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系統識別號 U0026-2008201716013900
論文名稱(中文) 高科技TFT-LCD面板工業洗淨系統最佳化之策略研究
論文名稱(英文) A Study on the Optimization of Industrial Cleaning System for High tech TFT LCD Panel
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 水利及海洋工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Hydraulics & Ocean Engineering (on the job class)
學年度 105
學期 2
出版年 106
研究生(中文) 侯子濬
研究生(英文) Tzu-Chun Hou
學號 n87011084
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 105頁
口試委員 指導教授-呂珍謀
口試委員-陳金諾
口試委員-詹勳全
口試委員-李明靜
口試委員-郭晉安
中文關鍵字 洗淨系統  刷洗(Brush)  基板水膜滿佈  重工率 
英文關鍵字 Cleaning system  Brush  Aqueous film full coating  Rework rate 
學科別分類
中文摘要 面板產業的製程過程中除了使用大量化學品進行製程反應外,同時需要大量超純水進行面板清潔及洗淨。
本研究對象為南部科學工業園區某面板製造廠6代廠針對TFT-LCD面板工業洗淨系統中所使用的製程參數現況探討。因面板產業屬於大量用水的產業,如能將面板產業洗淨系統製程參數最佳化,不只能降低放流水排放量,更能節省工業用水水量。
研究對象為洗淨系統中所使用的物理洗淨方式(刷洗(Brush)、高壓水、超音波)進行探討搭配,初期使用時有發現許多問題。例如基板在設備清洗時若水膜佈不夠均勻時或高壓水的壓力不足所造成基板表面潔淨不佳,造成該基板則要進行化學藥劑重工才可進行後續製程等問題,就會造成製造成本的提高與水資源的浪費。本研究實際進行洗淨系統工具參數的搭配來改善,將基板水膜滿佈後搭配著洗淨系統中毛刷高轉速清洗與高壓水系統中的水量與CDA氣體流量調整搭配HPMJ參數最佳化來進行製程。有效提升整體良率0.05%,降低基板重工率3%,也降低原物料使用量。綜合以上實驗後效益,每年約可節省22,978,800元/年。
英文摘要 This study investigated the process parameter in TFT-LCD substrate industrial cleaning system of a 6th generation substrate factory in Southern Taiwan Science Park. Because substrate manufacture uses an immense amount of water, process parameter optimization of substrate cleaning system reduces effluent and industrial water use.
This study investigated the physical cleaning methods (brush, high-pressure water of cleaning systems and discovered several possible problems. For example, non-uniform aqueous film distribution or insufficiently pressurized cleaning water is bad for substrate cleaning. As a result, reworking substrates with chemical agent for following production process increases production cost and wasted water. This study use different cleaning system process parameters together in order to improve cleaning system. After the substrate is fully coated with aqueous film, we increases revolution speed of cleaning brush, reconfigures the water-CDA gas ratio and HPMJ system to optimize production process. Eventually, we raised total yield rate by 0.05%, reduced substrate rework rate by 3% and reduced raw material requirement. 22,978,800TWD/year is saved by the total benefit of the above experiments
論文目次 中文摘要…………………………………………………………………I
Extended Abstract…………………………………………………II
誌謝……………………………………………………………………VI
目錄……………………………………………………………………VII
圖目錄………………………………………………………………XI
表目錄………………………………………………………………XIV
專有名詞……………………………………………………………XVI
第一章 前言………………………………………………………1
1-1研究目的……………………………………………………1
1-2 研究方法…………………………………………………3
1-3現今薄膜液晶顯示器的演化史……………………………5
1-3-1 現今薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)產業結構(全世界)…11
1-3-2 現今薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)產業結構(台灣)……14
1-3-3 TFT-LCD世代的演化……………………………………15
1-3-4 薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)原理及製程………………16
1-3-4-1前段製程-薄膜電晶體製程(TFT/CF)製程說明……17
1-3-4-2中段製程-面板組立製程(LCD)…………………19
1-3-4-3後段製程-模組段製程(Module)…………………21
1-3-5 薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)製程簡介及常用原料……22
1-4 本文組織…………………………………………………………32

第二章 面板廠使用水說明……………………………………34
  2-1 來源分析………………………………………………………34
2-2 LCD製程污染種類…………………………………36
2-3 廠區節水技術說明…………………………………40
2-4 光學品質的技術關鍵……………………………42
2-5 水資源回收利用……………………………………44
2-6 節水目標及成效……………………………………46

第三章 研究設備說明……………………………………48
3-1 溼洗淨設備(WET-Cleaner)說明……………48
3-1-1 毛刷(Brush)機構原理及說明……………52
3-1-2 CJ機構原理及說明…………………………55
3-1-3 MS機構原理及說明…………………………57
3-2 乾洗淨設備(DRY-Cleaner)說明………………58
3-2-1 UV光除有機物機構原理及說明………………59

第四章 研究結果分析討論……………………………60
4-1 洗淨過程中找尋最佳化的分析………………60
4-2 各製程對清洗效果分析………………………70
4-3 各線平展之分析………………………………87
4-4 靜態Particle驗証……………………………88
4-5 動態Particle驗証……………………………90
4-6 環境Particle驗証…………………………92
4-7 洗淨前後殘留Particle分析…………………94
4-8 洗淨前後Glass接觸角分析……………………96
4-9 實驗結果效益分析……………………………99

第五章 結論與建議………………………………………102
5-1 結論………………………………………………102
5-2 建議………………………………………………104

參考文獻……………………………………………………105
參考文獻 參考文獻
1.CPTT產業知識網頁”LCD製程簡介原理說明”產業知識,2013.
2.中華映管網頁”節約水的作法及效益”中華映管,2014.
3.友達光電網頁”TFT-LCD製程簡介”友達光電,2015.
4.平面顯示器FPD產業概況與職場發展網頁”LCD產業概況及發展”
產業知識,2011.
5. 台灣Wiki”LCD 液晶顯示器” 台灣Wiki百科分類,2013.
6.黃榮信”面板廠高有機回收水系統最佳化運轉策略之研究 碩士論文,國立成功大學水利及海洋工程學系研究所,2015.
7.群創光電網頁”節約水的作法及效益”群創光電,2014.
8.群創光電網頁”LCD世代變化” 群創光電,2014
9.產業情勢 “液晶顯示器(LCD)產業經濟,2000.
10.蘋果日報網頁”LCD市佔分佈”產業知識,20160126.
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