簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 張森皓
Chang, Sen-Hao
論文名稱: 大氣電漿相關技術應用於觸控面板之環境衝擊研究
The Study of Environmental Impact Assessment for Using the Atmosphere Pressure Plasma Technique in the Touch Panel
指導教授: 陳家豪
Chen, Jahau-Lewis
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 90
中文關鍵詞: 大氣電漿生命週期評估碳足跡毒性潛能指標
外文關鍵詞: Atmospheric plasma, Carbon footprint, Toxic Potential Indicator(TPI)
相關次數: 點閱:118下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 全球暖化與極端氣候的接連發生驅使了各國對環保議題的重視。同時環保標準與法規陸續制定,如ISO14000系列標準、特定有害物質指令(RoHS)等,更促進了台灣政府對綠色設計的重視。因此在台灣已有為數不少的廠商致力於以減碳與降低環境衝擊為考量的技術研發。
    本研究針對工研院研發的大氣電漿技術應用於觸控面板進行環境衝擊的評估,從生命週期碳足跡與毒性潛能指標兩個方面著手。在碳足跡方面,系統架構的方式根據ISO14040系列為基礎,輔以PAS2050的盤查方式,計量方法則為IPCC100a溫室氣體衝擊方法;在毒性潛能評估方面,使用適用中文MSDS之TPI指標計算方法與符合GHS規範的MSDS之HPI指標計算方法。首先對評估的結果分析此技術能夠進行改良的方向,同時進行ITO觸控面板相關製程的環境衝擊評估,藉以對比雙方之間的環境衝擊評估結果,驗證大氣電漿相關技術為一項具有綠色設計潛力的製程。

    Due to global warming and extreme weather, countries around the world pay much attention to environmental issues. Moreover, the environmental standards and regulations promotes Taiwan's government place importance on green design, such as ISO14000, RoHS etc. In the result, a large number of manufacturers in Taiwan have attended to develop and research technology considering reducing carbon emissions and environmental impact.
    This research analyzes the environmental impact assessments for the atmospheric plasma technology using in the touch panel and developed by ITRI, by the two aspects a life-cycle carbon footprint and toxic potential indicator(TPI). On the aspect of Carbon footprint, we define the scope、inventory and analyze the environmental impact of carbon emissions according to ISO 14040、PAS2050 and IPCC100a;On the aspect of TPI, toxic potential is computed by using the feasible Chinese TPI method and the HPI method which applied the MSDS conforming to GHS. According to the results of the evaluation of this technology, one can give some suggestions for the direction of the improvement. On the other hand, analysis the environmental impact of the etching process related to ITO touch panel in order to compare the environmental impact assessment with the results of atmospheric plasma technology. Finally, calculation results of examples prove that the atmospheric plasma technology is a kind of green manufacture process.

    摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 表目錄 VIII 圖目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.2.1 生命週期評估與碳足跡 2 1.2.2 毒性潛能指標 3 1.2.3 大氣電漿技術 5 1.3 研究目的 5 1.4 本文結構 6 第二章 生命週期評估與碳足跡概論 7 2-1 生命週期評估方法 7 2-2 目標與範疇界定(Goal and Scope Definition) 8 2-3 生命週期盤查分析(Inventory) 9 2-4 生命週期衝擊評估(Impact Assessment) 11 2-5 結果闡釋(Interpretation) 13 2-6 碳足跡相關規範 13 2-6-1 IPCC 2007溫室氣體潛勢方法 13 2-6-2 PAS2050碳足跡標準 14 2-6-3 ISO14067相關規範 15 第三章 毒性潛能指標 16 3.1產品之毒性潛能指標 16 3.2毒性潛能指標評估架構與項目 17 (一)危害物質風險分類(R-phrases/R-values) 18 (二)作業環境容許濃度(MAK) 19 (三)對水汙染程度(WGK) 19 3.3 毒性潛能指標值計算架構 19 3.4適用中文MSDS之TPI評估方法 21 3.4.1 中文物質安全資料表 21 3.4.2 毒性潛能指標評估改良方法架構 23 3.4.3標準尺度因子方式改良-中文詞語物質危害風險分類表 25 3.5 適用GHS制度MSDS之物質危害潛能指標 27 3.5.1 GHS制度架構之物質安全資料表 28 3.5.2 物質危害潛能指標(HPI) 28 第四章 大氣電漿應用相關技術簡介 30 4.1 發展背景 30 4.2電漿簡介 31 4.3工研院研發大氣電漿應用相關技術簡介 32 第五章 大氣電漿應用觸控面板技術碳足跡分析 34 5.1 大氣電漿蝕刻技術應用於PEDOT材料導電膜之碳足跡分析 34 5.1.1 邊界條件界定 34 5.1.2 PEDOT塑膠基板分析 36 5.1.3 不鏽鋼板 37 5.1.4 電漿源分析 39 5.1.5 蝕刻過程反應物分析 40 5.1.6 使用電力分析 42 5.1.7大氣電漿蝕刻技術碳足跡彙整 43 5.2黃光蝕刻技術於ITO面板碳足跡分析 47 5.2.1 邊界條件界定 47 5.2.2 ITO材料鍍膜層分析 49 5.2.3 蝕刻源-草酸 50 5.2.4 圖案化階段 50 5.2.5 ITO蝕刻製程碳足跡彙整 52 5.3 大氣電漿與ITO蝕刻製程結果討論 52 5.4 大氣電漿應用鍍膜技術於GZO材料導電膜之碳足跡分析 54 5.4.1 邊界條件界定 54 5.4.2 TFT-LCD玻璃基板分析 55 5.4.3 電漿源分析 57 5.4.4 前驅物分析 58 5.4.5 廢棄物階段 58 5.4.6 電力使用 59 5.4.7大氣電漿鍍膜技術碳足跡彙整 59 5-8 本章小結 61 第六章 大氣電漿應用觸控面板毒性潛能評估 63 6.1 技術相關使用物質彙整 63 6.2 毒性潛能指標(TPI)評估改良方法分析 64 6.2.1 大氣電漿蝕刻製程 64 6.2.2 ITO蝕刻製程 65 6.2.3 本節小結 72 6.3物質危害潛能指標(HPI)分析 72 6.3.1 大氣電漿蝕刻製程 73 6.3.2 ITO蝕刻製程 74 6.3.3 本節小結 79 6.4 結論 80 第七章 結論與建議 81 7.1 結論 81 7.2 建議 82 參考文獻 84

    Azevedo, M., Oliveira, M., Pereira, J. P., & Reis, A., ( 2011),“Comparison of Two LCA Methodologies in the Machine-Tools Environmental Performance Improvement Process. In J. Hesselbach & C. Herrmann (Eds.),”Glocalized Solutions for Sustainability in Manufacturing (pp. 575-580): Springer Berlin Heidelberg.
    BSI(British Standards Institution). (2008a). Gride to PAS 2050: 2008 Specification for the assessment of the life cycle greenhouse gas emissions of goods and services. United Kingdom, BSI.
    BSI(British Standards Institution). (2008b). Gride to PAS 2050 How to assess the carbon footprint of goods and services. United Kingdom, BSI.
    Chen, J. L., Liau, C. W., (2001),“A Simple Life Cycle Assessment Method for Green Product Conceptual Design,”Second International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse, Manufacturing, Ecodesign01, Tokyo, Japan, December 12-15.
    Chen, J. L. and Yen, S.-B., (2007),“A Modified Toxic Potential Indicator for Taiwan,”Proceedings of EcoDesign 2007: 5th International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, B1-1-2S, Tokyo, Japan, December 10-13.
    ecoinvent, (2011), Database ecoinvent data v2.2 Retrieved 6 11, 2011, from ecoinvent Centre portal:http://www.ecoinvent.ch/
    ISO, (2006a), INTERNATIONAL SATAND ISO14040 Environmental management-Life cycle assessment Principles and framework. ISO, Switzerland.
    ISO, (2006b), ISO14025 Environmental labels and declarations-type iii environmental declarations-principles and procedures.Switzerland, ISO.
    Nissen, N. F., Griese, H., Middendrof, A., Muller, J., Potter, H. and Reichl, H., (1997),“Comparison of Simplified Environmental Assessments versus Full Life Cycle Assessment(LCA) for the Electronics Designer,”Life Cycle Networks, F. L. Krause & Seliger(Eds), Chapman & Hall, pp. 301-312.
    Kennedy, D. J., Montgomery, D. C. and Quality, B. H., (1996),“Stochastic Evironmental Life Cycle Assessment Modeling-A Probability Approach to Incorporating Variable Input Data Quality”The International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 1 No. 4, pp. 199-207.
    Muller, J., Griese, H., Nissen, N. F., Potter, H. and Reichl, H., (1999),“Environmental Aspects of PCB Microintegration,”Proceedings of EcoDesign’99: First International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, pp. 216-220, Tokyo, Japan, February 1-3.
    Middendrof, A., Nissen, N. F., Griese, H., Muller, J., Potter, H., Reichl, H. and Stobbe, I., (2000),“EE-Toolbox- A Modular Assessment System for the Environmental Optimization of Electronics,”Proceedings of the 2000 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 166-171, San Francisco, California, May 8-10.
    Morbidoni, A., Favi, C., and Germani, M., (2011),“CAD-Integrated LCA Tool: Comparison with Dedicated LCA Software and Guidelines for the Improvement. In J. Hesselbach and C. Herrmann (Eds.),”Glocalized Solutions for Sustainability in Manufacturing (pp. 569-574): Springer Berlin Heidelberg.
    Nissen, N. F., Griese, H., Middendrof, A., Muller, J., Potter, H. and Reichl, H., (1997),“Environmental Assessments of Electronics:A New Model to Bridge the Gap between Full Life Cycle Evaluations and Product Design," Proceedings of the 1997 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 182-187,Piscataway, New Jersey, May 5-7.
    Nissen, N. F., Griese, H., Middendrof, A., Muller, J., Potter, H. and Reichl, H., (1998),“An Environmental Comparison of Packaging and Interconnection Technologies," Proceedings of the 1998 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp. 106-111, Oak Brook, Illinois, May 4-6.
    Narita, H., Kawamura, H., Norihisa, T., Chen, L. Y., Fujimoto, H., and Hasebe, T., (2006),“Development of Prediction System for Environmental Burden for Machine Tool Operation." JSME International Journal Series C Mechanical Systems, Machine Elements and Manufacturing, 49(4), pp. 1188-1195.
    PRe’Consultant., (2006), SimaPro User Manual.The Netherlands, PRe’Consultant.
    PRe’Consultant., (2007), SimaPro (Version 7.1.3)[Computer Software].The Netherlands,PRe’Consultants
    Svensson, G. and Ekvall, T., (1995), LCA – A Fair and cost Effective Way to 76 Compare Two Products?, " SAE Technical Paper 951827, Society of Automotive Engineers.
    Schischke, K., Deubzer, O., Griese, H. and Stobbe, I., (2002a), " LCA for Environmental Management and Eco-Design in the Electronics Industry -State of the Art and Screening Approaches-, " Proceedings of the internet-based InLCA/LCM 2002 conference, www.lcacenter.org/lca-lcm, May 20-25. Accessed May 2002.
    Schischke, K., Griese, H., Muller, J., Reichl, H. and Stobbe, I., (2002b), "Lean Environmental Management for Green Processes in Electronics Manufacturing -The Screening Assessment Tool ProTox-, " Proceedings of Electronic Circuits World Convention, Cologne, Germany, October 7-9.
    Solomon, S., Qin, D., Manning, M., Marquis, M., Averyt, K., Tignor, M. M., et al., (2007), "Climate Change 2007: The Physical Science Basis," Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA., Cambridge University Press.
    Wenzel, H., Hauschild, M. and Alting, L., (1997), " Environmental Assessment of Products-Methodology, Tools and Case Studies in Product Development,"Vol.1, Chapman & Hall, London.
    Yen, S.-B. and Chen, J. L., (2003), "The Development of Taiwan’s Toxic Potential Indicator(TPI)," Proceedings of EcoDesign 2003: 3rd International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, pp. 632-635,Tokyo, Japan, December 8-11.
    丁執宇,(1998),”衝擊評估方法介紹與如何應用在產業界”,生命週期評估研討會,經濟部與工業技術研究院。
    朱冠誌,(2001),評估印刷電路板製造所產生的環境衝擊影響之研究,國立成功大學機械工程學系碩士論文。
    朱冠誌 與 陳家豪,(2001a),”評估印刷電路板製造所產生的環境衝擊影響之研究”, 2001PCB 製造技術研討會,元智大學,中壢。
    朱冠誌 與 陳家豪,(2001b),”印刷電路板之生命週期評估與毒性潛能分析, ”中國機械工程學會第十八屆全國學術研討會論文集”,台灣科技大學,台北, 12 月7-8 日。
    朱志弘,呂穎彬,洪明龍,黃英傑,王壬,(2011),以生命週期評估方法計算台灣電力碳足跡,2011永續性產品與產業研討會論文集,台北科技大學。
    何政昌,(2003),常壓電漿技術之研究,碩士論文,國立成功大學化學工程學系。
    周偉傑,(2003),產品創新設計的簡易生命週期評估方法之研究, 碩士論文,國立成功大學機械工程學系。
    張碧蓮,廖國偉,(2011),「台灣碳標籤申請實務-以TFT-LCD電視機為例」,2011永續性產品與產業研討會論文集,台北科技大學。
    張加強,(2011),”無銦透明導電膜與大氣壓電漿鍍膜技術”, 機械工業雜誌,第296期,pp.153-161。
    張加強,(2011),”觸控面板之關鍵透明導電薄膜技術現況”, 工業材料雜誌,第296期,pp.153-161。
    陳瑞彬,(2002),以網際網路為基礎之電腦輔助產品綠色設計系統之研究,國立成功大學機械工程學系碩士論文。
    郭泰佑,(2006),車用化學物質之綜合評估指標,國立成功大學機械工程學系碩士論文。
    郭泰佑,陳家豪,嚴聖博,丘應瑞,葉顯芳 與 劉振玉,(2006),”車用化學物質之綜合評估指標,” 2006 永續性產品與產業管理研討會論文集,成功大學,台南,3 月18 日。
    黃信凱,(1993),產品變異對生命週期評估影響之研究,碩士論文,國立成功大學機械工程學系。
    溫奕興,(2011),計算產品碳足跡時選取盤查資料之方法研究與簡易計算工具開發,碩士論文,成功大學機械工程學系。
    楊致行,(1998),”生命週期評估之整體趨勢及概念”,生命週期評估研討會,經濟部與工業技術研究院。
    楊明輝,(2010),”投射電容式觸控面板的原理、結構與材料”,工業材料雜誌,第282期,pp.158-166。
    廖志偉,(2000),綠色產品概念設計階段簡化生命週期評估方法之研究,碩士論文,成功大學機械工程學系。
    蔣啟明,羅萬中,林昭憲,楊景富,許恭銘,(2008),”常壓電漿設備技術”,機械工業雜誌,第304期,pp.91-102。
    劉志宏,陳志偉,林春宏,(2006),”大氣電漿表面改質技術與應用介紹”,化工資訊與商情,第32期,pp.39-51。
    賴明伸,(1998),”生命週期評估之內容架構”,生命週期評估研討會,經濟部與工業技術研究院。
    嚴聖博,陳家豪,陳潤明,卓訓全,王瀅琇,(2003),”毒性潛能指標(TPI)在台灣之初步應用”, 2003 永續性產品與產業管理研討會論文集,成功大學,台南,3 月15 日。
    嚴聖博 與 陳家豪,(2006),”毒性潛能指標於台灣之改良應用研究,” 2006 永續性產品與產業管理研討會論文集,成功大學,台南,3 月18 日。
    嚴聖博,(2009),建構物質綠色潛能指標之研究,國立成功大學機械工程學系,博士論文。
    參考網址 1http://www.chemicalbook.com/ProductIndex.aspx[Accessed:June 1, 2012 ]
    參考網址 2 http://www.iupac.org/[Accessed:June1, 2012 ]
    參考網址 3 http://www.taipower.com.tw/[Accessed:July 1, 2011 ]
    參考網址 4 http://twpat.tipo.gov.tw/[Accessed:June1, 2012 ]
    參考網址 5http://ghs.cla.gov.tw/CHT/masterpage/index_CHT.aspx [Accessed: June1, 2012 ]

    無法下載圖示 校內:2015-08-28公開
    校外:不公開
    電子論文尚未授權公開,紙本請查館藏目錄
    QR CODE