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創新異質整合智慧型手機相機模組之研究---子計畫四：創新液晶變焦透鏡應用於手機相機模組化鏡頭之實現(I)
(2008)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
本計畫為開發一新型可調變焦距透鏡模組，利用液晶材料之雙折射率特性及液晶分子隨電場方向排列的特性，等效為漸變折射率(GRIN)之特殊光學透鏡，再加以調變不同驅動電壓大小，近而改變液晶透鏡之等效折射率。此折射率可產生焦距隨著電壓大小不同而有所變化，達到變焦之效果，得以取代傳統之玻璃或塑膠鏡片。計畫第一年，首先架構出變焦液晶透鏡之基本理論推導模型，並分析驗證液晶透鏡之光學性質與電場之關係，並運用模擬軟體對電場及光學性質加以佐證，設計出特殊驅動方法之液晶透鏡，並且製作液晶透鏡實體，搭配鏡頭模組驗證理論分析。另外建立標準之光學檢測系統，觀察液晶透鏡之干涉條紋推導出透鏡之光學成像性質，並建構一套焦距量測系統，以配合完成自動變焦液晶透鏡模組之前置作業。第二年開始以第一年所製作液晶透鏡為基礎，並整合整合子計畫五、子計畫六研發材料之新型液晶透鏡，配合第一年所建構之光學檢測系統加以分析實驗，並於第二年後期結合子計畫三之驅動晶片使智慧型照相模組前端部件更趨於完善。第三年將液晶透鏡與驅動晶片封裝與模組化，並加入子計畫一之防手振系統並利用子計畫三之數位影像修正系統補償提升影像品質，後期與CMOS影像感測器結合，最後完成自動對焦/變焦之液晶透鏡與光學防手振之智慧型像機系統整合。
多元尺度奈微米大面積壓印技術於顯示器之應用---子計畫二：以奈米壓印設計製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體
(2009)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
本計畫內容是使用奈米壓印的方法來達到製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體。此計畫所設計發展之高效能暨高指向性的發光二極體，將搭配子計畫一所發展之奈米偏極光學元件，發展出具高效能之顯示器背光模組。光子晶體(光子能隙結構晶體)的概念於1987 年首先由Yablonovitch 及John 分別被提出之後，隨著實驗技術進步與精密儀器不斷提升，以及各種製作相關結構的製程技術發展不斷進步，光子晶體的實驗成果也更趨完整，光子晶體才受到注目。在光子晶體這種週期性的結構中，基本上是在二維或三維空間中，讓材料折射率(或介電常數)產生週期性變化的結構，這種結構模仿原子在固態晶體中的排列。所以，類似電子於固態晶體中的能帶結構，在光子晶體中就產生光子的能帶結構。在這一項計畫中提升發光效率機制有二：一為利用表面週期性結構造成布拉格散射，以減少全內反射情形發生；第二個則是利用光子晶體能隙將傳導模態導引出來，以提升外部量子效率。在另一方面，光子晶體因其周期結構對光子在傳波狀態（guiding mode）方向產生禁制能帶，抑制傳波狀態而使光傾向自正向發出，進而達到了光的高指向性的目的。本計畫之第一年將設計LED 磊晶層及光子晶體之結構材料與尺寸，並使用FDTD 進行光學模擬，以提高光效率與高指向性。本計畫之第二年將製作原型LED 磊晶層外，並與子計畫二、三合作設計開發奈米壓印之模具與技術以實現期望之光子晶體。主軸為利用各式各樣之元件表面圖案的壓印來提高出光效率 (light extraction)以及利用光子晶體的特性提高光指向性(directionality)，對發光二極體而言，如應用在照明用途或顯示器光源上，奈米壓印法(nanoimprinting lithography)是極具潛力的選擇。近年來微奈米製造技術蓬勃發展下，各種創新製造技術如半導體表面加工製程、LIGA 製程、奈米壓印在各個領域不斷提出。奈米壓印技術於1995 年由美國普林斯頓大學電機系Stephen Y.Chou 教授所提出，此技術具有成本低、製程簡單、產量高的優勢。最重要的是，利用奈米壓印可以不受到光源波長的限制，可以製作出解析度小於100nm 以下的特徵圖案，是一種極具潛力的半導體製程技術。此外，對傳統的光學微影技術而言，即使是輕微的曲面，也會因為景深的限制，而無法有效的去進行圖案的轉移。對壓印技術而言，因為是採用接觸的方式進行圖案化的動作，因此對於非平整表面的圖案轉移步驟，將是較佳的選擇。壓印技術的第一步就是模具的製作，由模具來定義特徵圖案。本子計畫嘗試搭配使用子計畫三製作出微奈米級的鑽石基模具；並分析製程參數對模具深度的均勻性影響。並針對高溫壓印製程，進行製程參數測定與圖案轉移性優劣性質做探討，以達到好的光子晶體效果。本計畫之第三年將利用田口法及基因演算法來增加發光二極體的效率與高指向性，並增加製程良率。
多元尺度奈微米大面積壓印技術於顯示器之應用---子計畫二：以奈米壓印設計製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體
(2008)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
本計畫內容是使用奈米壓印的方法來達到製作具光子晶體之高效能暨高指向性的發光二極體。此計畫所設計發展之高效能暨高指向性的發光二極體，將搭配子計畫一所發展之奈米偏極光學元件，發展出具高效能之顯示器背光模組。光子晶體(光子能隙結構晶體)的概念於1987 年首先由Yablonovitch 及John 分別被提出之後，隨著實驗技術進步與精密儀器不斷提升，以及各種製作相關結構的製程技術發展不斷進步，光子晶體的實驗成果也更趨完整，光子晶體才受到注目。在光子晶體這種週期性的結構中，基本上是在二維或三維空間中，讓材料折射率(或介電常數)產生週期性變化的結構，這種結構模仿原子在固態晶體中的排列。所以，類似電子於固態晶體中的能帶結構，在光子晶體中就產生光子的能帶結構。在這一項計畫中提升發光效率機制有二：一為利用表面週期性結構造成布拉格散射，以減少全內反射情形發生；第二個則是利用光子晶體能隙將傳導模態導引出來，以提升外部量子效率。在另一方面，光子晶體因其周期結構對光子在傳波狀態（guiding mode）方向產生禁制能帶，抑制傳波狀態而使光傾向自正向發出，進而達到了光的高指向性的目的。本計畫之第一年將設計LED 磊晶層及光子晶體之結構材料與尺寸，並使用FDTD 進行光學模擬，以提高光效率與高指向性。本計畫之第二年將製作原型LED 磊晶層外，並與子計畫二、三合作設計開發奈米壓印之模具與技術以實現期望之光子晶體。主軸為利用各式各樣之元件表面圖案的壓印來提高出光效率 (light extraction)以及利用光子晶體的特性提高光指向性(directionality)，對發光二極體而言，如應用在照明用途或顯示器光源上，奈米壓印法(nanoimprinting lithography)是極具潛力的選擇。近年來微奈米製造技術蓬勃發展下，各種創新製造技術如半導體表面加工製程、LIGA 製程、奈米壓印在各個領域不斷提出。奈米壓印技術於1995 年由美國普林斯頓大學電機系Stephen Y.Chou 教授所提出，此技術具有成本低、製程簡單、產量高的優勢。最重要的是，利用奈米壓印可以不受到光源波長的限制，可以製作出解析度小於100nm 以下的特徵圖案，是一種極具潛力的半導體製程技術。此外，對傳統的光學微影技術而言，即使是輕微的曲面，也會因為景深的限制，而無法有效的去進行圖案的轉移。對壓印技術而言，因為是採用接觸的方式進行圖案化的動作，因此對於非平整表面的圖案轉移步驟，將是較佳的選擇。壓印技術的第一步就是模具的製作，由模具來定義特徵圖案。本子計畫嘗試搭配使用子計畫三製作出微奈米級的鑽石基模具；並分析製程參數對模具深度的均勻性影響。並針對高溫壓印製程，進行製程參數測定與圖案轉移性優劣性質做探討，以達到好的光子晶體效果。本計畫之第三年將利用田口法及基因演算法來增加發光二極體的效率與高指向性，並增加製程良率。
次世代光碟機關鍵技術研究---子計畫四：具參數自動調變功能之智慧型光學讀寫頭伺服系統研究與實現(II)
(2006)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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交通大學電機與控制工程系
次世代光碟機關鍵技術研究---子計畫四：具參數自動調變功能之智慧型光學讀寫頭伺服系統研究與實現(III)
(2007)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
次世代手機數位相機防手振伺服系統開發
(2006)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)
運用聚光干涉術及數位光具座之透鏡品質評價機研究與開發
(2007)
趙昌博
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CHAO CHANG-PO, PAUL
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國立交通大學電機與控制工程學系(所)