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薄膜在LED的應用 指導老師:吳文端 學生:夏敏哲、張智凱 學號:ma230115、ma230209 班級:碩研電子一甲 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 薄膜概論 薄膜材料是指厚度介於單原子到幾毫米間的薄金 屬或有機物層。 電子半導體功能器件和光學鍍膜是薄膜技術的主 要應用。 薄膜科技的應用層面很廣泛，舉凡家中裝設的濾 水或逆滲透過濾器就是眾所皆知的薄膜裝置，此 外，醫療事業使用的薄膜數量才是驚人，靜脈注 射裝置必然使用薄膜洗腎使用的血液透析膜更為 人所熟知眇。 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 薄膜相關應用 在導電薄膜技術尚未成熟時，基於手寫輸入功 能之需求，觸控面板應用最為普及的產品。但 僅具單一記事功能的PDA難以擴大市場，而漸 為具備行動電話功能的 I Phone所取代，而PDA 另一衍生產品即是GPS PDA，上述皆是搭載觸 控面板的主要產品，近年以導航功能為主要產 品訴求的PND逐漸興起，因圖像選單操作才符 合操作所需，亦是搭載觸控面板的主要產品。 透明導電薄膜的應用 當手指觸碰Sensor時，會有一類比訊號輸出，由 控制器將類比訊號轉換為電腦可以接受的數位訊 號，再經由電腦裡的觸控驅動程式整合各元件編 譯，最後由顯示卡輸出螢幕訊號在螢幕上顯示出 所觸碰的位置。 依照構造和感測形式的不同可區分為：電阻式觸 控面板、電容式觸控面板、音波式觸控面板、光 學式觸控面板、電磁式觸控面板。 電阻式觸控面板 電阻式觸控面板由ITO Film和ITO Glass所組成，中間由DOT所 隔開，在ITO Film和ITO Glass之間通入5V的電壓，藉由手指或 觸控筆去觸碰ITO Film形成凹陷然後下層的ITO Glass接觸而產 生電壓的變化，再經由A/D控制器轉為數位訊號讓電腦做運算 處理取得(X,Y)軸位置，進而達到定位的目地。 電阻式依照性能和普遍性來說主要又可區分為四線式和五線式， 四線電阻式線路XY軸分別分布在ITO Film和ITO Glass，當ITO Film被嚴重刮傷時將會形成斷路，而造成觸控面板無法動作。 五線式是四線式的改良型，整個電場均勻的建立在ITO Glass， 上層ITO Film純粹為一導體，所以當ITO Film遭到刮傷時只有 該處無法使用其他部分依然可以動作，但是假使傷及下層ITO Glass依然會造成Touch Panel故障。 電容式觸控面板 電容式觸控面板基本上是為了改良電阻式不耐 刮的特性而來的，在結構上最外層為一薄薄的 Sio2硬化處理層，硬度達到7H，第二層為ITO， 在玻璃表面建立一均勻電場，利用感應人體微 弱電流的方式來達到觸控的目的，最下層的ITO 作用為遮蔽功能，以維持Touch Panel能在良好 無干擾的環境下工作。 音波式觸控面板 基本上音波式觸控面板是為了改善電容式觸控面板的缺點 而發展出來的，電容式 觸控面板有易受雜訊和靜電干擾 的特性，且雖然表面硬化處理達到7H，可是Sio2為了不隔 絕掉ITO的表面電流，所以會鍍的非常薄，當施加在電容 式的外力過大時，依然會有傷到ITO的可能而造成故障， 所以發展出音波式觸控面板。 音波式觸控面板表面上完全由玻璃組成，三個角落由超音 波發射和接收器在中間區域形成一個均勻的聲波力場，利 用聲波碰到軟性介質會被吸收掉能量的特型來做觸控定位 的目地。 光學式觸控面板 光學式觸控面板近幾年藉著LED品質的提升和製 程的精進而有捲土重來的現象，光學式觸控面板 的工作方式是由四周圍的紅外線發射器和接收器 所組成的，X軸和Y軸所產生的紅外線形成矩陣式 排列，當不透明物體遮斷其中的光線之後自然就 定位出X軸和Y軸了。 電磁式觸控面板 基本原理是靠電磁感應方式，電磁筆為訊號發 射端，電磁板為訊號接收端，當接近感應時磁 通量發生變化，藉由運算而定義位置點。 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 高密度2D薄膜LED 薄膜LED（24點x24點），它被連結 於塑料基座上。塑料基座的薄度為 0.2mm，薄膜LED的面積為 300μmx300μm且強度為600μm。 薄膜包含有AlGaAs層（波長約為 750nm）或AlInGaP層（波長約為 650nm）。薄膜的薄度約為2μm。 2D薄膜LED被適當的鏈接於基座且 無閒置與無爆裂被發現。就如圖所 顯示，基座為具可撓性。當基座被 彎著時仍無閒置與無爆裂被發現。 當基座彎著此2D薄膜LED也可以被 適當的操作。圖10顯示的2D薄膜 LED為於彎著基座之下的特性顯示。 光化學剝離製程製造低應變的薄膜 LED元件 這種方法的優勢是：它可以部分地釋放元件中的應變。 應變是由氮化物層與藍寶石基板間的晶格失配所引起，降低應變會使 其發射波長從526nm藍移至511nm。 產生這一藍移的原因是減少了導帶和價帶分佈的扭曲現象，與此同時 這也會增加LED內部的量子效率。並且，腐蝕製程會增大對光的獲取 效率，因為它產生的錐形結構能降低光在晶片內部的反射。 化學剝離製程所具有的最大優勢之一是，除了能製作薄膜元件以外， 它還能製作高質量的藍寶石基板上GaN模板，這種模板可以用於隨後 元件的磊晶生長。 讓LED更亮的薄膜具阻水氣與導電性能 基材為藍光GaN、N或P極的鍍層為Ti/Al/Ti/Au，將薄膜組合運用在LED光源系統上， 不僅具阻水氣與高導電性，並能提高LED的散熱速率以及使用電流，增加發光亮度， 技術突破點主要有4項： 1.散熱問題:以阻水氣薄膜取代環氧樹脂封裝，增加熱由阻水氣薄膜導出的發散速率。 金屬基板將晶片產生的熱快速導出。 減少螢光體受熱影響。 2.封裝問題:導電薄膜電路不會受熱影響而使電路脫離。 薄膜抗UV光能力較環氧樹脂佳。 3.導電方面:增加晶片的操作功率。 4.真空製程:可減低封裝時產生的靜電效應 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 LED厚膜與薄膜製程比較 項目 薄膜製程 厚膜製程 線路精準度 較高(誤差+/- 1%) 以印刷方式成形 誤差值較高+/- 10% 鍍層材料 材料穩定度較高 易受漿料均勻性影 響 鍍層表面 表面平整度高 <0.3μm 平整度低 誤差值約為1~3μm 設備維護 維護較不易，費用 生產設備維護上較 較高 為簡易 鍍層附著性 無須高溫燒結 附著性受基板材質 不會有氧化物生成，影響，AIN基板尤 附著性佳 差 線路位置 使用曝光顯影 受網板張力及印刷 相對位置精準度高 次數影響，相對位 置精準度低 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 未來展望 各種高亮度LED材料之開發，以及新型製程技術的發 展，發光二極體 (Light Emitting Diodes, LED) 已 朝向高亮度、高功率的境界邁進；其應用也由傳統的指示、 顯示、遙控、通訊等項，逐漸拓展至背光源與照明的領域， 而未來則非常看好白光LED的市場需求。 未來將利用擴散板與增亮膜，搭配本研究之螢 光薄膜與高功率藍光LED燈進行封裝；進而進行測試與完 成成品，而此封裝之專利佈局為新型專利：LED均勻出光 之結構。 目錄 薄膜概論 薄膜相關應用 薄膜在LED的應用 LED厚膜與薄膜製程差異分析 未來展望 參考資料 參考資料 CS精選： http://csot.acesuppliers.com/meg/meg_1_5795788820131411215108191_951 8.html 金屬前鋒報： http://www.mirdc.org.tw/FileDownLoad/EpaperFile/2/66/MPNEWS9807_1_66/ mirdc.htm LEDPN： http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:http://www.ledpn.com/p eixun/LEDketang/jichuzhishi/201110/5473.html http://pachuchin.pixnet.net/blog/post/30500282-introduction-of-ceramicsubstrate-%26-led