可將釹磁石耐熱性提高兩成的新技術

日本日立金屬針對用於家電及汽車的磁石,開發出可同時維持磁性,並可將耐熱性提高兩成的新技術,且已開始進行樣品出貨。因採用新的製造手法,將提高耐熱性......

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IMEC提出製造太陽電池用超薄結晶矽晶圓的新方法

比利時奈米科技研究中心IMEC於2008年7月美國舊金山舉辦的 「Semicon West 2008」展覽中,發表太陽電池用厚度50μm的結晶矽晶圓製造方法。其中最大的特點......

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合併使用樹脂及鋁使薄型TV外框輕量化的新技術

從事樹脂加工的TAISEI Plas(大成Plas)公司,開發出大畫面薄型電視外框的新製作方法。與以往將樹脂一次成型的手法不同,採用獨創的技術將四根鋁組合,之後在四......

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可在金屬上製作出直徑4~50nm多孔體的新技術

日本物質‧材料研究機構開發出,可在金屬上製作出多數直徑4~50奈米尺寸微小型孔洞的多孔體技術。用於二次電池及燃料電池等可提高電極的性能,也期待有其他......

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以植物為原料的高強度塑膠

日本近畿大學大學與西川橡膠的研發團隊合作,成功製造出以植物為原料的高強度塑膠。新產品係以玉米及橡膠樹為原料,與研發團隊之前開發的塑膠相比,除了耐......

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照射紫外線會發光、施加壓力會變色的液晶材料

日本東京大學的研發團隊開發出,施加一定壓力該處就會變色的新型態液晶材料。新材料係屬照射紫外線就會發出螢光色的材料,會由黃色變化為藍色。現在仍處於

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用於屋頂外牆的隔熱塗料

日本WEST HOLDING公司(HD)開始將具有良好隔熱效果的塗料使用在住宅翻修服務上。不易導熱的材質,有助於防止建築物內部溫度上升,更可減少冷氣空調等的

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可將汽車用燃料電池發電量提高1.5倍的新技術

日本九州大學的研發團隊開發出,可將搭載於汽車的固體高分子型燃料電池發電量提高至1.5倍的新技術。係改善對於觸媒之氧氣提供效率,就可提高每單位面積的 電

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染料在奈米通道中可以提升轉換效率

第一個巨觀尺度的單方向能量轉移系統展現了具有光捕捉能力的潛能;材料吸收大於能階能量的光並藉由螢光共振能量轉移(fluorescence- resonance energy transfer,FRET)

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電動車電池專題

鋰電池以其高能量密度特性而在3C產品應用上居於無可取代的地位。據估計,2010年全球需求量將成長至42億顆,2017年更將成長至65億顆。近年來的全球暖化使節能減

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ECO LCD 技術專題

液晶顯示器(LCD)已全面進入人類生活,據估計,2008年全球大尺寸(>17吋)LCD面板已達4.5億片,而台灣生產數量為2.3億片,佔全球總產量的51%。

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其他主題專欄

自從Cree 與Lumileds 等公司相繼發表高功率LED 陶瓷封裝產品XLamp 與Rebel 後, LED 陶瓷封裝已然成為今年最熱門的話題之一。為何國際知名廠商Cree 與Lumileds 皆以陶

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2008材料應用科技及奈米元件國際研討會
(International Symposium on Materials for Enabling Nanodevices)

 
 
以下資訊取材自:材料世界網http://www.materialsnet.com.tw


可將釹磁石耐熱性提高兩成的新技術 
日本日立金屬針對用於家電及汽車的磁石,開發出可同時維持磁性,並可將耐熱性提高兩成的新技術,且已開始進行樣品出貨。因採用新的製造手法,將提高耐熱性的添加劑稀土元素的使用量減少了20%。並且可提高使用中的高溫馬達之性能,將進一步應用在油電混合車的驅動馬達上,可達到輕量化的目標。

釹磁石為最強力的永久磁石,係以鐵及稀土元素中的釹及氟為主要原料。為提高其耐熱性,添加稀土元素中的鏑作為添加劑。但鏑是磁性降低的因素。以往的製法為在溶解的鐵、釹中加入鏑,並加以成形。新技術則採用在溶解過程中,控制所添加之鏑用量,並且在真空容器中,以鏑的蒸氣薄膜沈積在成型品上的方法。

釹磁石的結晶粒子間的縫隙因嵌入了鏑,可提高其耐熱性。並且因為減少了鏑的使用量,因此可控制釹磁石不至於因此而降低磁性。例如以相同的磁性,可將耐熱性由攝氏180℃提高至220℃;且以相同耐熱性的磁石,磁性也可獲得提升。利用薄膜沈積的手法,可減少製程中所使用的鏑使用總量。

中國大陸佔有九成以上鏑的世界供應量,伴隨著汽車的生產台數增加及數位家電的普及,以致於價格不斷攀升。現與2005 年初相比價格已經漲了四倍之多,最近每公斤約155美金,創下歷史新高價。基於對未來供給的不安定性,實在有必要致力於省能源及提高其性能。高性能的永久磁石於油電混合車上的高性能驅動馬達應用需求日益增加。若使用新開發的技術,可將磁石部分的重量最高減少20%,預計有助於將汽車整體的重量減少數公斤。

該公司目前所生產的產業用釹磁石市佔率約五成,對於追求磁性及耐熱性的車用市場來說,的確握有很大的競爭力。該公司將視新磁石的訂單狀況,來計畫是否建設量產設備。





圖: 鏑的進口價格 
 


2008/08/06 

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IMEC提出製造太陽電池用超薄結晶矽晶圓的新方法 
比利時奈米科技研究中心IMEC於2008年7月美國舊金山舉辦的 「Semicon West 2008」展覽中,發表太陽電池用厚度50μm的結晶矽晶圓製造方法。其中最大的特點在於,切割矽碇的技術的不同,是利用矽與金屬間的熱膨脹差異來剝取矽箔,有別於以往用鋼絲鋸(線鋸的一種)的方法,因此不會有因切割而造成的不必要的浪費。IMEC表示,這種技術可大大降低結晶矽太陽電池的製造成本。

IMEC在矽晶圓上方加一層超薄的薄膜或金屬箔做為低成本的基板是一種很好的解決方案,可減少矽在太陽電池中的用量。IMEC以在可接受的成本內(只需要一個網版印刷機和帶狀爐),不同的途徑(一種剝離的過程)生產結晶矽的金屬箔。

在剝離的過程中,以網版印刷機印製金屬薄膜在較厚的結晶矽晶圓上,再將其放到高溫帶狀輸送機內燒結。隨著晶圓的溫度下降,金屬層與矽層的熱膨脹率差異會使矽層產生變形出現龜裂,並沿著矽層表面擴大。此時,如果剝離金屬層,矽層的表面部分也會沿著龜裂一起剝落。最後透過蝕刻去除金屬層,就可以留下非常薄的矽箔。

無論是單晶矽或多晶矽晶圓,皆可反覆剝離取得矽箔。IMEC表示,目前已經可以在25cm2的矽晶圓上製作出30-50μm厚度的矽箔。

以這種矽箔一步加工成為1cm2的太陽能電池,即使無背面的鈍化,或是刻意的表面處理,也能得到10%轉換效率。IMEC表示,如果進行適當的表面處理,應可實現更高的轉換效率。




IMEC製成的太陽能電池用矽箔




將矽箔與金屬薄膜剝離時的模擬圖像


 


2008/08/05 

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合併使用樹脂及鋁使薄型TV外框輕量化的新技術 
從事樹脂加工的TAISEI Plas(大成Plas)公司,開發出大畫面薄型電視外框的新製作方法。與以往將樹脂一次成型的手法不同,採用獨創的技術將四根鋁組合,之後在四個角落以樹脂接合。鋁的比重雖然是樹脂的兩倍,但強度卻達到樹脂的三倍以上,並且進一步達到輕量化的目標。而且在表面光澤度更優於以往的產品。

新產品係使用「Nano Molding Technology」,以藥品處理將表面開有20~30nm孔洞的金屬置入模具中,在此再將樹脂導入,使其具有如楔子般,使兩者緊密接合的效果。此外框將使用專門機器在10月進行試作,外框的的四個角落利用鎖膜力50噸的小型射出成型機四台,採用可依照面板尺寸大小,調整變換距離的結構。

目前為止薄型電視的外框材料大多採用壓克力及ABS樹脂混合的材料,但此方法需要大型設備會增加生產成本。而且只有鋁的外框溶接非常困難,即使可以溶接,還會留下溶接的痕跡等問題。


 


2008/08/01 

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可在金屬上製作出直徑4~50nm多孔體的新技術 
日本物質‧材料研究機構開發出,可在金屬上製作出多數直徑4~50奈米尺寸微小型孔洞的多孔體技術。用於二次電池及燃料電池等可提高電極的性能,也期待有其他更廣泛的應用。

新技術係將先行做好的適當尺寸聚合物用在模具上,在周圍利用電鍍技術析出金屬後,將聚合物取出。可依照聚合物的種類 來控制孔洞的大小,製作出各種不同的金屬多孔體。利用該技術成功試作出開孔直徑15nm的白金多孔體,每公克的表面積為70平方公尺,是微粒子狀白金的兩倍。目前為止孔洞的尺寸可以做到直徑50nm,最小可做到直徑4nm,但無法作出中間尺寸的微小孔洞。在電極等的應用,可有效率地促進反應。


將矽箔與金屬薄膜剝離時的模擬圖像


 


2008/07/25 

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以植物為原料的高強度塑膠 
日本物質‧材料研究機構開發出,可在金屬上製作出多數直徑4~50奈米尺寸微小型孔洞的多孔體技術。用於二次電池及燃料電池等可提高電極的性能,也期待有其他更廣泛的應用。

新技術係將先行做好的適當尺寸聚合物用在模具上,在周圍利用電鍍技術析出金屬後,將聚合物取出。可依照聚合物的種類 來控制孔洞的大小,製作出各種不同的金屬多孔體。利用該技術成功試作出開孔直徑15nm的白金多孔體,每公克的表面積為70平方公尺,是微粒子狀白金的兩倍。目前為止孔洞的尺寸可以做到直徑50nm,最小可做到直徑4nm,但無法作出中間尺寸的微小孔洞。在電極等的應用,可有效率地促進反應。


將矽箔與金屬薄膜剝離時的模擬圖像


 


2008/07/24 

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照射紫外線會發光、施加壓力會變色的液晶材料 
日本東京大學的研發團隊開發出,施加一定壓力該處就會變色的新型態液晶材料。新材料係屬照射紫外線就會發出螢光色的材料,會由黃色變化為藍色。現在仍處於基礎實驗階段,在應用方面,若塗在汽車的保險桿及道路護欄上,就可調查並瞭解碰撞的情形,有助於事故發生原因的解明,將在五年後達到實用化的目標。

新開發的材料係屬具有黏性的材料,由扇型的液晶分子Dendron,及生物實驗中經常使用的螢光材料合成製作而成。 觸媒則使用鈀,在有機溶媒中進行反應。有機溶媒在蒸發之後,會殘留黃色的物質。會形成兩個Dendron分子間挾著Pyrene的物質,成為同時具備液體及固體兩種性質的狀態。將該物質照射紫外線會發出黃色光。之後,再將該物質施加一定壓力,若無照射紫外線會看不出有什麼變化,但照射紫外線時會發現施加壓 力的地方會發出藍色光。

螢光物質會吸收特定電磁波的能量,所以依照物質的結構,會發出有多餘能量的光。在材料上施加一定的壓力,會使結構出 現變化,因而改變發光顏色。在目前的研發階段,只成功地試作出一色而已,今後將朝透明及其他顏色的方向進行改良。或是依照材料不同的施力,而有不同的顏色變化等。若可事先塗於汽車的保險桿及車門,應可藉此來驗證事故發生時產生多少的撞擊力。


 


2008/07/17 

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用於屋頂外牆的隔熱塗料 
日本WEST HOLDING公司(HD)開始將具有良好隔熱效果的塗料使用在住宅翻修服務上。不易導熱的材質,有助於防止建築物內部溫度上升,更可減少冷氣空調等的用電量。新材料還使用了獨立行政法人宇宙航空研究開發機構(JAXA)的專利。目前還持續進行具有高隔熱效果之兩層玻璃的開發,作為節能商品,對於住宅翻修 的需求逐漸有擴大的趨勢。

隔熱塗料的產品係配合獨特的陶瓷,再以氣球狀的空氣層,製造出高隔熱效果。塗裝於屋頂及外牆,在屋頂的部分夏天最高 可有25℃的下降空間。價格方面,一般家庭約介在100~150萬日幣之間。該塗料以機器人前端部分維持高熱的隔熱技術為基礎,由WESTHD取得獨家販售權,預計一年營業額上看10億日幣,生產部分則委託日本Protuvalu進行。施工期間約2~3日,除了一般家庭的翻修之外,預計未來 還可接受超商及家電量販店等的訂單。

另外,窗戶用的兩層玻璃也被視為節能商品,該公司正持續開發中,以JAXA專利的特殊氣體封止於內側,具有高度的隔熱效果,一般的兩層玻璃,因內部為真空,因此屬不易導熱的結構。


 


2008/07/15 

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可將汽車用燃料電池發電量提高1.5倍的新技術 
日本九州大學的研發團隊開發出,可將搭載於汽車的固體高分子型燃料電池發電量提高至1.5倍的新技術。係改善對於觸媒之氧氣提供效率,就可提高每單位面積的電流流量。目前致力於高輸出功率,以及大型化,期望可早日達到產品化的目標。固體高分子型燃料電池係隔著高分子膜,氫氣與氧氣各自與產生反應發電。與氫氣 相比,氧氣因較不易供給至電極,因此如何有效率地將氫氣傳送至電極,增加發電量,一直以來都是重要的課題。

氧氣係由隔離膜的溝槽提供至電極,通常經由一條溝槽,由溝槽漏出氧氣,通過擴散層與電極接觸產生反應。本次新開發的 結構為將梳子狀的兩根溝槽相互咬合,從一端的溝槽灌入氧氣,另一端的溝槽排出氧氣。因使所有的氧氣離開溝槽,與電極接觸氧氣的量就會增加的構想。試作出2.2平方公分的的燃料電池。使擴散層與隔離膜緊密結合,使空氣的壓力均等並達到最佳化。每平方公分的電流量為2.3安培,以往大約只能達到1.5安培的 程度而已。固體高分子型燃料電池可在相對低溫的環境下動作,並且容易達成小型化。目前正朝汽車領域進行開發。以相同大小的燃料電池來說,利用新技術可將發電量最高提高至1.5倍,並可更進一步達到小型化的目標。




IMEC製成的太陽能電池用矽箔


 


2008/07/10 

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染料在奈米通道中可以提升轉換效率 
第一個巨觀尺度的單方向能量轉移系統展現了具有光捕捉能力的潛能;材料吸收大於能階能量的光並藉由螢光共振能量轉移(fluorescence-resonance energy transfer,FRET)的方式將能量轉移到井然有序的受體(acceptors)提供獨特的能量,可應用於發展中的染料敏化電池(dye-sensitized solar cells)、集光式發光太陽能(luminescent solar concentrators,LSCs)以及可改變顏色的介質(通常用於感測元件)。瑞士伯恩大學GionCalzaferr教授成功將染料與奈米多孔性材料組合製造出人工的光子晶體-天線系統;沸石 L(zeolite L)-是一個理想的宿主,它是由鋁矽酸鹽(aluminosilicates)的成分組成,具有圓柱型的結晶,多孔性並且是六角形的對稱,其結晶的尺寸大小與長寬比可調整至合適的範圍。

一個奈米尺寸的沸石 L結晶由一維有序平行於圓柱體軸向的通道所組成,可以在裡面填充合適的寄生物分子,如圖一所示。宿主的幾何學上限制使寄生物形成超分子的組成,因此非常高濃度的非作用或弱作用的分子可以到達。孔洞的開頭由第二種螢光染料分子堵住,稱為止水栓(stopcock),這兩種分子必須精準的控制。止水栓受到通道 內分子能量的激發,但無法把能量傳回去。


概要描述人工的光子晶體-天線系統-發色團栽種在宿主的通道上。綠色的染料如同予體分子吸收照進來的光並藉由螢光共振能量轉移電子至紅色的受體,位於通道的末端(圖的右邊)。整個過程可透過量測紅色受體所發出的螢光獲得證實。右邊為正視圖,規則平行的通道材料。


染料的超分子排列在沸石中仍可以進行光的捕捉,而控制染料的數量在通道中所佔的體積大小使能量能傳遞到末端的洞口, 而如何使兩種染料可以互相作用?以及接下來,如何將能量藉由止水栓這個介質傳到外面的元件,都是需要深思熟慮的。如果巨觀尺度的材料具有單方向能量轉移的特性,將有助於能量之傳遞,因此,研究學者製備了平行排列的沸石 L單層材料,填充會發光的染料,並加上一個止水栓,這樣的一個元件就如同一特殊的建築單體,可運用於光學、光電以及感測領域。

與染料敏化電池結合後,其工作可透過沸石-天線材料吸收光,被激發的能量透過染料傳遞之止水栓,然後螢光共振能量轉移至半導體,這樣的能量因為單方向傳遞,因此具有較佳的電荷分離效果,如圖二所示。




圖二、 新的建築單體應用於太陽能量轉換


 


2008/07/09 

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綠色話題正夯 8月號工業材料雜誌深入探討 電動車電池和Eco LCD: 

(一) 電動車電池專題

鋰電池以其高能量密度特性而在3C產品應用上居於無可取代的地位。據估計,2010年全球需求量將成長至42億顆,2017年更將成長至65億顆。近年來的全球暖化使節能減碳的訴求日趨殷切,也因之加快了全球再生能源及電動車輛的開發腳步,其中,鋰電池不論是在擔負儲能角色或車輛動力來源上,都已成為未來的主要選項,而各國政府、相關廠商及學研各界莫不紛紛投入大量資源,展開相關研發工作。目前鋰電池的發展方向除了藉由提高能量密度以降低單位成本及減輕重量之外,如何克服因使用大量電池而引發的安全顧慮,是其最關鍵的技術。

8月號工業材料雜誌特別針對電動車用電池企劃技術專題,對相關電池材料技術做深入的探討。由於歐盟在2006年7月1日開始實施RoHS法令,以致原本手工具用量最大的鎳鎘電池無法輸入歐盟國家,所以目前鋰電池在高功率應用最多的市場是電動手工具。根據日本IIT市場研究機構在2007年所做的統計,2006年全球電動手工具每月平均鋰電池的需求量約900萬顆,其中使用A123的LiFePO4電池已佔60 萬顆,而2008年的最新預測則顯示,全球電動手工具每月平均鋰電池的需求量增加一倍,約達1800萬顆,其中A123的LiFePO4電池約佔250萬顆。另外,手工具所使用的鋰電池型號大都以18650型號為主,也開創18650型號鋰電池在筆記型電腦應用外的另一個嶄新及高附加價值的應用市場。

鋰電池在高功率產品的應用讓台灣電池廠闖出一片天,台灣在高功率鋰電池的技術與市場應用已在世界上佔有一席之地,面臨油價高漲、能源短缺與環境污染的衝擊,全球各先進國家紛紛整合各大車廠或研究機構資源,競相研發省能、潔淨的電動車,另外傳統並具有高污染性的二次電池(鎳鎘和鉛酸電池)也因全球環保意識提高而慢慢被淘汰,高功率鋰電池在上述的應用的確帶給我們無限的希望和幸福。”高功率鋰電池正極材料的發展現況與市場應用”一文除對目前市售的高功率鋰電池所用的正極材料做分析外,對於高功率鋰電池的未來市場發展趨勢以及在電池系統和其他材料如何做搭配、材料的安全性、電池性能如何最佳化等都有深入探討。

二年前Sony 公司出品的電池,因內部短路引發筆記型電腦燃燒事件,震驚全球,Sony 公司因回收數款電池而造成重大損失。在小型電池所引起的安全問題已如此受到重視,大型鋰電池之安全問題無庸置疑,就更顯得重要了。

隨著電動車與電動手工具的普及,對於電池的需求量也相對提升,目前對於鋰電池除了電容量、循環壽命等性能的需求提高外,安全性的考量也日益提升,目前國內外正由不同的研究主軸(如電極材料與電解液等)來解決這些問題,而隔離膜在鋰電池中即扮演著重要的角色。隨著市場對於鋰電池安全性以及性能上的要求提高,其用途從一開始的防止電池正負極的接觸以及提供離子流通管道等基本要求,目前正朝著隔離膜的改質技術以提高電池的性能及安全性的方向進行。近年來電子產品及運輸器具蓬勃發展,對其中動力供給的需求也更加殷切,造成鋰電池供給的迅速成長,而這些系統廠期待電池業者能提供更高能量、功率、穩固及安全的電池;但通常提高電池的能量密度會伴隨提升電池因短路造成過熱及燃燒之風險。隔離膜在鋰電池中扮演關鍵性的角色,其介於正極與負極之間以防止電極產生物理性的電接觸;然而,自由離子必須可於其間通過,而電子流則被隔絕以防止短路發生。”鋰電池隔離膜之應用與安全對策”一文將針對鋰電池中對於隔離膜的要求、隔離膜技術現況、隔離膜修飾對於電池性能及安全性影響評估以及隔離膜修飾技術作一系列的介紹。



高分子塗佈隔離膜剖面SEM 圖
儘管近年來鋰電池的優點頗受矚目,但不可否認的,鋰電池最引人詬病的就是安全性,且隨著鋰電池電容量需求提升,安全性也日益受到重視。然而,如何在電容量需求與安全性之間取得平衡是一件複雜的任務。最主要的因素為每家主要電池製造商(全球超過一千家,且單單在中國即有超過600家鋰電池製造商)均有自己的鋰電池材料及電池設計,而這些都與安全性息息相關。其中隔離膜與電解液則為鋰電池設計中提升安全性的兩項關鍵因素。

GBL(γ - 丁內酯)為難燃性之溶劑,若使用於電解液中可以增加鋰電池之安全性,『γ -丁內酯電解液對鋰電池電性及熱安定性之研究』一文以DSC 、ARC 來驗證GBL電解液的熱安定性,且以GBL 電解液搭配不同之負極(MCMB 、SWF 、Hard Carbon)來探討其電化學特性,希望在提升電池安全性的同時亦不影響電池的電性表現,並將GBL電解液導入全電池,探討其對全電池電性及安全性之影響。


 


2008/07/05 

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綠色話題正夯 8月號工業材料雜誌深入探討 電動車電池和Eco LCD: 

(二) ECO LCD 技術專題

液晶顯示器(LCD)已全面進入人類生活,據估計,2008年全球大尺寸(>17吋)LCD面板已達4.5億片,而台灣生產數量為2.3億片,佔全球總產量的51%。

國內LCD產業的回收/ 再利用管理,基本上依循已建立之電子產品回收管道及半導體產業之再利用系統處理,但是對於LCD 產業特有的「含液晶之廢玻璃面板」、「彩色濾光片之廢光阻」、「透明導電膜ITO的回收」、「取代含汞CCFL 的新一代LCD 背光模組封裝技術」等,卻是液晶面板產業特有的問題,必須建立國內自主的技術能力。

目前台灣處理廢液晶面板應於國內進行,可直接依公告再利用的只有不含液晶的玻璃基板這部份,而對於已注入液晶的廢液晶面板大多先以焚燒方式處理去除液晶,再進行玻璃基板之再利用。雖然有部分文獻提到由廢液晶面板中取出液晶的方法,但大部分不是步驟繁雜便是回收率不高,且回收液晶的成份和物化性皆已改變,無法送回面板廠再利用。因此,如何簡單、有效率地將液晶(或重金屬)自廢液晶面

板中完整取出,且維持液晶成分和物化性不變,並進一步提高純度,足以符合面板廠之使用規格,是值得深入研究探討的課題。對於廢棄液晶面板,如何取得其中所含的液晶、銦錫氧化物及最後玻璃的再利用,日本、德國與國內均有很多公司及研究單位投入開發,『廢棄液晶顯示器材料再利用介紹』一文中有概要性的回顧報導。

最近日本公布一項統計數據,稱日本是世界上最大的金、銀、鉛和銦的資源國,其銅、白金和鉭資源也位居世界前三位。這是根據在日本國內蓄積的可回收金屬總量進行計算後得出的。日本東北大學選礦精煉研究所教授南條道夫等提出的“城市礦山”的概念,就是指其國內蓄積的可回收金屬。根據公布的數字,日本是稀有金屬消費大國,同時也是回收稀有金屬的資源大國。日本國內黃金的可回收量為6,800噸, 約佔世界現有總儲量(42,000 噸)的16% ,如果製成金塊,總價值將達到20萬億日元,這個數值超過了世界黃金儲量最大的南非。銀的可回收量達60,000噸,佔全世界總儲量的約23% ,超過了儲量世界第一的波蘭。稀有金屬銦目前面臨資源枯竭,是製作液晶顯示器和發光二極管的原料,日本的藏量佔全世界儲量約38% ,與銀和鉛一樣,都位居世界首位。雖然日本是一個資源貧困國,但從這些數字看,又可說日本是一個“城市礦山”。

國內平面顯示器產業可說是世界最大生產地之一,相對其所使用之材料也相當大量,液晶面板中之透明導電電極使用的銦錫氧化物(ITO),其中銦(In)屬於稀有金屬,在地殼中的存量約為0.000024%,然而在面板製造過程中, ITO 靶材使用率不到30% ,如何將廢靶材再製造及從廢面板中回收銦,已是面板產業必須面對之課題,『顯示器面板中銦的回收市場與技術』一文有深入淺出的說明。




LCD玻璃上ITO回收流程


液晶顯示器之所以能顯示色彩,最主要是來自於彩色濾光片(ColorFilter; CF)上紅、綠、藍顏色的組合,紅、綠、藍色則來自所塗佈之彩色負型光阻。CF是LCD能彩色化之必要材料,佔生產材料成本之30% 以上,負型光阻液又佔CF 之生產材料成本至少15% ,且直接影響CF 成品之品質,由此可見,彩色負型光阻液在LCD 工業之重要地位。國內中小尺寸面板廠之CF生產線,主要以旋轉塗佈(SpinCoating)方式將一定量之光阻液塗佈於玻璃基板上,不僅基板上之光阻液利用率低,且塗佈甩出之光阻隨即成為機台污染物;為使機台能維持一定的潔淨度,得於基板塗佈後立即清洗除去,因而產出數量可觀的廢光阻液。『紅色與黑色負型光阻液之回收與再生技術』一文對此問題的進展,有初步的介紹。有興趣的讀者,值得品讀。

LCD 目前使用的冷陰極管(CCFL)背光源由於含汞及演色性低,因此高亮度LED 背光源的開發正積極的進行中。手機面板及筆記型電腦已逐步採用LED 背光源,傳統LED封裝使用熱固性透明環氧樹脂,需6 小時以上的硬化加工,對於能源與生產效率造成很大的衝擊。隨著環保議題的不斷發酵與擴大,具節能概念的LED背光模組已成為液晶顯示面板背光源重要的一環,而在LED背光模組中,LED元件的封裝製程若能改用更環保節能的材料與技術,將可更有效加速LED背光模組的低成本化與普遍化。利用射出型封裝製程與熱塑性材料,可以有效地降低現有封裝製程的時間,從5~6小時降低至幾分鐘以內,具有提升生產效率並達到節能的效果,在未來將是LED封裝製程重要的發展趨勢,因此開發一種利用熱塑性透明樹脂經快速射出成型製程而達到節能快速封裝要求的技術,成為未來LED模組元件重要的發展議題。『LCD 背光模組用環保型LED封裝製程與材料技術』一文針對現有LED的封裝製程及新型射出成型製程與材料的發展與課題,作探討與介紹。

期望透過本Eco LCD 技術專題的介紹,能讓讀者了解LCD 產業對於綠色節能再利用的最新技術動態,並引發更多人對此領域的投入。


 


2008/07/05 

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綠色話題正夯 8月號工業材料雜誌深入探討 電動車電池和Eco LCD: 

(三) 其他主題專欄

自從Cree 與Lumileds 等公司相繼發表高功率LED 陶瓷封裝產品XLamp 與Rebel 後, LED 陶瓷封裝已然成為今年最熱門的話題之一。為何國際知名廠商Cree與Lumileds 皆以陶瓷作為LED 的封裝底材呢?究竟陶瓷封裝有何魅力與吸引之處呢?『高功率LED 陶瓷封裝技術的發展現況』一文將為讀者加以剖析並說明LED陶瓷封裝技術的發展與現況。




LED散熱路徑及熱阻網路


在可預見的未來,熱管理將是產業界一項待突破的關鍵技術。此技術包含材料開發以及相關分析技術,其中薄膜的熱傳導分析技術算是重要的關鍵技術之一。『薄膜熱傳導特性應用分析技術介紹』一文介紹目前文獻報導過的其中一種方法-熱行進波法。分析熱行進波經過一段已知距離後,熱傳遞波與熱源波之間的相位差,可以計算出材料熱擴散係數,再乘以密度以及比熱,可得知熱傳導係數。由此方法可以得知熱傳導係數與薄膜微結構、薄膜化學成份、薄膜厚度,甚至與基材種類,都有很密切的相關。

優良的低溫多晶矽薄膜電晶體在高解析度液晶顯示器及有機發光顯示器領域上具有相當多的應用。在玻璃基板上製作高品質的低溫多晶矽薄膜,由於受到玻璃基板之熔點限制,通常均使用低溫製程之準分子雷射退火技術來製作。由於準分子雷射退火後,多晶矽之晶粒尺寸大小與晶粒邊界,將影響低溫多晶矽薄膜電晶體之電性特性,因此當多晶矽之晶粒尺寸愈大,晶粒邊界就相對地減少,載子於低溫多晶矽薄膜電晶體內之移動率就會變快,因之低溫多晶矽薄膜電晶體之性能就優越。『不同矽膜厚度與預熱溫度之再結晶特性研究』一文探討在不同非晶矽厚度以及不同預熱溫度條件下,於準分子雷射退火矽膜期間,運用線上光學檢測系統來檢測矽膜之熔化時間與再結晶特性。

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2008/07/05 

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