研究生: |
張凱鈞 |
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論文名稱: |
條紋式塗佈之研究 |
指導教授: |
汪上曉
劉大佼 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering |
論文出版年: | 2007 |
畢業學年度: | 95 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 77 |
中文關鍵詞: | 塗佈工程 、條紋式塗佈 、狹縫式塗佈 、彩色濾光片 |
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本研究的目標為發展一特殊塗細條及塗薄層的塗佈技術,有別於傳統的寬幅式塗佈,最終目標是希望研究出以條紋式塗佈改善傳統的彩色濾光片製程,如能成功,可以減少塗液之使用,且減少塗液之成本,省下曝光、蝕刻等手續。
本研究以三種寬度的流道進行實驗,分別是0.014m、0.007m、0.001m三種寬度的流道,以循序漸進的方式來建立小尺寸條紋式塗佈的方法,定義±10%的理論膜寬為好膜範圍,希望在實驗的過程中,建立實驗的程序以及影響條紋式塗佈的因素,尤其是觀察邊緣的擴張或縮邊的狀況,並探討產生這些現象背後的物理原因。
本實驗發現影響條紋式塗佈工程的影響因素非常多,物理參數如黏度、表面張力、接觸角,幾何參數如狹縫間隙、塗佈間隙等,本研究利用CCD建立流場觀測技術來觀察這些不同的參數對於塗膜的影響。
本研究發現擴張及縮邊皆出現在垂流、肋形線及空氣滲入等現象之前,所以條紋塗佈視窗遠小於傳統狹縫式塗佈視窗;塗膜只能在特定接觸角成膜,無論太大或太小都會造成缺陷的發生;在模具及基材表面,塗液的濕潤將是塗佈的關鍵,無論是成膜的好壞以及再現性都跟濕潤息息相關。在膜寬0.001m的條紋式塗佈時發現,高表面張力時,黏度對於塗佈視窗的影響不大,而在黏度較低的時候,黏度對表面張力將造成影響。
為了將不同尺寸的條紋式塗佈數據歸納起來,本研究以無因次膜厚t對雷諾數Re作圖,改變的參數包括黏度、表面張力、條紋膜寬,則所有的數據都可以被歸納成一條直線:t∼Re0.3,藉由這個關係式,我們對於不同操作參數時的最小濕膜厚可以加以預測,也代表在流體力學角度而言,不同寬度的條紋式塗佈具有相似性。
除了實驗之外,本研究亦探討條紋式塗佈的物理機制,以Bernoulli’s equation、Young-Laplace Equation、幾何平衡式及質量守恆方程式,將以上四式加以運算可以用來模擬條紋的膜寬及膜厚對速度的變化,結果與實驗有相似的趨勢。所以主要影響條紋塗膜的主因為在不同的操作參數塗佈時,例如改變塗速或流量等,塗膜的內壓會產生改變,而這是造成塗膜產生擴張及縮邊的原因。
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