Abstract
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。