臺灣博碩士論文加值系統

中文摘要
本篇研究主要是探討銦錫氧化物透明導電鍍膜(Tin-doped Indium Oxide，ITO)於不同鍍膜底材的鍍膜狀況研究；並將所得結果延伸到彩色超扭轉向列液晶顯示器面板(color super twist nematic LCD Panel，CSTN LCD Panel)所必須使用之材料─彩色濾光片(color filter，CF)，做其在不同位置及不同ITO鍍膜廠之ITO鍍膜狀況探討。由本研究探討得知：
一、在相同的鍍膜時間，ITO之鍍膜厚度與鍍膜必v成正比，鍍膜必v愈高所形成的膜厚愈厚。
二、ITO之鍍膜厚度與鍍膜時間成正比，鍍膜時間愈久所形成的膜厚愈
厚。
三、ITO之鍍膜厚度與鍍膜時間關係，在高必v(4KW、5KW)時是呈現完整線性關係，但在低必v(2KW、3KW)時並不是呈現完整的線性關係。
四、ITO之鍍膜面電阻與鍍膜時間成反比，鍍膜時間愈久所形成的鍍膜面電阻愈低。
五、不論ITO鍍膜時所使用的的鍍膜必v為何，ITO之鍍膜面電阻都會有一終極面電阻。
六、ITO之鍍膜厚度與鍍膜面電阻成反比，鍍膜厚度愈厚所形成的鍍
膜面電阻愈低。
七、ITO的鍍膜底材材質若不相同，則ITO鍍膜後的穿透率亦不相同。
八、不同的O/C(Over Coat)於ITO的鍍膜後，在低波長(380nm)時所呈現之穿透率差異甚大，此現象對液晶顯示器的顏色呈現狀況影響很大，因此彩色濾光片之任何材料做變更時，其變更評價更為重要。
九、ITO的鍍膜底材材質若不相同，則ITO的鍍膜後的接觸角亦不相同。
十、ITO的鍍膜底材材質若不相同，則ITO的鍍膜後的緻密度、表面結晶狀況及結晶格強度亦不相同。
十一、彩色濾光片上在不同位置的ITO鍍膜狀況會不同。
十二、彩色濾光片上之ITO鍍膜之膜厚狀況會因機台設備不同而不同。
十三、彩色濾光片上之ITO鍍膜之表面結晶狀況會因機台設備不同而不同。
十四、彩色濾光片上之ITO鍍膜之結晶格不同會有不同強度。

Abstract
This research work is focused on the transparent and electrical conductive tin-doped indium oxide (ITO) film that is plated on different substrates; and the application of our research results to a color filter (CF) for the color supertwist nematic LCD Panel (CSTN LCD Panel). The plated ITO films made in different production factories and in different work positions are discussed. In summary,
1. During the same interval, the thickness of ITO plated film is proportional to the plating power. The higher the power is, the thicker the film will be.
2. The thickness of ITO plated film is proportional to the time of platting. The longer the time is, the thicker the film will be.
3. The relationship between the time and thickness is completely linear at high powers(4KW、5KW), but not at low powers(2KW、3KW)
4. The electric resistance of plated film surface is inversely proportional to the time of platting. The longer the time is, the lower the resistance will be.
5. Regardless of the power during ITO platting, a terminal surface electric resistance exists.
6. The thickness of a plated ITO film is inversely proportional to the electric resistance of its film surface. The thicker of the film is, the lower the resistance will be.
7. Different substrates for plating ITO film will have different transparencies.
8. Plate ITO films with different O/C (Over Coat) ratios cause large variation in the transparency at the lower wavelength (380nm), and this phenomenon affects the color display of CSTN LCD plane. Therefore, when we change the constituting material for color filters, we must evaluate them first.
9. The contact angle changes with various ITO substrates.
10. The compactness、surface crystallinity、and strength of crystalline lattice change with various ITO substrates.
11. The plated ITO film varies in characteristics with its location on a color filter.
12. The thickness of a ITO film in a color filter changes with different mechanical equipment.
13. The surface lattice of the ITO film in color filters also changes with various mechanical equipment.
14. Different surface lattices of ITO films used in a color filter have different strengths.

目錄
中文摘要…………………………………………………………………… I
英文摘要…………………………………………………………………… III
目 錄……………………………………………………………………….. V
圖目錄…………………………………………………………………...… VII
表目錄………………………………………………………………….… XIII
第一章 緒論………………………………………………….………………1
1-1 前言…………………………………………………………………1
1-2 研究動機與目的……………………………………………………2
第二章 原理介紹…………………………………………………………….4
2-1 顯示器的種類……………………………………………………....4
2-2 液晶顯示器………………………………………………………....4
2-3 液晶顯示器面板之組立架構圖……………………………………8
2-4 液晶顯示器面板製造方式………………………………………..10
2-5 彩色濾光片………………………………………………………..10
2-5-1 彩色濾光片的排列方式…………………………………....10
2-5-2 彩色濾光片的結構…………………………………..……...11
2-5-3 彩色濾光片的製作方式…………………………………....13
2-5-4彩色濾光片的製造方式………………………………..…....13
2-6 ITO製造方式………………………………………..………..…....13
第三章 實驗………………………………………..………..…..………….16
3-1 實驗藥品與材料……………………………..………..…..……....16
3-2 實驗設備與分析儀器……………………………..………..…......17
3-3 實驗步驟及方法……………………………..………..………......20
第四章 結果與討論……………………………..………..………....……...24
4-1 ITO鍍膜條件之基本特性………………..………..………....…...24
4-2 探討不同底材是否會影響ITO之鍍膜狀況………..………..….31
4-2-1 各不同底材於不同ITO鍍膜厚度下之穿透率探討……….31
4-2-2各不同底材於不同ITO鍍膜厚度下之接觸角探討……….44
4-2-3各不同底材於不同ITO鍍膜厚度下之電性探討………….48
4-2-4各不同底材於不同ITO鍍膜厚度下之SEM分析探討…….52
4-2-5各不同底材於不同ITO鍍膜厚度下之XRD分析探討…….60
4-3 探討彩色濾光片上做ITO蝕刻後不同位置之特性差異………..65
4-4探討不同ITO鍍膜廠商於彩色濾光片上各不同位置之
鍍膜狀況…………………………………………………………...68
第五章 總結與展望……………………………………………….………..81
參考文獻………………………………………………………..….………..84
附件一…………………………………………………………..….………..86


圖目錄
圖2.1 液晶顯示器表示圖……………………………………………….….5
圖2.2 TN、STN型液晶顯示器面板之組立架構圖………………………….9
圖2.3 FSTN型液晶顯示器面板之組立架構圖…………………….……….9
圖2.4 CSTN型液晶顯示器面板之組立架構圖………………….……….…9
圖2.5 穿透式彩色濾光片之組立架構圖………………….……………….11
圖2.6 半穿透式彩色濾光片-多層膜之組立架構圖……….…………..….12
圖2.7 半穿透式彩色濾光片-金屬層&全反射式彩色濾光片之組立架
構圖……….…………..……………………………………………..12
圖2.8 半反射式彩色濾光片( HIM-Hole in Mirror)之組立架構圖……….12
圖4.1 不同必v下鍍膜時間與鍍膜厚度的關係圖………………………..27
圖4.2 不同必v下鍍膜時間與鍍膜面電阻的關係圖…………………..27
圖4.3 必v2KW下鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………………...27
圖4.4 必v3KW下鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………………...28
圖4.5 必v4KW下鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………………...28
圖4.6 必v5KW下鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………………...28
圖4.7 不同必v下鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖……………….….29
圖4.8 必v2KW下鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖………...29
圖4.9 必v3KW下鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖………...29
圖4.10 必v4KW下鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖….…..30
圖4.11 必v5KW下鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖….…….30
圖4.12 不同必v下鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖….……..30
圖4.13 底材SiO2 Glass之各鍍膜厚度之波長與穿透率的關係圖….…...33
圖4.14 底材JSR O/C之各鍍膜厚度之波長與穿透率的關係圖….……...33
圖4.15 底材NSCC O/C之各鍍膜厚度之波長與穿透率的關係圖….…...33
圖4.16 底材SiO2 Glass鍍膜厚度4000 Å之波長與穿透率的關係圖…...34
圖4.17 底材SiO2 Glass鍍膜厚度3000 Å之波長與穿透率的關係圖…...34
圖4.18 底材SiO2 Glass鍍膜厚度2000 Å之波長與穿透率的關係圖…...34
圖4.19 底材SiO2 Glass鍍膜厚度1500 Å之波長與穿透率的關係圖.…...35
圖4.20 底材SiO2 Glass鍍膜厚度1000 Å之波長與穿透率的關係圖.…...35
圖4.21 底材SiO2 Glass鍍膜厚度500 Å之波長與穿透率的關係圖..…....35
圖4.22 底材SiO2 Glass鍍膜厚度300 Å之波長與穿透率的關係圖...…...36
圖4.23 底材JSR O/C鍍膜厚度4000 Å之波長與穿透率的關係圖……....36
圖4.24 底材JSR O/C鍍膜厚度3000 Å之波長與穿透率的關係圖……....36
圖4.25 底材JSR O/C鍍膜厚度2000 Å之波長與穿透率的關係圖……....37
圖4.26 底材JSR O/C鍍膜厚度1500 Å之波長與穿透率的關係圖……....37
圖4.27 底材JSR O/C鍍膜厚度1000 Å之波長與穿透率的關係圖……....37
圖4.28 底材JSR O/C鍍膜厚度500 Å之波長與穿透率的關係圖………..38
圖4.29 底材JSR O/C鍍膜厚度300 Å之波長與穿透率的關係圖………..38
圖4.30 底材NSCC O/C鍍膜厚度4000 Å之波長與穿透率的關係圖…..38
圖4.31 底材NSCC O/C鍍膜厚度3000 Å之波長與穿透率的關係圖…..39
圖4.32 底材NSCC O/C鍍膜厚度2000 Å之波長與穿透率的關係圖…..39
圖4.33 底材NSCC O/C鍍膜厚度1500 Å之波長與穿透率的關係圖…..39
圖4.34 底材NSCC O/C鍍膜厚度1000 Å之波長與穿透率的關係圖…..40
圖4.35 底材NSCC O/C鍍膜厚度500 Å之波長與穿透率的關係圖.…..40
圖4.36 底材NSCC O/C鍍膜厚度300 Å之波長與穿透率的關係圖.…..40
圖4.37 各底材鍍膜厚度4000 Å之波長與穿透率的關係圖.……….…….41
圖4.38 各底材鍍膜厚度3000 Å之波長與穿透率的關係圖.……….…….41
圖4.39 各底材鍍膜厚度2000 Å之波長與穿透率的關係圖.……….…….41
圖4.40 各底材鍍膜厚度1500 Å之波長與穿透率的關係圖.……….…….42
圖4.41 各底材鍍膜厚度1000 Å之波長與穿透率的關係圖.……….…….42
圖4.42 各底材鍍膜厚度500 Å之波長與穿透率的關係圖.………..…….42
圖4.43 各底材鍍膜厚度300 Å之波長與穿透率的關係圖.………..…….43
圖4.44 底材SiO2 Glass經ITO鍍膜後，ITO膜厚與接觸角之關係圖….46
圖4.45 底材JSR O/C經ITO鍍膜後，ITO膜厚與接觸角之關係圖…...46
圖4.46 底材NSCC O/C，經ITO鍍膜後，ITO膜厚與接觸角之關係圖…..46
圖4.47 各底材經ITO鍍膜後，ITO膜厚與接觸角之關係圖……………47
圖4.48各底材其ITO鍍膜前後之ITO膜厚與接觸角之關係圖…………47
圖4.49 底材SiO2 Glass之ITO鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖……48
圖4.50 底材JSR O/C之ITO鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………49
圖4.51 底材NSCC O/C之ITO鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖……49
圖4.52 各底材之ITO鍍膜厚度與鍍膜面電阻的關係圖………………49
圖4.53 底材SiO2 Glass之鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖…50
圖4.54 底材JSR O/C之鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖……50
圖4.55 底材NSCC O/C之鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖…50
圖4.56 各底材之鍍膜厚度的倒數與鍍膜面電阻的關係圖……………51
圖4.57 各底材ITO鍍膜厚度為300 Å之SEM分析圖………………….53
圖4.58 各底材ITO鍍膜厚度為500 Å之SEM分析圖………………….54
圖4.59 各底材ITO鍍膜厚度為1000 Å之SEM分析圖………………….55
圖4.60 各底材ITO鍍膜厚度為1500 Å之SEM分析圖………………….56
圖4.61 各底材ITO鍍膜厚度為2000 Å之SEM分析圖………………….57
圖4.62 各底材ITO鍍膜厚度為3000 Å之SEM分析圖………………….58
圖4.63 各底材ITO鍍膜厚度為4000 Å之SEM分析圖………………….59
圖4.64 底材SiO2 Glass之各鍍膜厚度之XRD分析圖…………………..62
圖4.65 底材JSR O/C之各鍍膜厚度之XRD分析圖…………………….63
圖4.66 底材NSCC O/C之各鍍膜厚度之XRD分析圖………………….64
圖4.67 ITO鍍膜製造商-彩煇科技完成彩色濾光片，經ITO蝕刻
完成PATTERN其A區與B區位置之SEM分析圖……………….65
圖4.68 ITO鍍膜製造商-彩煇科技完成彩色濾光片，經ITO蝕刻
完成PATTERN其B區位置之SEM分析圖…………………..….66
圖4.69 ITO鍍膜製造商-彩煇科技完成彩色濾光片，經ITO蝕刻
完成PATTERN其A區位置之SEM分析圖…………………..….66
圖4.70 ITO鍍膜製造商-彩煇科技完成彩色濾光片，經ITO蝕刻
完成PATTERN其A區與B區位置剖面圖之SEM分析圖…..….67
圖4.71 ITO鍍膜製造商-彩煇科技完成彩色濾光片，經ITO蝕刻
完成PATTERN其A區與B區斜坡處剖面圖位置之SEM
分析圖…..…………………………………………………………...67
圖4.72 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å之SEM分析圖…...70
圖4.73 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å之SEM分析圖…...71
圖4.74 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å位於BLANK處
之XRD分析圖….…………………………………………………72
圖4.75 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å位於BM處
之XRD分析圖….…………………………………………………73
圖4.76 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å位於CF處
之XRD分析圖….…………………………………………………74
圖4.77 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å位於BLANK處
之XRD分析圖….…………………………………………………75
圖4.78 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å位於BM處
之XRD分析圖….…………………………………………………75

圖4.79 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å位於CF處
之XRD分析圖….…………………………………………………76
圖4.80 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å不同位置之
XRD分析圖….…………………………………………………….77
圖4.81 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å不同位置之
XRD分析圖….…………………………………………………….78
圖4.82 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為3000Å不同位置之
XRD分析圖….…………………………………………………….79
圖4.83 各ITO鍍膜廠商於ITO鍍膜厚度為2000Å不同位置之
XRD分析圖….………………………………………………….…80










表目錄
表2.1 各彩色濾光片製作方式的特性比較表………………..……….….13

參考文獻
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