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研究生:吳昭雄
研究生(外文):Chao-hsiung Wu
論文名稱:浸入式傾斜曝光製作複合光學微結構之研究
論文名稱(外文):Study of complex optical microstructure fabricated using immersion inclined exposure
指導教授:趙振綱
指導教授(外文):Ching-Kong Chao
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:複合光學微結構斜微溝槽重式曝光光模組
外文關鍵詞:complex optical microstructureinclined microgroovemultiple exposurebacklighting module
相關次數:
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本研究在研製複合型光學微結構以提供較佳之導光性能,主要是利用微機電系統技術(Micro -Electro-Mechanical System, MEMS)配合光學司乃耳定律(Snell’s Law)做為主要基礎,此理論現象發生於光線行徑於可透光之均質材料時,當材料物質改變時,其中折射係數有所改變則會發生。於製程規劃中,在光罩設計中進行簡單設計,採用多重式曝光模式,搭配各種不同浸入液體的介質變化與改變擺放工作物之傾斜角度,可將單一簡單的光罩製作出複合型且可控制傾斜角度之光學微結構。經由此技術之開拓,可研製出45°傾斜角之微溝槽,經光學模擬驗證有助於光學增亮效果,提升效能可達30%以上,對背光模組之產業應用提出貢獻。
This research aims at the fabrication of complex optical microstructures to provide a better light-guiding performance. It utilizes MEMS technology cooperated with Snell’s law. Due to the light pass through an optical transparent homogenous material, the material refractive index results in light path deflection. It can be applied in the lithography fabrication process by using a certain mask design and multiple exposure mode. Using both various liquid medium and changing the workpiece inclination, the controllable complex optical microstructures can be fabricated. An example of 45° microgroove array can enhance optical brightness more than 30% verified by the optical simulation software. It will contribute the backlighting modules industry with certain applications.
目錄
中文摘要……………………………………………………………... Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………... Ⅱ
致謝………………………………………….……………………….. Ⅲ
目錄………………………………………….……………………….. Ⅳ
圖目錄………………………………………………………………... Ⅶ
表目錄………………………………………………………………... XI
第一章 緒論 1
1.1 前言…………………...…………………………………….……. 1
1.2 背光膜組簡介………...…………………………………….……. 3
1.3 研究動機與目的.……………………….………………………... 8
1.4 文獻回顧…………………………………………………………. 9
1.5 本文架構…………………………………………………………. 16
第二章 基礎理論 18
2.1 LIGA與LIGA-like技術………………………………………… 18
2.1.1 LIGA技術……………………...………………………… 18
2.1.2 LIGA-like技術 ………...………………………………… 20
2.1.3 曝光技術 ………...………………………………………. 21
2.2 光學原理……………………………………………..................... 24
2.2.1 光線特性……………………...……………………………. 24
2.2.2 折射與反射定律 ………...………………………………... 25
2.3 光學路徑……………………………………………..................... 28
第三章 實驗步驟 32
3.1 實驗流程…………………………………………………………. 32
3.2 數學計算…………………………………………………………. 33
3.3 光罩設計…………………………………………………………. 35
3.4 黃光微影製程……………………………………………………. 37
3.5 表面輪廓量測.…………………………………………………… 47
3.5.1浸入空氣之結構量測………...…………………………….. 47
3.5.2浸入水之結構量測……...………………………….………. 52
第四章 光學特性模擬 58
4.1 TracePro光跡模擬簡介……………….………………………….. 58
4.1.1 TracePro模型定義……………………...…………………... 59
4.1.2 TracePro光源設定……………………...…………………... 59
4.1.3 數據分析……………………...……………………………. 59
4.2 光學系統建立……………………………………………………. 60
4.2.1 背光模組建立……………………...………………………. 60
4.2.2 光源設定……………………...……………………………. 60
4.2.3 特性定義……………………...……………………………. 62
4.3 光學模擬分析結果……………………………………………… 64
第五章 討論 69
5.1 實驗製作討論…………………………………………………… 69
5.2 光學模擬討論…………………………………………………… 72
第六章 結論與未來展望 73
6.1 結論…….………………………………………………………… 73
6.2 未來展望.………………………………………………………… 74
參考文獻 75
附  錄 78
作者簡介 91
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[2]周敏傑,微/奈米LIGA製程技術發展,第5~6頁,國立台灣科技大學工業技術研究院機械與系統研究所,民國九十五年
[3]蔡耀葳,LCD背光模組中稜鏡片之結構設計,碩士論文,國立中山大學機械與機電工程研究所,民國九十三年
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[5]鄭凱安、葉乃菁、殷正華、林海珍、劉建君、郭光輝,微流體生物晶片技術地圖及分析,第25~31頁,財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心,民國九十四年
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http://www.iek.itri.org.tw/Home/Home.aspx
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[11]Mikulskas, I., et. al., “Fabrication of photonic structures by means of interference lithography and reactive ion etching,” Applied Surface Science, Vol. 186, pp. 599-603 (2002)
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[13]Yu, H., et. al., “Flexible fabrication of three-dimensional multi -layered,” Sensors & Actuators: A. Physical, Vol. 125, pp. 553-564 (2006)
[14]Ko, F. H., et. al., “Fabricating and characterizing oblique polymer structures by electron beam writing on resist-coated SiO2 wafers," Microelectronic Engineering, Vol. 83, pp. 1132-1137 (2006)
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