚只要約0.9μm就可達成光學密度(Optical Density)大於的要求，其膜厚比一般樹脂膜厚降低了約0.3μm，且彩色層與黑色矩陣重疊區控制在4μm內時，則可得到斷差值小於0.4μm。研磨對高濃度樹脂膜厚的研削量約0.091μm，但提高研磨力的條件下，卻無法有效增加研削量，並會造成過研磨的缺陷,且其面內的均一性有逐漸劣化的趨勢。

The green product is remarkable in this century. Based on this reason, the related components of TFT-LCD (Thin Film Transistor- Liquid Crystal Display) need to achieve the requirement of the green product. About the Color filter in this study,
Chromium is one of mental substance during Black Matrix producing. If Chromium is taken place by Black Resin under Optical Density (OD), the function of Black Resin could not work as well as Chromium. Even though increasing Optical Density, the Liquid Crystal could also be disoriented and the Monitor showed image residential.
The aim of the study focused on the improvement Tuno-Dasan of Color Filter on Black Matrix (BM) of the Color Filter by studying the relationship between the thickness of resin Black Matrix and (OD), then, the effects on the difference between the overlap of color filter and BM, processing technology of polish, and Tuno-Dasan the thickness of higher OD BM resist were explored.
The results of the experiment showed that if BM achieved less than 1/10000 transmittance and the value of OD was more than 4, the value of Tuno-Dasan would be 0.5μm by controlling the thickness of resin black matrix under1.2μ and color layer and the overlap of BM under 4μm, as well as Red photoresist under 4~6μm on the overlap of color layer and BM. Polish processing could improve Tuno-Dasan about 0.132μm. However, when Tuno-Dasan increased, polish volume all gathered on Tuno-Dasan area, but the polish volume on color layer was small.
The thickness of higher OD BM resist which only needed 0.9μm would reach to requirement of OD (＞4), and its thickness decreased 0.3μm which was less than general Resin’s; moreover, by controlling the overlap of color layer and BM under 4μm, the value of Tuno-Dasan would be less than 0.4μm. The polish volume of the thickness of higher OD BM resist was about 0.091μm, even though increasing polishing power; polish volume could not be effectively increased. Over polishing caused defect of pattern and homogeneity of the inside of pattern was getting worse in trend.

摘要..........................................................................................................................I
Abstract.................................................................................................................III
誌謝........................................................................................................................V
表索引...................................................................................................................XI
圖索引..................................................................................................................XII
第一章 緒論...........................................................................................................1
1 前言..........................................................................................................1
2 液晶顯示器與彩色濾片.........................................................................2
3 研究動機與目的......................................................................................3
3.1 研究動機.......................................................................................3
3.2 研究目的.......................................................................................4
第二章 基礎理論與文獻回顧..............................................................................5
1 液晶顯示器原理......................................................................................5
1.1 TN(Twisted Nematic)型...............................................................5
1.2 STN(Super Twisted Nematic)型...................................................5
1.3 TFT(Thin Film Transistor)型........................................................6
2 玻璃基板..................................................................................................6
2.1 無鹼玻璃.......................................................................................7
2.2 玻璃基板製造技術.......................................................................7
2.3 玻璃基板的需求特性...................................................................8
3 液晶原理................................................................................................10
3.1 液晶的發現...............................................................................10
3.2 液晶(LC，Liquid Crystal)的分類.............................................10
3.3 液晶動作原理.............................................................................12
4 彩色濾光片原理....................................................................................12
4.1 彩色濾光片畫素(Pixel)排列......................................................12
4.2 彩色濾光片特性.........................................................................13
4.3 彩色濾光片混色原理.................................................................14
第三章 彩色濾光片製程原理............................................................................16
1 BM(Black Matrix)製程.........................................................................16
1.1 BM(Black Matrix)的功能..........................................................16
1.2 BM製程的重要參數.................................................................17
1.3 BM(Black Matrix)材料與製程..................................................20
1.3.1 Cr BM(Black Matrix).......................................................21
1.3.2 Resin BM(Black Matrix).................................................21
2 清洗製程................................................................................................21
2.1 UV(Ultraviolet)洗淨:.................................................................22
2.2 Brush洗淨..................................................................................22
2.3 Jet Spray洗淨.............................................................................22
2.4 Rinse 與 AK (Air Knife).........................................................23
3 彩色層製程與原理................................................................................23
3.1 彩色光阻法.................................................................................24
3.2 蝕刻(Etching)法.......................................................................24
3.3 轉寫法.........................................................................................24
3.4 印刷法.........................................................................................25
3.5 噴墨(Inkjet)法.............................................................................25
4 研磨製程與原理....................................................................................26
4.1 Color Filter研磨目的.................................................................26
4.2 研磨設備.....................................................................................26
4.3 研磨Mura種類..........................................................................28
5 ITO製程與原理....................................................................................28
5.1 濺鍍原理.....................................................................................28
5.2 ITO概述與原理.........................................................................30
5.3 ITO不良Mode...........................................................................32
第四章 研究方法與實驗設計............................................................................33
1 實驗設計與方法....................................................................................33
2 實驗材料................................................................................................33
3 實驗設備................................................................................................34
4 實驗方法與步驟....................................................................................35
4.1 黑色樹脂膜厚變化對彩色層重疊區域的斷差影響................35
4.2 彩色層與黑色矩陣重疊面積對斷差的影響............................36
4.3 研磨對黑色矩陣與彩色層重疊區域斷差的影響....................37
4.4高濃度黑色樹脂矩陣對斷差的影響.........................................38
第五章 實驗結果與討論....................................................................................39
1黑色樹脂膜厚變化對彩色層重疊區域斷差的結果與討論................39
1.1 黑色樹脂膜厚與OD變化結果.................................................39
1.2 黑色樹脂膜厚與彩色層重疊區域斷差的結果........................40
2彩色層與黑色矩陣重疊面積對斷差的影響........................................40
3研磨前後對斷差厚度的結果與討論....................................................41
4高濃度黑色樹脂對斷差的影響............................................................42
4.1 高濃度黑色樹脂膜厚與OD變化結果.....................................42
4.2彩色層與高濃度黑色矩陣重疊面積對斷差的影響.................43
4.3研磨對高濃度樹脂斷差的影響結果與討論.............................43
4.4研磨重量對高濃度樹脂斷差的影響結果與討論.....................44
第六章 結論與未來研究方向............................................................................45
1 結論........................................................................................................45
2 未來研究方向........................................................................................46
參考文獻...............................................................................................................47
                                    

1 Shiota, Dai; Katano, Akira; Shida, Masaru; Uchikawa, Kiyoshi. Proceedings of the SPIE, Volume 7140, pp. 71402K-71402K-8 (2008).
2 Simon Grbec，Marko Tkalcic，Janez Diaci. The influence of inertial loading on color gamut properties of a TFT-LCD display. Displays Vol.29 2008 pp.18-24.
3 Tan-Ching YEN and Pei-Lum TSO. An Effectiv Fabrication Method for Producing Color Filters of Liquid Crystal Displays. Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No. 7A, 2004, pp. 4229–4233.
4
鄭榮安、洪健翔、謝漢萍，噴墨列印技術在顯示器元件製程上之應用，化合物半導體與光電技術，2009 Jan./Feb. pp10~15。
2蔡坤賢、張雍政， LCD 光阻塗佈技術與發展趨勢，化合物半導體與光電技術，2006 June.pp61~64
3 蔡獻逸，液晶顯示器用玻璃基板，科學發展406期，2006年10月pp32~ 37。
4 黃素真，液晶顯示器，科學發展349期，2002年1月pp30~37。
5 林松香、張德宜、趙希德、李榮哲，高遮光係數黑色矩陣，工業材料183期，2002年3月pp161~164。
6 顏單青，新世代彩色濾光片製程技術發展現況與分析，化工技術第51卷第1期2004年2月， pp9~28。
7 顏單青，彩色濾光片介紹，化工技術第51卷第1期2004年2月pp29~49。
8 游孟傑譯，TFT彩色液晶顯示器，全華圖書，2008年5月。
9 黃乙白、謝漢萍，可攜式的液晶顯示器，科學發展382期，2004年10月， 47
pp43~47。
10 顧鴻壽，光電液晶顯示器技術基礎及應用，新文京開發，2004年3月，pp61~68，pp140~167，pp274~304。
11卓聖鵬譯，彩色液晶顯示器，全華圖書，2001年12月，pp6-1~6-5，
pp6-32~6-42。
12 陳德請，近代光電顯示工程導論，全華圖書，2006年9月，pp7-1~7-28，pp8-21~8-23，pp10~10-27。
13 溫俊祥、鄭文桐、鄭淑惠、范智誠、林德嘉，LCD彩色濾光片與顏料分散法技術，工業材料124期，1997年4月pp122~135
14李榮哲，LCD彩色濾光片材料，化工技術第10卷第3期，2002年3月，pp168~188。
15 葉仰哲，平面顯示器材料產業，工業材料219期，2005年3月，pp74~83。
16溫俊祥，彩色濾光板材料與製程技術，化工技術，第10卷第11期，2002年，pp180~198。
17 Choi,Sang Un and Kim, Youn Joo, “Liquid crystal display with black matrix of low reflectivity”, US. Patent NO. 727555, 2000.
18 Nagase Akira, Yoshioka Masahiro, “Resin black matrix, color filter, liquid crystal display device and black coating film composition”, Japan Patent NO. 2004004651, 2004.
19 Ito Kazunori, Kitaoka Naoyuki , “Resister composition for black matrix”, Japan Patent NO. 2003344996, 2003.
20 M. Katayama, “TFT-LCD Technology”, Thin Solid Films., Vol. 341,1999, pp140~147.
21 Ram W. Sabnis, Color Filter Technology for liquid crystal displays, Displays vol20,1999, pp119~129.
22 E. B. Gutoff and C. E. Kendrick, “Low FlowLimits of Coatability on a Slide Coater”, AICHE J., Vol.33,1987 pp141~145.
23 Takanori Kudo,Yuki Nanjo,Yuko Yamagichi,Hidemasa Yamaguchi,Wen-Bing Kang and Georg Pawlowski, Fabrication Process of Color Filter Using Pigment Photoresists. Jpn. J.Appl.Phys. Vol.37 1998 pp3594~3603.
24 Hirai, Y. (1996) 'Color filter for TFI-LCD', Nippon Insatsu Gakkaishi, Vol.33, No.3,1996 pp150~154.
25 Hu Y., Diao X., Wang C., Hao W., Wang T.,Effects of heat treatment on properties of ITO films prepared by rf magnetron sputtering , Y. Hu et al. / Vacuum 75 , July 2004 , pp183~188.
26 Jyh-Wen Shiu, Dai-Liang and Ching-Yung Liu etc.,A Simple and High Quality Multigap Color Filter, ASID’99, P351~P354,1999.
27 溫志中，ITO透明導電膜之濺鍍技術展望，工業材料166期，2000年10月 pp140~148
27 鍾俐娟，全球平面顯示器材料市場與產業發展動向，工業材料 246期 2007年6月 pp200~206。
28嚴楚材、鄺東元、顧鴻壽、方昭訓，彩色濾光片塗佈技術簡介，真空科技18卷2期，2005年8月，pp4~9。
29 林智堅、賴建彰、鄭兆凱、邱琬雯，噴墨列印技術用於製造液晶顯示器之彩色濾光片，工業材料 199期2003年7月， pp165~170。
30駱文欽、許明德第五代以上彩色濾光片技術發展趨勢電子與材料第17期2003年2月 pp5~62。
31馬穎，張方輝，牟強等，ITO透明導電膜的制備及光電特性研究，液晶與顯示第19卷第5期，2004年10月pp377~378。

校內：2108-07-29公開
校外：2108-07-29公開電子論文尚未授權公開，紙本請查館藏目錄

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