新世代LCD背光模組設計與製程開發---總計畫---新世代LCD背光模組設計與製程開發(I)

Abstract

光電工程,洪瑞華,LCD 背光源; 高效率白光LED; 表面粗化; 晶圓接合; 雷射剝離技術; 全固態白光LED,--,本計劃主要目的為開發適用於TFT-LCD 背光源之高效率白光發光二極體，用以替代現有之冷陰極管(CCFL)光源，將從LED 結構(含尺寸)、外部量子效率之提昇與晶粒之封裝此些部分著手，藉由LED 結構(含尺寸)、表面粗化之外部量子效率之提昇，並結合晶圓接合與雷射剝離技術，用以研製大面積高效率高功率之白光LED，並配合晶粒之封裝設計，希望能將現有之點光源LED【封裝造成】還原回LED 本身面光源之特性，用以提昇光源視角，並將其封裝至散熱基板，使LED 可工作於大電流【目前只能操作於20 mA】提供高亮度。此外，本計劃將以晶圓接合方式，將藍光LED 與AlGaInP 磊晶膜（紅光與綠光）貼合成一體，配合photon recycling 之結構設計，藉以產生白光，用以取代現有之螢光粉式白光，希望能解決螢光粉長期受熱之衰退問題，成為兼顧演色性與發光效率的高效率、高功率白光二極體。本子計畫規劃三年之時程，希望於三年內完成以下之任務：(a) 研製7」 LCD 顯示器適用之大面積LED；（第一年平面顯示器之發展日新月異，近年更因液晶注入技術之突破而讓LCD 朝TV 發展為時勢所趨，大尺寸背光模組即為最重要關鍵性組件之一。有鑒於環保意識逐漸受到重視，無汞光源之要求漸成趨勢，傳統冷陰極螢光燈管將逐漸為白光發光二極體(LED)所取代，然而目前使用之低功率白光LED 大都採用藍光晶片並塗上黃色磷光粉形成視覺之白光，但在液晶顯示器上卻無法與RGB 三色之彩色濾光片搭配，導致光源有效利用率與色彩飽和度降低。同時背光板對光源之構裝尺寸有更薄化之需求，這對高功率白光LED 的散熱構裝設計上更是一大挑戰，因此開發新世代LCD 背光源與導光模組之相關製程，有其必要性。本計劃規劃3 年之時程，以四個子計劃共同開發新世代LCD 背光源與導光模組設計與製程，規劃之四個子計劃如下：子計劃（一）：開發新世代LCD 背光源之高功率LED；子計劃（二）：開發新世代LCD 背光源高功率LED 之高散熱封裝技術；子計劃（三）：新世代LCD 背光源之高功率LED 與導光板之光學設計與模擬；子計劃（四）：開發新世代LCD 背光源高功率LED 適用之導光板製作技術。藉由此四個子計畫三年之時程完成以下之產品規格:(1) 具高功率白光LED 之7」LCD 背光模組 (效率:30lm/W, 20 顆LED,Brightness:4000 cd/cm2)(2) 具高功率白光LED 之15」LCD 背光模組 (效率:40lm/W, LED 顆數 http://grbsearch.stpi.narl.org.tw/GRB/result.jsp?id=1047867&plan_no=NSC93-2215-E005-014&plan_year=93&projkey=PB9310-0017&target=plan&highStr=*&check=0&pnchDesc=%E6%96%B0%E4%B8%96%E4%BB%A3LCD%E8%83%8C%E5%85%89%E6%BA%90%E8%88%87%E5%B0%8E%E5%85%89%E6%A8%A1%E7%B5%84%E8%A8%AD%E8%A8%88%E8%88%87%E8%A3%BD%E7%A8%8B%E9%96%8B%E7%99%BC---%E5%AD%90%E8%A8%88%E7%95%AB%E4%B8%80---%E9%96%8B%E7%99%BC%E6%96%B0%E4%B8%96%E4%BB%A3LCD%E8%83%8C%E5%85%89%E6%BA%90%E4%B9%8B%E9%AB%98%E5%8A%9F%E7%8E%87LED%28I%29,",新世代LCD背光源與導光模組設計與製程開發---子計畫一---開發新世代LCD背光源之高功率LED(I),Developement of High Power LED for New Generation LCD Back-Light Source(I),PB9310-0017,應用研究,NSC93-2215-E005-014,學術補助,行政院國家科學委員會,9308 ~ 9407,中興大學精密工程研究所,93 年,950 千元,電子電機工程