指導教授：盧淵源 博士 第一組：組 長 黃德強 組員 蔡國彬 廖燿堂 謝聰明 郭宗鑫 劉文欽 盧世欽 民 國 九 十 四 年 一 月 九 日 企業資源規劃與國際作業管理 中山大學 EMBA-6

某 A 光電 六 道光 罩六 道光 罩 PANEL LC LCM 五 道光 罩五 道光 罩 ARRAY CELL MODULE 投片, 清洗, 薄膜, 黃光, 蝕刻, 測試 清洗, 配向, 框膠, 熱壓, 切裂, 注入 磨洗貼,FPC,COG, 組裝, 燒機,F/I 投片, 清洗, 薄膜, 黃光, 蝕刻, 測試 清洗, 配向, 框膠, 熱壓, 切裂, 注入 磨洗貼 FPC,COG, 組裝, 燒機,F/I

甚麼是 TFT-LCD ? TFT---- 薄膜電晶體 Thin Film Transistor LCD---- 液晶顯示器 Liquid Crystal Display

GATE 閘 極 SOURCE 源 極 DRAIN 汲 極 ITO 畫素電極 液晶分子 CRYSTAL CF 彩色 濾光膜 B.L 背光 TFT 動作示意圖

Source Driver Gate Driver

TFT(Array) Thin-Film Transistor TFT(Array) Thin-Film Transistor LC(Cell) Liquid Crystal LC(Cell) Liquid Crystal LCM Liquid Crystal Module LCM Liquid Crystal Module CF 彩色濾光膜 Color Filter

素玻璃 PANEL 外購 Cell LCM

鍍膜 (sputter, CVD ) 上光阻 (coater) 對準, 曝光 (stepper) 光罩 (reticle) 顯影 (developer) 顯影 液 蝕刻 (etch) 去光阻液 stripper 去光阻 酸, 氣體 鍍下 層膜 TFT 循環製程圖解

Cr 1.Gate SIN 2. 絕緣層 Via 3.Via ITO 4. 畫素電極 Al/Cr 5.Source/Drain Passivation 6.Passivation

TI/AL/TI S-I-N TI/AL/TI PASSIVATION 1. 鍍上 鈦鋁鈦 合金 (GATE) 厚度 500/1800/1000A 2.S : SiNx ( 氮矽化合物, 絕緣層 ) I : a-Si ( 非結晶矽, 通道層 ) N : N+ ( 高濃度磷的矽 ) 降低界面電位差, 使 成為歐姆接觸 (Omic contact) 3. 鍍上鈦鋁鈦合金 (source,drain) 厚度 4. 鍍上 5. 鍍上 ITO( 銦銻氧化物, 畫素電極 ) 保護層 ( 把金屬部份蓋住 ) ITO

Thin-Film Photo Cleaning Inspectio n VIA Developing ADI Sputtering PECVD Stepping Coating

Testing Etch Cell 重複循環 Wet/Dr y Strip AEI Testing Repair

TFT&CF 玻璃投入 LCM 投入

APR 板 Polyimide 塗覆 淡黃色 800~1200A

Rubbing Cloth PI 膜配向, 基板和 roller 成 45 度角 TFT 和 CF 基板方向 差 90 度

Seal Paste ( 框膠點金膠 ) Spacer SPACER SPRAY ( 灑佈 ) 溶劑含甲醇, 水 Au Paste 框膠

UV 膠 TFT 基板 大片組合 CF 基板

氣囊熱壓 大片組合之基板 熱壓機 hot pressor 115~200 度 C 4 小時, 一次 可壓 18 片 壓力表

切割 & 裂片 切一面, 就翻面先裂這面, 然後再切另 一面, 翻面再裂這一面

UV 膠 紫外 線

抽真空 液晶注入示意圖 液晶 破真空

再配向 Anneal 使用熱處理的 方式, 加高溫, 讓液晶分子活 潑化, 再將溫度 急速降下來, 使 液晶分子正確 躺在 rubbing 好 的 PI 槽內

Panel Clean 將 PANEL 浸入清洗 溶液中, 一方面可 以清洗 PANEL 上殘 留的液晶分子和 UV 膠, 也可以將再 配向好的液晶分 子相位固定.

磨邊 ( 去掉短路棒 shorting bar) 短路棒

偏光片貼附 上下偏光片濾光角度差 90 度

TFT & CF 之配向共製程 PI Coating PI Coating Pre- Curing Pre- Curing Inspection PI Curing PI Curing PI Rubbing PI Rubbing Cleaning 進料檢驗 LCD 製程管 理 TFT Cleaning CF Cleaning 分製程

撒佈封膠 CF/TFT 組合 Hot Press TFT bake TFT bake TFT Seal & Au paste TFT Seal & Au paste CF Spacer Spray CF Spacer Spray CF Count CF Count

液晶注入 切裂 LC 再配向 點燈電測 LCM Scribing Breaking Inspection Injection End Seal Cleaning

LCD Cell 投入 分製程 COG TAB

Bonding ACF 黏貼 Panel ACF Attachment Panel ACF Attachment FPC ACF Attachment FPC ACF Attachment COG Bonding COG Bonding Sampling Inspection Sampling Inspection FPC Bonding FPC Bonding Bonding 後 電測檢驗 Bonding 後 電測檢驗

品檢 封邊 Module Assembly 成品入庫成品入庫 Silicon Dispense Silicon Dispense Curing 燒機 燒機後 測試 燒機後 測試 外觀總檢 Aging OQC Sampling OQC Sampling Optical Microscope Optical Microscope

包括 : Chips & FPC Bonding 後用 Silicon 膠予以封住 彈性印刷電路 FPC IC ACF CF TFT

背光 導光板 反射板 菱鏡 柔焦鏡 PANEL

壽命測試 穩定性測試 60 度 C 6 小時

平面顯示器上游材料產業結構

LCD Panel 的成本結構中材料約佔 50 ～ 60% ，以 目前市場的趨勢分析，材料將會慢慢的在國內生產， 其中將會隱藏無限商機。 由於液晶被廣泛的應用，及許多的廠商陸續投入生 產，造成液晶價格慢慢的下滑，進而引嚮其景氣循環 由三年縮短至兩年更甚至一年半。所以目前針對於材 料作粗略的分析報告。 雖然目前技術及材料大多由國外供應，但是在 2000 年底液晶的產量約可佔全球的 20% ，在材料方面已有 少數在台灣生產，將來所有的材料更有可能將技術轉 移至台灣或由國內自行研發量產。 平面顯示器上游材料產業結構

玻璃 基版 彩色濾 光片 驅動 IC 背光版 背光 燈源 偏光版 液晶 LCD Panel 工廠 TFT LCM 中華映管 達碁科技 聯友光電 瀚宇彩晶 元太科技 奇美電子 廣輝電子 統寶光電 (LTPS) ArrayCellModule

我國液晶顯示器化學藥品及材料趨勢 單位：百萬新台幣 玻璃基版 2912,0727,48014,66416,379 ITO 導電玻璃 2,7246,9248,8309,98010,073 彩色濾光片 1013,58214,57031,85040,551 配向膜 液晶 6901,1793,1265,4226,228 偏光膜 3,3582,8594,9327,3318,764 補償膜 ,1841,3391,516 ACF 驅動 IC 10,69619,93129,23336,89637,229 背光源 ,83410,18412,812 製程化學藥品 4651,6073,0863,761 光阻劑 1381,0661,9432,086 總計 18,26238,62477,568123,843140,703 資料來源：工研院化工所 ITIS 計畫整理 (1999/11/29)

百萬百萬 材料趨勢分析

2001 年平面顯示器材料趨勢預測

康寧 目前月產能 2000 千片, 新增月產能 2000 千片。 （美康寧倍增產能 2000 年底前）, （日本康寧增設一 座 2000 年 3 月）, （三星康寧增設三座 2001 年初前） （台灣加工廠預計 2001 年 4 月試車出貨）為世界佔有 率最高的製造商。市場佔有率約 70% 旭硝子 目前月產能 2000 千片, 旭硝子預計在雲林科技工 業區設廠 日本電器硝子 目前月產能 1100 千片 NH Technology 目前月產能 550 千片, 預計在台南 科技工業區投資建廠 ※ 目前市面上通用的玻璃基板厚度為○．七毫米，康寧新推出的玻 璃厚度可降低到○．六三毫米，可降低顯示器玻璃重量達三五％ 以上。根據估計，全球 TFT 玻璃基板市場目前約十億美元左右， 而到二○○二年以前預計將以每年約四○％的速度快速成長 玻璃基版

1999 年 2000 年 2001 年 CF 月產量 1500 至 至 至 2600 CF 年產量 公司名稱生產線概 況 基版月 產能 市場佔有率 備 註 凸版 (TOPPAN) 第 2.5 代以下 5 條 第 3 代 1 條 第 3.5 代 1 條 300K 60K 80K 約 50% 以上競爭優勢在 於機器設備 產能量率高, 子公司能自 行生產顏料 光阻，價格 僅約市價的 1/2 至 1/3 。 彩色濾光片 全球 TFT-LCD 用彩色濾光片供需預測（單位：千片） 日本前四大彩色濾光片廠商概況

公司名稱生產線概況基版月 產能 市場佔有率備註 DNP 第 2.5 代以 下 3 條 第 3 代 1 條 第 3.5 代 1 條 90K 40K 約佔 25% 與和鑫光電 策略聯盟 TORAY 第 2.5 代以 下 2 條 第 3.5 代 1 條 100K 50K 小於 10% 尚無擴建計 畫 STI 第 2.5 代以 下 1 條 第 3.5 代 1 條 50K 40K 小於 10% 劍度計畫收 購 STI 50% 股權 凸版印刷預計在台南科技工業區投資建廠，初 期投資金額約 50 億台幣。從第 3.5 代製程切入， 後續在引進最新的第四代彩色濾光片生產線。

台灣彩色濾光片廠商 奇美電子： 研發中 620*750 mm 自行研發（ 30K ） 世界顛峰： 劍度電子： 開發階段，預計 00/3Q 量產 620*750mm （ 40K ）與 STI 技術合作。 和鑫光電： 第一條線與 IBM 技術合作 (550*650mm) （ 25K ） 第二條線預計與大日本印刷簽訂 技術轉 移 (620*750mm) 於 2001 年 4 月 Total 產量可達 6 萬片。第三條線預計於 2001 年 8 月引進。 展茂電子： 開發階段，預計 02/1Q 量產 650*750 mm （ 80K) 與日本凸版（ TOPPAN ）技術合作 ※ 製造方法與構成原料方面，彩色濾光片主要的製造方法有四種 ，分別為染色法、印刷法、顏料分散法、與電著法，目前主要 製造方法則為顏料分散法，此方法不受圖素配置方式的限制， 且具有良好的分光特性；而彩色濾光片的主要構成原料分別為 玻璃基板 (Glass) 、 Black Matrix(B/M) 、紅藍綠 (RGB) 層、透明 電極 (ITO) 。每座 Fab 投資金額約 50 億台幣。

目前日本的彩色濾光片廠商還沒有達到全能量產階段，各廠 商生產設備的開工率約 70% 至 80% ，如果 TFT-LCD 廠商繼續 提高產能，彩色濾光片廠商仍有擴產空間，不過由於日本凸版 一家的市占率就超過一半，因此去年的彩色濾光片市場中，只 有凸版一家獲利，盈餘也只有 6% 左右，預估彩色濾光片供過 於求的情況將維持至 2001 年，所以台灣廠商是乎還有一場硬 戰要打。但是目前第四代 TFT 生產線如雨後春筍般增加,CF 廠 商建廠速度並不見得跟得上的情況下，預計 2001 年第三季左 右，平均每個月第四代 CF 基版的短缺數量，大約會在 35 左右 。 以 18.1 吋的彩色濾光片來看，去年價格約 1 萬日圓，今年價格 則在 9,000 日圓以下，而 15 吋價格去年為 5,800 日圓，今年年則 降至 5,000 日圓以下。預估今年價格跌幅可達 10% 至 15% 。 劍度公司則預估彩色濾光片價格每年將以 8% 的幅度下滑，和 鑫光電甚至更悲觀的認為今年價格跌幅將達 10% 。 CF 價格趨勢

全球三. 五代以上 TFT 彩色濾光片擴廠計畫 廠商名稱設廠地點生產線編號基版尺寸 (mm) 月產能 (K) 估計量產時間 凸版印刷新發田 H7650* Q2 新發田 H8680* Q4 埼玉研究用 960*1100R&D1999Q3 新發田 H9960* Q4 台灣台南 680* 年以後 大日本印刷大利根 * Q2 三原 * Q1 東麗滋賀 4620* ～ Q3 STI 愛媛 E2600*75040 已量產 ACTI 黑崎 1650* ～ Q2 黑崎 2730* Q2 三星電管天安 600*72048 已量產 天安 750* Q3 劍度新竹 1620* 五月 新竹 2 第四代未定 展茂新竹 1650* Q3 和鑫新竹 620* Q2

勝華科技 (TN&STN) 默克光電 劍度 錸德科技 ITO 導電玻璃

Sharp （茂矽 代工 年底產能達 4.6K ） Toshiba TI NEC 以上四間產能約佔八成的市場 聯詠在聯電投片生產 華邦目前以進入量產階段 立生，旺宏宣佈生產驅動 IC 驅動 IC

威力盟電子 產品：冷陰極螢光燈 產能：月產 150 萬支 永生電子 產品：代理 HARISON 冷陰極管（世界第一大廠牌, 運用在 LCD 背光源） 康竣電子 代理 TOSHIBA 冷陰極管，並且組裝 Back light 模組。 瑞儀光電：背光模組（日本茶谷產業與學智科技合資） 台灣東光電子：背光模組 大億科技：背光模組 輔祥實業：背光模組 中強光電：背光模組 奈普光電 成立於 2000 年 3 月，目前資本額約 4 億元，預計 8 月 起開引進生產設備 背光源模組 ( 燈源 )

大億、瑞儀、輔祥和康峻等背光模組廠，都同時跨入導光板生 產，所以奈普也將循此模式，以背光模組作為初期切入點，之 後再向上游延伸至導光板，奈普預計在第 4 季正式量產出貨。 ※背光模組中 CCFL 是其中最主要的零組件，需經由 Panel 廠認證後才由背光模組廠組裝，所以 CCFL 的選 擇權在 Panel 廠，目前以 HARISON 的佔有率最高約 50% ，但是 TOSHIBA 已在後面急起直追。 背光源模組 ( 燈源 )

液晶 Chisso Rodic Merck 目前所知這三家廠商分佔世界市場各 1/3 。 液晶材料總類約十餘種，依動作原理可分為電流效應型、電廠 效應型及熱溫效應型。目前常用的種類有 Twist nematic 、 Homeotropic nematic 、 smectic 。

背光版 寰宇光科技 日商松下商社在台投資導光版之加工廠 大億科技 瑞儀光電

偏光版 力特光電 台灣汎納克 台灣日東電工 台灣住華