2006 年 10 月出版
科儀新知 第 154 期
LED 固態照明專題
台灣在 LED 照明發展現況、前景、挑戰與機會 [ 下載 PDF ]
石修
本文敘述台灣 LED 照明產業中固態照明的前景，挑戰，關鍵課題以及機會。文中談及智慧產權是一個重要而關鍵的課題，因為台灣經濟所需能源不僅超過 90% 來自進口而且是世界高亮度 LED 的主要供應地區。台灣 LED 照明產業、工研院以及大學積極努力地找出一條策略途徑，舒解國外智財權的束縛，建立自己的核心智權。大陸市場對台灣 LED 照明產業而言，不僅是一個龐大市場，而且是兩岸建設供應世界照明市場供應鏈的合作分工夥伴。除了技術與市場上的努力外，政府清晰、貫徹、有效的能源政策是必不可缺的架構。德國對再生能源、日本對節約能源、中國大陸從能源出口近年成為全球第二大能源進口地區後，採取新能源政策，讓台灣能源政策有深切反省。最後列出一些技術議題，如果產生突破，在技術與市場上衝擊，是智財權與 LED 照明產業標準的談判籌碼，可助成固態照明強力茁壯成長。
LED 固態照明與光學模擬設計 [ 下載 PDF ]
孫慶成
在本文中，筆者介紹 LED 固態照明的發展現況與提升 LED 發光效率的技術重點。此外，我們也介紹 LED 在次照明的重要的應用，如車燈、液晶電視背光與投影電視光源，以及這些應用的未來展望。最後，我們介紹中央大學所提出的 LED 光學模型架構與中場的觀念，並展示設計的成果。
光子晶體發光二極體 [ 下載 PDF ]
陳健中, 蘇炎坤
發光二極體 (LED) 的光輸出損失主要包括 Fresnel 損失及全反射損失，這些光損失已經嚴重影響 LED 的發光效率。目前雖有許多提升光取出效率的方法，但是效果有限。為了大幅改善 LED 的光取出效率，進而提高其發光效率，越來越多的研究將光子晶體 (photonic crystal) 應用在 LED 上，預期光子晶體相關技術可能成為未來 LED 發展的主流趨勢。本文將從說明光子晶體的原理開始，接著介紹光子晶體的製作技術，最後討論光子晶體如何應用於 LED 上，並比較各方法的優缺點。
發光二極體激發之 SrSi2N2O2:Yb 化合物螢光粉介紹 [ 下載 PDF ]
劉如熹, 劉宇桓
1996 年日本日亞化學公司以藍光晶片搭配黃色釔鋁石榴石型螢光粉而發展白光發光二極體，開啟發光二極體邁入照明市場之序幕。雖此法製造白光發光之效率佳，然其光色色溫高、演色性差，且有氧化物螢光材料於高溫下熱衰竭等缺點。本文提出以氧氮化合物為主體結構之螢光粉 (SrSi2N2O2:Yb)。此氧氮化合物因具較純氧化物強之共價性，故於高溫穩定性較佳，並利用光激發光光譜儀 (photoluminescence, PL) 分析螢光粉之激發光譜與放射光譜特性。
高解析核磁共振微成像在材料和生物體系中的應用 [ 下載 PDF ]
丁尚武, 吳振, 諸柏仁, 施盈如, 梁文彥, 邱國勛, 莫顯蕎
本文介紹核磁共振微成像在生物和材料中的應用及方法方面的一些近期進展。以具有高度產業價值及重要學術意義的幾個典型體系：燃料電池電極膜、芝麻種子和海生魚骨為例，說明各類加權影像在微結構和動態 (包括植物生長過程) 研究中的廣泛應用。另外，我們也將提到此一領域的最新研究動向，如擴散張量成像、新型造影劑的研究、樣品旋轉以及增強靈敏度和解析度的新脈衝序列和影像處理演算法等。
新型半導體全氟化物廢氣電漿處理技術 [ 下載 PDF ]
陳永枝, 陳孝輝
2005 年 2 月 16 日正式生效的京都議定書 (Kyoto Protocol) 主要管制六種溫室氣體 (CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) 的排放，其中列入管制名單之全氟化物 (perfluorocompounds, PFCs) 是一人造的、極穩定很難裂解去除的強效溫室效應氣體，常見於半導體製程及鋁製程產業之排氣中。現今半導體廠採用的尾氣處理裝置普遍對 PFCs 之去除效果不彰，因而一新而有效之 PFCs 尾氣處理機台需求是可預期的，且為未來一大商機。這篇文章主要說明利用電漿火炬產生之高溫電漿進行對半導體全氟碳化物氣體直接裂解的破壞與去除實驗成果，對 C2F6 及 CF4 等常見之全氟化物去除效率均能達到 99.9%，副產物主要為 CO2 與 HF。目前此技術已技轉給國內廠商，並與其合作組裝成一完整半導體尾氣局部洗滌機台，也通過工業技術研究院環安中心檢驗認證。
離子束製程技術簡介 (上) [ 下載 PDF ]
潘漢昌, 蘇健穎, 蕭健男
本文介紹各項離子束製程技術原理與離子束作用對功能性薄膜的特性影響，其中包括應用高能離子束輔助濺鍍與蒸鍍、化學氣相沉積、反應式蝕刻與高分子表面改質等製程技術，文中並介紹高能量粒子在製程中與薄膜之間相互作用時所造成的物理與化學性質變化影響。
超精密液晶定位儀基本原理、技術及應用 [ 下載 PDF ]
林明彥
日本大阪大學先端科學創新中心吉野勝美教授所領導的研發團隊，成功地開發出一種利用液晶光電效應可精密測距的新定位儀，達到解析度 ±0.5 nm、重現性 ±20 nm、每秒 10 mm 的快速運動速度量測等性能，並具有低成本之特徵，可應用於一般致動器 (actuator)、線性伺服馬達 (linear servo motor) 位置之精密定位，可望推廣至機器人、精密加工、自動控制等產業，以及被利用於生醫、科學等領域之量測。
生技碟片檢測系統之開發研製 [ 下載 PDF ]
李福星, 黃忠仁, 鄭文源, 曾劭鈞
本文探討近年在生醫檢測趨勢中漸受相關業界重視之生技碟片的檢測系統，其基本設計技術主要為結合壓電微動變焦之生醫光學檢測平台、半導體或機械精密加工製程之微流道設計、檢體螢光反應之影像檢測技術，以及應用高度開發之光碟機控制技術並儲存媒體資訊擷取機制等。筆者先簡介生技碟片檢測系統之基本原理與平台架構設計，再分別探討本研究團隊開發實驗階段中，生技碟片之桌上型與嵌入型共軛焦 (con-focal) 兩種檢測架構設計流程。主要為其應用共軛焦與變焦原理並採取壓電體致動之鏡頭系統，可進行影像縮放及檢體光學切片之生醫檢測功能，而其後檢體受激放射螢光可透過通訊監控系統之影像處理機制，藉由進行檢體反應特徵辨識工作，達到即時檢測目地。
無線感測網路應用於醫院建築環境之監測 [ 下載 PDF ]
林子軒, 洪士林, 吳仁彰, 黃裕清, 陸翔寧, 柴梅熙
相對於傳統感測器，無線感測網路具有低耗電、低成本、可自我調適、無線傳輸及微小化等優點，因此利用無線感測網路所發展之監測系統具有相當大的優勢。本研究的目的為發展無線感測系統來監測醫院建築內部的環境，尤其以外科手術室環境的麻醉氣體為主。此系統結合了導電性高分子氣體感測器與無線傳輸系統來監測麻醉氣體。本文將介紹筆者研究團隊所發展之無線氣體感測系統，包含系統架構、硬體設計與感測器整合，並進行相關實驗以驗證本系統之可行性與效能，最後並針對實驗結果作討論。本研究所發展的無線感測系統於架設與實際測試時不僅相當有效率，且具有高度的機動性。實際測試時也可有效的量測到感測器電壓的變化值，可證明本系統之可行性。同時該研究所發展的系統除了可以接上自行製備之導電性高分子感測器外，也可以外接各種不同的商用感測器，包含溼度、溫度及一氧化碳等感測器，具備快速安裝與可調性之特性，相信在實際應用上將會有很大的幫助。
