TFT-LCD 面板製程廠房

栗正暐(2004)近年來研發出所謂TFT-LCD顯示器來取代傳統型顯示器。所謂 TFT(Thin Film Transistor)-LCD(Liquid Crystal Display)就是薄膜電晶體液晶顯示 器的縮寫，目前在台灣主要生產的廠商如友達、奇美、廣輝、中華映管…等，實際已 開始進行大量生產者多為五~六代廠。一座完整的面板製程廠通常包含了主廠房 (ARRAY+CELL棟) 、辦公室(OFFICE棟)、設備廠房(CUP棟)、污水廠房(WWT棟)、純水廠 房(PW棟)、以及氣體站(GAS YARD)。其中所有製程均在主廠房進行，其餘各棟僅提供 主廠生產所需的資源或處理其產生的廢棄物。

ㄧ般而言在五代廠時所有主要製程均在同一棟廠房內，ㄧ般可將主要的製程分為 ARRAY(電晶體矩形陣列製程)及CELL(顯示單元體製程)兩個部分。其中在ARRAY區震動 最敏感的區域為一般稱為黃光區，即掃瞄器(SCANER)機台放置的區域。而CELL區則為 CF(COLOR FILTER)彩色濾光模組合區。

圖2-4是簡化後五代面板廠平面圖，平面尺度約為150X100M，並在支援廠房和主 廠房施作雙柱並以伸縮縫斷開。由圖2-5橫剖面可以看各層分佈。ㄧ般而言五代廠主要 製程(ARRAY & CELL)會放置3樓和5樓，因這兩層設備均有微振需求，故該兩層將以圖 2-5之密集鋼樑施作，並於設備機台正下方灌注鋼筋混凝土制振機台，以增加質量與勁 度的方式限制機台的振動，機台四周與高架地板分開以減少人員步行震動影響。主要 生廠層之設計活載重約1.5ton/m²。由圖2-5及圖2-6可以看出生產層下方稱為Sub Fab，

主要功能是作為潔淨室回風與物料供給，設計活載重約1.5ton/m²。一樓則為LCM(LCD MODULE)組裝層，負責面板組裝及包裝，該區因有自動貨架設計活載重約3.0ton/m²。 此外，由圖2-5可知五代廠除屋頂桁架外，其餘樓層均為標準跨度為10.2X9.6M抗彎矩 構架，可以設計成符合耐震設計規範強柱弱樑基本假設之結構系統。至於主要製程上 方大跨度桁架層，一般大多作為新鮮氣體供應與消防排煙設施空間，設計活載重約 0.3~0.5ton/m²，該層基於功能考量不一定設置有混凝土樓版，桁架上層為屋頂層，若 無冷卻水塔載重需求，設計活載重約0.3ton/m²。此類廠房的兩側邊緣必須設置回風通 道。

六代廠有時將主要製程依其微振需求之不同分成ARRAY(電晶體矩形陣列製程)及 CELL(顯示單元體製程)兩棟設計，有時仍同五代厰ㄧ樣將這兩個製程維持在同一棟設 計，這與製造廠商所採製程規劃型式有關。

圖2-7是簡化後六代面板廠ARRAY棟平面圖，平面尺度約為300X200M。由圖2-8及 圖2-9橫剖面與長向剖面圖可以看各層分佈。ㄧ般而言六代廠主要製程(ARRAY & CF) 會放置在1樓、3樓和5樓，因這三層設備均有微振需求，故該層樓版通常為45~60cm厚

之CHEESE SLAB並，依迴風需求的不同開有不同密度35cm直徑之圓孔。主要生廠層之設 計活載重約2~2.5ton/m²。由圖2-8可以看出生產層下方稱為Sub Fab，主要功能是作為 潔淨室回風與物料供給。此外，由圖2-8和圖2-9可知六代廠因微振需求，除屋頂層外 各樓層均設有雙向桁架，其換算所得之等質勁度，通常比柱大很多，很難符合耐震設 計規範強柱弱樑之結構系統。因此，在設計時多於支援廠房區及結構外緣加上斜撐構 件，作為抵抗水平力之系統之一部分。但由於建築物之質量與平面尺度實在太大，樓 板系統又有許多回風開口，水平力是否可有效傳遞至建築物周圍的斜撐系統則有待進 ㄧ步的探討。

圖2-10是簡化後六代面板廠CELL棟平面圖，平面尺度約為300X200M。由圖2-11及 圖2-12橫剖面與長向剖面圖可以看各層分佈。ㄧ般而主要製程(CELL)會放置在3、5和7 樓，因這四層設備均有微振需求，但微振需求較ARRAY棟小，故樓版厚度僅需為45cm 厚之CHEESE SLAB，並依迴風需求的不同，開有不同密度35cm直徑之圓孔。CELL棟主要 生產層之設計活載重約1~1.5ton/m²。由圖2-11可以看出生產層下方仍稱為Sub Fab，

主要功能是作為潔淨室回風與物料供給。此外，由圖2-11和圖2-12可知六代廠CELL棟 因微振需求，除屋頂層外各樓層均設有單向桁架。另ㄧ向則有垂直向之斜撐至於大、

小樑的正下方。桁架向換算所得之等質勁度，通常也比柱大很多，同樣無法設計為符 合耐震設計規範強柱弱樑之結構系統。因此，在設計時也多於支援廠房區及結構外為 加上斜撐，作為抵抗水平力之主要系統。

另如圖2-13是簡化後六代面板廠CELL與ARRAY製程放於同一棟平面圖，平面尺度 也約為300X200M。由圖2-14及圖2-15橫剖面與長向剖面圖可以看各層分佈。其微振需 求愈大之製程會放於越低的樓層。各樓層樓版通常為45~65cm厚之CHEESE SLAB。主要 生廠層之設計活載重約1.5~3.0ton/m²。由圖2-14可以看出生產層下方仍為Sub Fab。

由圖2-11和圖2-12可知六代廠CELL棟因微振需求，除屋頂層外各樓層均設有單向桁 架。另ㄧ向則有垂直向之斜撐置於大、小樑的正下方。桁架向換算所得之等質勁度，

通常也比柱大很多，同樣無法設計為符合耐震設計規範強柱弱樑之結構系統。因此，

在設計時也多於支援廠房區及結構外為加上斜撐，作為抵抗水平力之主要系統。但該 建築物之質量及尺度同樣面臨尺度太大之困擾，水平力是否可有效傳遞至建築物周圍 的斜撐系統也有待進ㄧ步的探討。

至於主要製程上方大跨度桁架層，一般大多作為新鮮氣體供應與消防排煙設施空 間，設計活載重約0.5ton/m²，該層基於功能考量不一定設置有混凝土樓版，桁架上層 為屋頂層，若無冷卻水塔載重需求，設計活載重約0.3ton/m²。此類廠房的兩側邊緣必 須設置回風通道。

雙柱區 支援廠房

生產廠房

密集鋼樑 屋頂桁架

TFT(ARRAY) 生產層 TFT(ARRAY)

SUB-FAB

LCD(CELL) 生產層 LCD(CELL)

SUB FAB LCM(MODULE) 組裝層

圖 2-4 面板製程廠房平面圖 資料來源：栗正暐(2004)

資料來源：栗正暐(2004) 圖 2-5 面板製程廠房橫剖面圖

圖 2-6 面板製程廠房長向剖面圖 資料來源：栗正暐(2004)

斜撐

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-7 面板製程(ARRAY)廠房平面圖

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-8 面板製程(ARRAY)廠房橫剖面圖

資料來源：栗正暐(2004)

支援廠房區 外側可加斜撐區

BUFFER 區

CF 生產區 CF SUB FAB

斜撐

ARRAY 生產區

ARRAY SUB FAB

CELL 生產區 CELL SUB FAB

斜撐

MODULE 區

斜撐

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-10 面板製程(CELL)廠房平面圖

資料來源：栗正暐(2004) 圖 2-11 面板製程(CELL)廠房橫剖面圖

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-12 面板製程(CELL)廠房長向剖面圖

支援廠房區 外側可加斜

撐區

BUFFER 區

支援廠房區

ARRAY 生產區 ARRAY SUB FAB

CF 生產區 CF SUB FAB

CELL 生產區 CELL SUB FAB

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-13 面板製程(ARRAY+CELL)廠房平面圖

資料來源：栗正暐(2004)

圖 2-14 面板製程(ARRAY+CELL)廠房橫剖面圖

資料來源：栗正暐(2004)