學位論文
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Item 大氣電漿沉積超疏水膜之特性探討與應用技術開發(2013) 蔡宗翰; Tsung-Han Tsai超疏水膜一般是指水滴在表面之接觸角可大於150°的薄膜，而疏水處理技術已在自潔元件、微流道系統及生物相容性等潛在應用備受關注。本研究試圖以低成本之大氣電漿系統，於低溫下(<150°C)快速沉積超疏水薄膜。此外，本研究亦探討疏水膜之表面形貌、成分與物理特性，並結合黃光微影及光阻掀離(lift-off)製程，對超疏水膜進行圖案化，應用於液珠微透鏡陣列(LMLA)之製程開發，於完成元件後，探討此液珠微透鏡陣列之光學性能，並於微透鏡所使用之液體內摻入螢光粉，進行藍光LED封裝製程之開發，使其晶片兼具提升光萃取效率及白光轉換之功能。 本研究主要分為三大項目：(1) 以大氣電漿沉積出超疏水膜，針對大氣電漿沉積系統，嘗試使用不同自組裝有機單體及不同處理時間，找出最佳處理參數。實驗結果顯示，使用壓縮空氣(clean dry air, CDA)為製程氣體，搭配六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazane, HMDS)有機矽烷單體，所製備之超疏水膜的水接觸角已可達到150左右，與水滴在蓮葉上之接觸角相仿；(2) 將所得之超疏水膜，進行光學性質、表面形貌、成分等特性評估。本部分實驗將使用可見光光譜儀(spectroscope)、掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)、共軛焦顯微鏡(confocal microscope)等進行量測，初步實驗結果顯示本論文所製備的超疏水膜，可達到約88%的可見光穿透率，平均表面粗糙度Ra ≒ 500 nm，為一較粗糙之表面；(3) 應用大氣電漿技術，搭配黃光微影及光阻掀離製程進行疏水膜之圖案化，利用液體本身的表面張力，在親水區形成液體鏡頭。本實驗已利用此圖案化製程，製作出液珠微透鏡陣列，並成功於所製備透鏡之液體內添加奈米級螢光粉，後續研究將以此技術為基礎，實現低成本微透鏡陣列的製作及其在LED螢光粉封裝之應用。