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BIDIRECTIONAL SCANNING DRIVING CIRCUIT
(2014-03-06)
LIU PO-TSUN
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CHU LI-WEI
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ZHENG GUANG-TING
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CHEN CHUN-YEN
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KUO YI-CHUN
The invention provides a bidirectional scanning driving circuit, which comprises N stages of driving modules. Driving module comprises an output unit, a forward input unit, and a reverse input unit. For the n-th stage driving module, the forward input unit receives a first input voltage and a front forward scan signal of any of the driving modules lower than or equal to (n−2)th stage for charging or discharging a control node of the output unit. The reverse input unit receives a second input voltage and a back reverse scan signal of any of the driving modules higher than or equal to (n+2)th stage for charging or discharging the control node of the output unit. When the forward input unit is charging the output unit, the output unit outputs a forward scan signal; when the reverse input unit is charging the output unit, the output unit outputs a reverse scan signal.
先進電漿薄膜改質製程及對可撓式太陽電池智慧節能元件應用技術開發
(2012)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
本計畫是以符合環保並兼具經濟效益為前提下，開發高光電轉換效率的銅-銦-鎵-硒（CIGS）薄膜太陽能電池製程。為了成長高品質的CuInGaSe2 薄膜，硒化製程參數的最佳化和接面能帶匹配是非常重要的。目前針對硒化製程的參數，如沈積壓力與氛圍的研究成果並不多見。在本計畫中，我們首先將探討熱處理環境條件對於CIGS 薄膜型態、結構與組成比特性的影響。並且應用光電元件分析模擬軟體AMPS-1D，針對具有不同接面的元件進行能寬匹配的模擬分析與模型建立。此外，從環境保護的觀點出發，我們避免鎘化合物的使用。我們上年度的研究成果發現到使用化學水浴法成長的硫化鋅（能隙為3.8eV）薄膜，相較於硫化鎘（能隙為2.4eV）擁有較寬能隙，因此在今年度的規劃中將被研究做為替代的緩衝層材料。最後，在銅銦鎵硒太陽能電池的應用上，窗口層的基本特性是在可見光範圍具有高的穿透性以及良好的電流收集導電性質。為了進一步優化其效能，我們將詳細探討影響透明導電氧化層的特性、結構以及在工作壓力與氧氣流量比例下各種不同的沈積條件所成長的透明導電氧化物薄膜，以開發出高光電轉換效率的CIGS 薄膜太陽能電池技術平台。
具內嵌式光觸控功能之高效能低功耗顯示關鍵技術
(2016)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
具內嵌式光觸控功能之高效能低功耗顯示關鍵技術
(2015)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
具內嵌式光觸控功能之高效能低功耗顯示關鍵技術
(2014)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
具系統面板整合性之前瞻顯示電晶體元件製作與研究
(2007)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系(所)
本計畫將利用三年的時間來完成『高效能-具記憶體特性之多重奈米線薄膜電晶體』之製作與物理機制研究。近年來，主動式顯示面板技術蓬勃發展，為了提高面板的應用價值並降低製作成本，因此產業界期待發展出同時具有記憶體元件與驅動電路的系統整合型面板(system on panel; SOP)。由於複晶矽薄膜電晶體具有高的驅動電流，因此可取代外接式驅動電路整合於顯示面板中，以做為面板週邊的驅動元件。在本研究計畫中，將發展一種可應用於系統面板整合性的前瞻顯示元件技術，製作出能集畫素開關、驅動與記憶體特性於一身的高效能奈米線顯示電晶體，如此將可大大簡化系統面板技術中元件(即:驅動開關元件與記憶體元件)製程整合的複雜性，可使顯示面板同時具有驅動、讀取及儲存等功能，有效達到系統整合型面板之目的。在研究中，我們也將應用高介電常數薄膜於電晶體元件中，藉此提高顯示元件的記憶體功效與電晶體驅動特性；除此之外，我們將發展一種創新的薄膜缺陷鈍化技術，即：利用超臨界流體(supercritical fluid)技術，在低溫下對多晶矽薄膜電晶體元件內的缺陷進行鈍化(passivation)處理，可有效取代傳統高溫退火(annealing)及電漿(plasma)的製程，進一步提升顯示元件特性以及縮短製程時間與製造成本。最後，在計劃中也將對此高效能-具記憶體特性之顯示電晶體進行操作上的可靠性研究與物理機制探討，以瞭解實際應用於系統面板中可能遭遇到的問題。
具系統面板整合性之前瞻顯示電晶體元件製作與研究
(2009)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系(所)
本計畫將利用三年的時間來完成『高效能-具記憶體特性之多重奈米線薄膜電晶體』之製作與物理機制研究。近年來，主動式顯示面板技術蓬勃發展，為了提高面板的應用價值並降低製作成本，因此產業界期待發展出同時具有記憶體元件與驅動電路的系統整合型面板(system on panel; SOP)。由於複晶矽薄膜電晶體具有高的驅動電流，因此可取代外接式驅動電路整合於顯示面板中，以做為面板週邊的驅動元件。在本研究計畫中，將發展一種可應用於系統面板整合性的前瞻顯示元件技術，製作出能集畫素開關、驅動與記憶體特性於一身的高效能奈米線顯示電晶體，如此將可大大簡化系統面板技術中元件(即:驅動開關元件與記憶體元件)製程整合的複雜性，可使顯示面板同時具有驅動、讀取及儲存等功能，有效達到系統整合型面板之目的。在研究中，我們也將應用高介電常數薄膜於電晶體元件中，藉此提高顯示元件的記憶體功效與電晶體驅動特性；除此之外，我們將發展一種創新的薄膜缺陷鈍化技術，即：利用超臨界流體(supercritical fluid)技術，在低溫下對多晶矽薄膜電晶體元件內的缺陷進行鈍化(passivation)處理，可有效取代傳統高溫退火(annealing)及電漿(plasma)的製程，進一步提升顯示元件特性以及縮短製程時間與製造成本。最後，在計劃中也將對此高效能-具記憶體特性之顯示電晶體進行操作上的可靠性研究與物理機制探討，以瞭解實際應用於系統面板中可能遭遇到的問題。
具系統面板整合性之前瞻顯示電晶體元件製作與研究
(2008)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系(所)
本計畫將利用三年的時間來完成『高效能-具記憶體特性之多重奈米線薄膜電晶體』之製作與物理機制研究。近年來，主動式顯示面板技術蓬勃發展，為了提高面板的應用價值並降低製作成本，因此產業界期待發展出同時具有記憶體元件與驅動電路的系統整合型面板(system on panel; SOP)。由於複晶矽薄膜電晶體具有高的驅動電流，因此可取代外接式驅動電路整合於顯示面板中，以做為面板週邊的驅動元件。在本研究計畫中，將發展一種可應用於系統面板整合性的前瞻顯示元件技術，製作出能集畫素開關、驅動與記憶體特性於一身的高效能奈米線顯示電晶體，如此將可大大簡化系統面板技術中元件(即:驅動開關元件與記憶體元件)製程整合的複雜性，可使顯示面板同時具有驅動、讀取及儲存等功能，有效達到系統整合型面板之目的。在研究中，我們也將應用高介電常數薄膜於電晶體元件中，藉此提高顯示元件的記憶體功效與電晶體驅動特性；除此之外，我們將發展一種創新的薄膜缺陷鈍化技術，即：利用超臨界流體(supercritical fluid)技術，在低溫下對多晶矽薄膜電晶體元件內的缺陷進行鈍化(passivation)處理，可有效取代傳統高溫退火(annealing)及電漿(plasma)的製程，進一步提升顯示元件特性以及縮短製程時間與製造成本。最後，在計劃中也將對此高效能-具記憶體特性之顯示電晶體進行操作上的可靠性研究與物理機制探討，以瞭解實際應用於系統面板中可能遭遇到的問題。
可應用於射頻辨識系統之新穎垂直型無銦鎵元素氧化物薄膜元件與其關鍵驅動電路技術開發
(2012)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
可應用於射頻辨識系統之新穎垂直型無銦鎵元素氧化物薄膜元件與其關鍵驅動電路技術開發
(2013)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
可應用於射頻辨識系統之新穎垂直型無銦鎵元素氧化物薄膜元件與其關鍵驅動電路技術開發
(2011)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
可撓式非晶矽薄膜電晶體元件製作與電性機制之研究
(2005)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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交通大學光電工程研究所
本研究計畫將利用二年的時間來完成可撓式顯示電晶體元件的製作與特性分析探討。由於可撓式顯示器相較於目前使用玻璃基板製作的顯示器，擁有輕、薄、耐衝擊及可曲撓的特性，在未來，更可能採用捲狀製造的方式來大量生產可撓式電子產品，有效降低製造成本。因此，在一些新興的顯示市場，如電子書，汽車儀表板以及捲軸式螢幕等的應用上具有極大的發展潛力。然而，由於可撓式基板的耐熱性及導熱性普遍不佳，為了解決這個問題，在本研究計畫中，將利用低溫直接沉積技術以及轉印技術兩種方式來進行可撓式顯示元件的製作與研究。除了發展最佳化的可撓式元件製程技術，我們也將探討在不同方式的電壓操作時(如直流或交流訊號)，顯示元件的電特性表現，以搭配不同的顯示介質操作。此外，為了能成功應用於曲撓的顯示環境，在研究中也將探討當進行機械式的撓曲操作時，顯示元件的電性及可靠度表現。這些研究主題的探討是極為重要的，並且將有助於成功發展可撓式顯示技術。
新穎多功能型之金屬氧化物半導體薄膜電晶體於軟性顯示技術的應用
(2010)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）
本計畫將利用三年時間，從功能元件、週邊驅動電路、進而延伸至軟性顯示等三大研究階段來完成「新穎多功能型之金屬氧化物半導體薄膜電晶體於軟性顯示技術的應用」的開發。金屬氧化物半導體具有高載子移動率、高透光率、製程簡單、以及低溫成膜等特性，使其在軟性顯示技術應用上具有極大的潛力與技術前瞻性。為了實現系統面板的目標，整合畫素薄膜電晶體元件與週邊功能電路（包含：驅動單元、記憶體元件與感測單元）的技術發展就顯得格外地重要。但由於各功能元件的製程與結構皆不盡相同，大幅增加整合製作的難度。因此本計畫預計開發金屬氧化物薄膜電晶體式的各類顯示週邊功能元件，可顯著降低製程與電路設計的複雜性，大幅提高低耗能系統面板整合技術實現的可行性。第一年我們將發展金屬氧化物薄膜電晶體式的光感測元件，開發出可偵測環境光亮度的光感測器元件，並將訊息回饋給顯示系統以控制顯示面板背光源的強度，進而達到節能之綠色顯示技術的目標。第二年的研究將著重於發展薄膜電晶體式的非揮發性記憶體元件並應用於畫素內建記憶體(Memory in Pixel；MIP)技術，同時也將於面板上開發畫素陣列週邊掃描驅動電路(Gate Driver on Array)。最後將前兩年所發展的各式元件關鍵技術應用於軟性顯示技術中，探討各種撓曲應力與形變對各功能元件的特性影響，並建立理論機制與模型，以期成功發展低耗能之功能整合型可撓式金屬氧化物薄膜電晶體顯示關鍵技術。
系統面板之低溫非揮發性記憶體技術開發與研究
(2004)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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交通大學光電工程研究所
由於低溫複晶矽薄膜電晶體(Low Temperature Polycrystalline Thin Film Transistor; LTPTFT)具有較佳的電子遷移率(Mobility)，因此應用於光電顯示面板技術時可以有效增加畫素的開口率，此外，亦可做為顯示面板週邊的驅動電路 (Driving circuit)，將周邊電路製作在同一面板上，進而達到系統整合於玻璃 (System on Panel; SOP)上的目標。在一完整的顯示系統面板中的組成，除了薄膜電晶體的陣列之外，還將包括：輸入/輸出介面、資訊處理單元以及記憶單元；由於將非揮發性記憶體製作於面板上，可以做為畫面資料的儲存單元，在靜態顯示時能有效節省電力消耗，並且非揮發性記憶體在不提供電源時仍可保存資料，可以配合電路設計衍生其他功能、提升面板價值，目前國內各大顯示面板廠商也正積極地評估相關技術發展，不過有許多關鍵的技術仍有待開發與解決。因此本計畫主要的目標是發展應用於系統面板上的低溫非揮發性記憶體技術。我們首先研究低溫(< 600oC)穿遂氧化層的成長，因為穿遂氧化層的電性良否對非揮發性記憶體有決定性的影響。其次，由於複晶矽薄膜表面的缺陷和粗糙度(Roughness)亦會嚴重影響其上穿遂氧化層的電性。因此，我們也會針對此一問題加以改善，以獲得最佳的穿遂氧化層/ 複晶矽薄膜介面。最後我們也將製作N-ROM 的垂直結構，並嘗試將儲存介電層以含氧碳化矽(SiCO)薄膜做取代，希望非揮發性記憶體能有較大的記憶窗口。在電性分析方面，我們將探討記憶體元件耐力(Endurance)，記憶體元件的資料保持時間(Retention time)、元件操作寫入/抹除(Write/Erase)速度等特性，並對一般傳統非揮發性記憶體元件做一比較。
透明半導體之薄膜電晶體關鍵技術開發研究
(2007)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系(所)
目前液晶顯示器產業一直致力於解決傳統非晶矽薄膜電晶體的嚴重光漏電問題與提升電晶體的載子遷移率，然而此舉常需要引入額外的製程以及複雜的元件結構來改善，造成製造成本的增加以及產品良率的降低。由於半導體氧化鋅的能隙(3.3 eV)處於不易吸收可見光的能量範圍，因此使用氧化鋅製作薄膜電晶體將可降低元件對可見光的敏感性，進而抑制光漏電的現象。此外，在一些研究文獻中也發現氧化鋅材料中載子的場效遷移率可優於傳統非晶矽薄膜電晶體的載子移動率，因此若能成功發展透明半導體氧化鋅薄膜電晶體的關鍵技術，將有助於顯示器產業技術的發展與提升。本計劃研究將發展旋塗沈積(spin on deposition)透明氧化鋅半導體薄膜的技術，利用此種方法所製作的透明氧化鋅薄膜電晶體，除了可以降低可見光的敏感性，還具有製程簡易、低製造成本、元件表面高度的平坦性，進而可增加顯示畫素的開口率及提升製程的可靠度。本計劃的執行將先透過材料的霍爾量測行為與成分分析來探討旋轉塗佈半導體氧化鋅薄膜的基本特性，進而發展一最佳化的透明半導體沈積技術與薄膜電晶體特性。其次，我們將藉由電晶體閘極介電薄膜以及金屬接觸介面的改質與電極材料的研究，來增進ZnO薄膜電晶體之性能並透過可靠度分析與光照敏感性的量測，檢測薄膜電晶體的效能及驗證產品應用的可行性。藉由嚴謹理論的分析研究，我們將建立一完整的氧化鋅半導體電晶體傳導機制與可靠度模型。
透明半導體之薄膜電晶體關鍵技術開發研究
(2006)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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交通大學光電工程研究所
目前液晶顯示器產業一直致力於解決傳統非晶矽薄膜電晶體的嚴重光漏電問題與提升電晶體的載子遷移率，然而此舉常需要引入額外的製程以及複雜的元件結構來改善，造成製造成本的增加以及產品良率的降低。由於半導體氧化鋅的能隙(3.3 eV)處於不易吸收可見光的能量範圍，因此使用氧化鋅製作薄膜電晶體將可降低元件對可見光的敏感性，進而抑制光漏電的現象。此外，在一些研究文獻中也發現氧化鋅材料中載子的場效遷移率可優於傳統非晶矽薄膜電晶體的載子移動率，因此若能成功發展透明半導體氧化鋅薄膜電晶體的關鍵技術，將有助於顯示器產業技術的發展與提升。本計劃研究將發展旋塗沈積(spin on deposition)透明氧化鋅半導體薄膜的技術，利用此種方法所製作的透明氧化鋅薄膜電晶體，除了可以降低可見光的敏感性，還具有製程簡易、低製造成本、元件表面高度的平坦性，進而可增加顯示畫素的開口率及提升製程的可靠度。本計劃的執行將先透過材料的霍爾量測行為與成分分析來探討旋轉塗佈半導體氧化鋅薄膜的基本特性，進而發展一最佳化的透明半導體沈積技術與薄膜電晶體特性。其次，我們將藉由電晶體閘極介電薄膜以及金屬接觸介面的改質與電極材料的研究，來增進ZnO薄膜電晶體之性能並透過可靠度分析與光照敏感性的量測，檢測薄膜電晶體的效能及驗證產品應用的可行性。藉由嚴謹理論的分析研究，我們將建立一完整的氧化鋅半導體電晶體傳導機制與可靠度模型。
高效率銅鋅錫硫薄膜太陽能電池微結構與光電特性之研究
(2014)
劉柏村
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LIU PO-TSUN
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國立交通大學光電工程學系（所）