液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究 以黃光實驗室為例

液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究─以黃光實驗室為例 ... 10 透明電極(ITO) 保護膜(OC) 彩色光阻(CR) R G B R G 遮光層(BM) 玻璃基板 上传 请登录 Mypresentations Profile 反馈 Logout 搜索 请登录 请登录 Authwithsocialnetwork: 注册 忘记密码？ Downloadpresentation Wethinkyouhavelikedthispresentation.Ifyouwishtodownloadit,pleaserecommendittoyourfriendsinanysocialsystem.Sharebuttonsarealittlebitlower.Thankyou! Buttons: 取消 Download Presentationisloading.Pleasewait. 液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究─以黃光實驗室為例 PublishedbyAlexinaMarsh Modified3年之前 嵌入 Downloadpresentation Copytoclipboard Similarpresentations More Presentationontheme:"液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究─以黃光實驗室為例"—Presentationtranscript: 1 液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究─以黃光實驗室為例研究生羅啟榮2005/01/31 2 Outline摘要緒論文獻探討研究方法結果與討論結論與建議 3 摘要Display,FDP)於可說是最受矚目的專有名詞之一，而液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,近年來我國光電產業蓬勃發展，尤以光顯示領域最為亮眼。

平面顯示器(FlatPanelDisplay,FDP)於可說是最受矚目的專有名詞之一，而液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)可謂是在顯示器平面化中的技術主流。

由於產品具備著低輻射、平面化、可攜帶、重量輕、體積小等諸多優點，也拓展了其應用的領域，在資訊、視訊通訊三面品，均可見其應用的軌跡。

LCD產品可粗略分為TN/STN型及TFT-LCD型兩類，無論那一種液晶平面顯示器都需要組合彩色濾光片(ColorFilter,CF)而用以彩色表示；因此彩色濾光片可說是液晶顯示器彩色化之關鍵零組件。

CF之主要製程，包括清洗、光阻塗佈、曝光、顯影、硬烤、保護膜與透明電極製作等，頗為複雜且須重複多次。

但其製程中潛在之危害風險與使用之化學藥品材料對環境造成的衝擊是不可忽視及值得探討研究的。

本研究計劃則是專注在CF製程之危害風險評估並以國內CF材料供應廠商長興化工(路竹廠)黃光實驗室為例。

關鍵詞：光電、FDP、LCD、CF、風險 4 一、緒論1.1研究動機與背景國內製造業的重心已逐漸由石化業過渡到電子業，液晶顯示器產業被寄予是繼半導體產業成為台灣未來明星產業的厚望，同時國內已有二十幾家廠商生產筆記型電腦，以及十多家廠商將投入液晶顯示器市場。

對於高科技製程潛在之危害與風險相關之研究大多是半導體產業，由於製程的類似因此在光電產業方面則鮮少研究論述。

由於所屬長興化學公司乃是國內液晶顯示器彩色濾光片材料供應商，除了對相關產業之結構、市場現況有充分了解外，製程條件之評估與模擬更是重要。

然而於CF製造業所使用之有機溶劑與化學藥品種類繁多且危險性高，若於製程時不慎揮發洩漏則會造成人體及環境潛在之危害。

本研究則以長興化工(路竹廠)黃光實驗與無塵室為例，進行探究。

5 1.2研究目的及流程故本研究目的專注在國內彩色濾光片(ColorFilter,CF)製造業製程潛在危害緒論2/2故本研究目的專注在國內彩色濾光片(ColorFilter,CF)製造業製程潛在危害與風險之研析並利用實驗室模擬CF製程；同時蒐集國內外光電、半導體相關產業製程環境危害管理制度與評估方法策略作為參考。

研究架構如下：研究計劃動機與目的文獻回顧─LCD產品概論─風險評估與管理之定義─國外相關產業製程危害評估規範研究方法─實驗室CF製程模擬─製程潛在危害分析─製程危害資料之建置結果與討論結論與建議圖研究流程 6 二、文獻回顧2.1液晶顯示器概論液晶(LiquidCrystal)LCD面板是將液晶封裝在玻璃箱中，然後再利用電極的原理讓液晶產生冷熱變化，如此就可以讓透過液晶折射的光線強度跟著改變，來達到光與色彩的變化，最後才在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合，成為映入人們眼簾的彩色影像。

液晶(LiquidCrystal)液晶是一種處於液體和固體之間的芳香酸及醋酸之脂類化合物。

它是在1888年被一位奧地利的植物學家發現的。

1964年一位在新澤西美國無線電公司(RCA)工作的科學家發現液晶在正常狀態下，允許光線直接穿過；但如果給它加電源，液晶就能使穿過的光線改變方向或者彎曲，這一發現第一次證明液晶可以應用在顯示領域。

液晶自身並不產生光線，它利用外部光線，例如周圍環境的光線來形成影像，因此它的耗電量低。

7 液晶顯示器的分類依驅動技術之不同分為簡單矩陣型和主動矩陣型LCD。

簡單矩陣型則依液晶文獻回顧2/12依驅動技術之不同分為簡單矩陣型和主動矩陣型LCD。

簡單矩陣型則依液晶材料配向分為扭曲向矩(TwistedNematic)型、超扭曲向矩(SuperTwistedNematic)型及強鐵電(Ferroelectric)型LCD；主動矩陣型LCD則依開關元件的種類可分為薄膜電晶體(ThinFilmTransistor)型與金屬-絕緣體-金屬(MetalInsulatorMetal)型兩大類。

TFT型更進一步依材料可分為α-Si(非結晶質矽AmorphousSilicon)、Poly-Si(多結晶質矽PolycrytallineSilicon)和CG-Si(連續晶界矽ContinuousGrainSilicon)。

扭曲向矩型(TN-LCD)超扭曲向矩(STN-LCD)強鐵電型(F-LCD)簡單矩陣型(SM-LCD)LCD(LiquidCrystalDisplay)非結晶質矽(α-Si)多結晶質矽(Poly-Si)連續晶界矽(CG-Si)薄膜電晶體(TFT-LCD)金屬/絕緣體/金屬(MIM-LCD)主動矩陣型(AM-LCD) 8 液晶顯示器的結構彩色濾光片(ColorFilter)文獻回顧3/12LCD基本結構是由基板(ADBoard)、變頻器(Inverter)及面板(Panel)三個部份構成。

基板主要功能在於類比、數位訊號的轉換工作；Inverter用來驅動CCFL燈管，讓面板上的燈管能夠正常發光；從面板可以看出對比度、反應時間等條件。

LCD面板約占30吋LCDTV成本結構的八成，15吋約占的3～5成（視面板尺寸大小與等級而定），因此面板價格占LCDTV成本比重最大，且是價格能否下降的主要關鍵。

彩色濾光片(ColorFilter)由於LCD為非主動發光之元件，必須透過內部的背光模組(穿透型LCD)或由外部環境入射光(反射或半穿透型LCD)提供光源，搭配驅動IC與液晶控制形成黑、白兩色的灰階顯示，再透過彩色濾光片的紅(R)、綠(G)、藍(B)三種彩色層提供色相，形成彩色顯示晝面，因此彩色濾光片可說是LCD彩色化之關鍵零組件，其基本結構是由玻璃基板、遮光層(BlackMatrix,BM)、彩色光阻層(ColorResist,CR)、保護膜(OverCoat,OC)和透明電極(IndiumTinOxide,ITO)所構成。

9 文獻回顧4/12圖TFT-LCD驅動原理與構造 10 透明電極(ITO)保護膜(OC)彩色光阻(CR)RGBRG遮光層(BM)玻璃基板文獻回顧5/12RGBRG透明電極(ITO)保護膜(OC)彩色光阻(CR)遮光層(BM)玻璃基板圖一般彩色濾光片構造剖面圖 11 文獻回顧6/12圖畫素與尺寸規格(ppi)12.1”0.30859.4”15.0”90VGA(640x480)(921,600)11.3”14.1”958.4”SXGA(1400x1050)(4.41M)13.3”10.4”1000.251057.8”PixelPitch(mm)12.1”UXGA(1600x1200)(5.76M)11011512015.0”1250.206.5”10.4”14.1”QXGA(2048x1536)(9.44M)13013.3”SVGA(800x600)(1.44M)15.0”140XGA(1024x768)(2.36M)12.1”14.1”15017.0”1600.1512.1”17015.0”681012141618DiagonalSizeofScreen(inch) 12 2.2風險評估與管理之定義風險管理風險評估所謂的風險是指發生危害(Hazard)的可能性，而危害則是一種會導致損害的文獻回顧7/12風險評估所謂的風險是指發生危害(Hazard)的可能性，而危害則是一種會導致損害的狀況；風險評估是在做潛在的危害而決定其發生原因與損害的可能性評估，計算暴露的頻率和結果的正確性。

應用風險評估方法對危害進行評估，並參考規範或其他可靠的資料設定一個可接受的風險底線，設法將風險將低而不要越過這個底線。

風險管理風險管理是為了建構風險與回應風險，透過對風險的辨識與評估所採用的各種監控方法與過程。

13 確認危害評估風險健康和安全審查/稽核風險評估資料文件的建立執行控制測量控制測量的有效監控和檢查圖2.2.1風險評估的流程文獻回顧8/12確認危害評估風險健康和安全審查/稽核風險評估資料文件的建立執行控制測量控制測量的有效監控和檢查圖風險評估的流程 14 風險管理頻率評估原因分析原因可能性估計危害發生之風險評估可接受之風險危害辨識後果評估後果分析後果嚴重性估計文獻回顧9/12風險管理頻率評估原因分析原因可能性估計危害發生之風險評估可接受之風險危害辨識後果評估後果分析後果嚴重性估計不可接受之風險風險控制危害發生風險之降低取代方式之評估圖風險管理之主要步驟及相關流程 15 1996年英國標準局(BritishStandard2.3國內外相關產業製程危害評估規範文獻回顧10/12BS88001996年英國標準局(BritishStandardInstitution,BSI)建立的職業安全衛生管理指引，BS8800，旨在透過勞工安全衛生管理，降低勞工可能遭到危害的風險、改善經營績效與建立企業善盡社會責任的形象。

其特點在於建立企業預應式(proactive)的安全衛生文化，以風險評估與系統運作方式辨識作業場所中可能的危害，並評估與控制危害可能造成的風險，於災害發生前即先行診斷出來並給予控制與管理。

但此標準並不具驗證要求。

持續改善管理檢討最初檢討職業安全衛生政策查核與改善措施計畫實施與運作圖BS8800標準架構 16 暴露族群分類危害辨識風險判定風險容忍度的判定不可接受可接受風險控制計畫的訂定風險控制行動的檢討文獻回顧11/12暴露族群分類危害辨識風險判定風險容忍度的判定不可接受可接受風險控制計畫的訂定風險控制行動的檢討圖BS8800風險評估流程 17 OHSAS18000文獻回顧12/12職業安全衛生管理系統OHSAS(OccupationalHealthandSafetyAssessmentSeries)系列標準是由國際上包含DNV、Lloyds、BSI、BVQI等七大驗證公司共同制定，並提供OHSAS18001的驗證。

其核心內容為安全衛生風險的控制，其與環境管理系統ISO皆依PDCA(Plan,Do,Check,Act)中的邏輯所架構，並具有極高的系統整合特性。

SEMIS2-93A美國半導體設備和材料國際組織(SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational,SEMI)於1993年將安全衛生環保列入半導體設備製造遵循之規範，其規範之訂定名稱為SEMIS2-93A。

並於1998年訂定風險評估規範SEMIS針對製程危害之可能性與嚴重性進行風險等級的鑑別，可能性及嚴重性的辨識原則，以系統化、地毯式且是逐管線的檢討其安全性是否仍有遺漏疏忽之處，並可據以提出改善方案。

18 三、研究方法3.1實驗室CF製程模擬實驗彩色濾光片製造流程(顏料分散法)由於LCD產品日趨多元化，因此各廠商之製程技術與製程條件也隨著新產品的開發而異。

相對於彩色濾光片，為上游零組件其製成大同小異；除了獨立專業製造廠商生產產品主要是外售給LCD廠用，其餘面板廠多為成本考量而自行生產彩色濾光片。

本研究則針對內製型CF廠，以實驗室來模擬探討一般較普遍之CF製程。

彩色濾光片製造流程(顏料分散法)CF其製造程序分別為玻璃基板清洗(Rinse)、光阻塗佈(Coating)、軟烤(Pre-bake)、曝光(Expose)、顯影(Develop)、硬烤(PostBake)、保護膜(Overcoat)製作、透明導電層(ITO)製作。

19 圖3.1.1彩色濾光片之製造流程A.B.C.D.E.F.研究方法2/6玻璃切割與檢測遮光層形成彩色光阻形成圖彩色濾光片之製造流程研究方法2/6A.B.C.D.E.F.玻璃切割與檢測遮光層形成彩色光阻形成保護膜形成透明電極形成玻璃清洗PVA被覆清洗清洗清洗銦錫氧化物濺鍍玻璃切割削角塗佈塗佈塗佈塗佈最後清洗軟烤軟烤軟烤軟烤×3微影曝光微影曝光微影曝光尺寸檢驗硬烤色彩光學檢驗顯影顯影顯影缺陷檢驗蝕刻清洗蝕刻剝離去除剝離去除可靠度檢驗硬烤 20 研究方法3/63.2製程潛在危害分析CF製程之危害不外乎黃光實驗室與無塵室大量使用化學藥品及有機溶劑且通常為固定污染源；以下則是針對各段製程作分析探討。

玻璃清洗(Rinse)一般玻璃基板清洗液分為無機系及有機系清洗液，前者主要在去除基板上的的有機汙染物，較常見為H2SO4與H2O2的混酸。

至於有機系清洗液主要在去除含Particle的複合污染物，常見為有機鹼(胺鹽類)的稀釋液以及丙酮、異丙醇等。

此段製程則有VOCs之暴露與接觸性危害。

遮光層(BlackMatrix)製作BM之製作通常有Cr-BM及樹脂BM兩種方法。

二著製程略為不同，前者製程如圖B.所示而後者製成則與C.相同。

以Cr-BM製程為例，其使用到之化學藥品有光阻劑(酚醛系列樹脂)、顯影液(NaOH、KOH、TMAH)、蝕刻液(王水)、剝離液(DMSO、MEA)及有機溶劑PGMEA、NMP等等。

此段製程危害屬有機廢氣、無機酸氣、輻射熱、UV之暴露與接觸性危害。

另外，由於Cr-BM其廢棄物嚴重危害環境，於2008年此技術製作之產品在歐盟國家全面禁用。

21 彩色光阻(PhotoResist)製作保護層(OverCoat)製作之曝露與接觸性危害。

研究方法4/6彩色光阻(PhotoResist)製作彩色光阻之製程較為複雜且須重複多次，因為有三種顏色(紅、綠、藍)。

一般分散型彩色光阻其主要成份有顏料、高分子樹脂(壓克力與環氧系列)、多官能機高分子單體、分散劑(胺及松香類衍生物)、光起始劑(安息香醚、二苯甲酮-安共軛体系…)、溶劑(PGMEA、EEP、環己酮)、介面活性劑等。

其他化學藥品如顯影液(無機、有機鹼類)、洗邊劑(PGMEA、環己酮、EL、nBA)等等。

此段製程危害較多包括VOCs、烘烤廢氣、奈米粉塵、無機酸鹼氣體、輻射熱、UV之暴露與接觸。

保護層(OverCoat)製作一般保護層的材料為丙烯–氨基甲酸乙酯樹脂與環氧樹樹脂。

其主要合成溶劑有PGMEA、DG、環己酮等。

烘烤時產生的廢氣與輻射熱為製程主要之曝露與接觸性危害。

22 透明電極(ITO)製作玻璃切割與檢測透明電極通常是使用濺鍍法形成ITO(銦錫氧化物)薄膜，製程使用之化學藥研究方法5/6透明電極(ITO)製作透明電極通常是使用濺鍍法形成ITO(銦錫氧化物)薄膜，製程使用之化學藥品有光阻劑(酚醛樹脂)、顯影液(NaOH、KOH、TMAH)、蝕刻液(王水)、剝離液(DMSO、MEA)及有機溶劑PGMEA、NMP等等。

此段製程危害包括VOCs、有機廢氣、無機酸氣、輻射熱、UV之暴露與接觸性危害。

玻璃切割與檢測末段製程之化學性危害較少，由於此段幾乎是品管與品檢之工作，除了清洗液與一般溶劑之VOCs外，值得一提的則屬人因工程危害因子的程度。

23 3.3CF製程危害資料之建置表3.3.1CF製程危害資料表化學品溶劑曝露危害立即危害研究方法6/6製程玻璃清洗製程玻璃清洗遮光層製作彩色光阻製作保護層透明電極製作玻璃切割與檢測化學品清洗液光阻劑顯影液蝕刻液剝離液洗邊劑樹脂銦錫氧化物溶劑水甲醇丙酮異丙醇PGMEANMP環己酮EEPDG曝露危害VOCs製程廢氣輻射熱UV粉塵人因工程立即危害洩漏火災爆炸 24 四、結果與討論與職業安全衛生管理系統(OHSAS18001)。

因此本研究可藉由實驗室在建由於本研究是以實驗室為例，且實驗室已建置環境管理系統(ISO14001)與職業安全衛生管理系統(OHSAS18001)。

因此本研究可藉由實驗室在建置OHSAS18001時，所作之危害風險鑑別評估結果與國內外光電與半導體廠製程常見之危害事故加以比較，並初步探討CF廠製程潛在危害之風險。

然而本研究報告只是初步之研究架構，對於CF製程潛在之危害資料尚未深入于以建置；同時國內針對CF製程危害研究之相關數據文獻較少，導致目前無法選擇合適之風險評估方法。

目前大多以半導體廠之經驗作為參考且都著重於製程中產生之揮發性有機物、廢氣與廢液處理技術方面之研究。

國內大多數的事業單位對於作業環境測定計畫，尤其是曝露評估採樣規劃實務方面非常欠缺；通常只是服符合法令之最低要求，且多著重於平時狀況的平均濃度偵測。

對於短時間、長時間作業或特殊的製程有害物之危害性了解有限；因此採樣測定之數據也相對不足，以致未能完整呈現整體之危害以及人員暴露之情形。

25 五、結論與建議研究首重數據，亦是決定採用何種研究方法成敗之關鍵。

有鑑於本研究相關文獻資料之匱乏，因此未來研究之重點將是蒐集更完整之資料與數據為優先。

平面顯示器之技術源自歐美，而日本、韓國、台灣將其發揚光大使產品更趨多元化，在日新月異之材料與技術開發應用之同時，我們是否也應該為這片土地投入更多之環保心力。

26 參考資料 27 參考資料 28 參考資料 29 參考資料 30 參考文獻林清文、陳春盛(92年1l月)，揮發性有機物質在高科技廠房內影響的評估，奈米通訊第十卷第四期林清文、陳春盛(92年1月)，半導體廠營運中之固定空氣污染源排放以實驗室為例之研究探討，奈米通訊第十一卷第一期吳信腎、林樹榮、李柏青、范振煥，TFT-LCD製程揮發性有機廢氣處理高級氧化技術之應用，環保月刊，第100期，pp.75~89，91年11月姚嘉文、沈洲、林冠佑牡、張堂安，半導體業為害鑑別及風險評估實務，工研院環安中心，旺宏電子OHSAS推動教材DavidBWarheit，Nanoparticles:helthimpacts?，materialstoday，pp.32~35，February2004易逸波、高振山，化工製程量化風險評估與管理，工安簡訊電子報，第十三期，91年1月卓雅文，半導體產業環境與安全衛生績效指標之研究，國立雲林科技大學碩士論文89學年度朱敏珍，風險發生機率計算與風險評估，工安簡訊電子報，第十三期，91年2月吳秀東，透過OHSAS的建置評估半導體廠之潛在之危害風險，工業污染防治報導第151期顧鴻壽，光電液晶平面顯示器計術基礎及應用，新文京，初版二刷，91年3月鄭嘉隆，「2004光電工業年鑑」，工業技術研究院，93年5月陳健誠，「兩岸LCD產業互動研究與商機探討」，工業技術研究院，92年8月吳俊雄，「液晶顯示器產業報告」，工業技術研究院，87年6月長興化學工業股份有限公司，「顯示器材料產業報告」，93年12月。

陳鈺坤，面板轉運Color–彩色濾光片，產經資訊，第19期，2004 Downloadppt"液晶顯示器彩色濾光片製程危害風險之研究─以黃光實驗室為例" Similarpresentations 1文件体系的试运行2015年4月.一、组织制度文件学习二、文件运行中的动态管理三、运行中记录的留存及要求四、运行中部门工作目标的制定五、文件执行中的监督检查. 勞工安全衛生管理員訓練企業經營與安全衛生(含組織協調與溝通)徐順德. 分色與組合. 班級：企管四乙學生：4A170009張茹馨4A170030翁秀蕙4A170095陳紫璇指導老師：丁志宏老師 給瑞儀光電董事長-王本然的一封信. 安全衛生實務H1查核使用指引. 三十五號會計公報對財務報表及台股之影響剖析 第十一章量測、分析及改善8.0量測、分析及改善包括：規劃量測、分析及改善流程；監督及量測；不合格品管制；資料分析及改善. 台灣科學園區之展望國科會戴謙副主委. 审核性教学工作评估动员李永苍2015年5月22日. 高分子概論期末報告液晶顯示器(LCD)化材三甲王宏育侯克葳張介柏. 102年度統一入學測驗報名作業說明會時間：101年12月14日(星期五)A.M.9:00~10:20地點：行政七樓講堂 科技產業發展趨勢與人力需求報告人:曾永淐OCT ISO9001质量管理体系在国土资源廉政风险防范中的应用 ISO、OHSAS18001、TOSHMS/CNS15506 平面顯示器產業發展策略與措施經濟部工業局96年10月16日. 在晶片組開發的進度上，目前仍以聯發居領先地位，已於1999年中推出8倍速DVD-ROM晶片組樣品並進行量產外，此外，威盛亦有晶片組的開發計畫，同時，聯聖亦發表世界最快速16倍速DVD-ROM解碼晶片組。

　   而國內較早進入DVD光學讀取頭量產的鴻景科技，目前則完成8倍速. 國際人力資源期末報告奇美電子指導老師：李麗說教授組員：4930P038沈韋伶4930P088蘇圓婷4930P089洪譽紜 職業病防治－職業性外傷與職業安全－真理大學工業管理與經營資訊學系 TFT-LCDGeneralDefectIntroduction Similarpresentations Aboutproject SlidePlayer 条款 反馈 隐私 反馈 ©2022slidesplayer.comInc.Allrightsreserved. 搜索 Tomakethiswebsitework,weloguserdataandshareitwithprocessors.Tousethiswebsite,youmustagreetoourPrivacyPolicy,includingcookiepolicy. Iagree.     AdsbyGoogle