朱慕道 營運總監
工業技術研究院電子與光電系統研究所

創新菁英－一般個人組

深耕光電及化合物半導體 研發成果擴散落地

朱慕道長期深耕光電半導體領域，帶領工研院團隊投入Micro-LED、UVC LED等前瞻技術開發，並透過技轉合作，將研發成果落地應用，成功協助產業開拓商機。近年，為因應電動車及未來產業對於高壓、高頻及高速元件的需求，朱慕道致力建立第三代化合物半導體研發能量，期待繼矽基半導體之後，讓臺灣能以「另一種」半導體站穩世界舞台。

臺灣矽基半導體產業發達，晶圓製造、IC封測市占率全球第一，IC設計全球第二。如果說矽半導體成就了臺灣電子工業，則化合物半導體就是推動下一波發展的重要引擎。

投入光電及化合物半導體領域長達38年的朱慕道，當年以物理背景進入工研院服務，之後歷經電子所、材料所、光電所及電光系統所等單位，累積紮實的技術與專業經驗；自1998年起逐步擔任經理、組長、營運總監的管理職，肩負帶領團隊的任務，透過與產業高度互動，了解行業痛點與需求，近年成功開發出微發光二極體（Micro-LED）、深紫外線發光二極體（UVC LED）及同色異譜模組等前瞻技術，並獲得國內外重要科技獎項的高度肯定。

開發Micro LED 掌握巨量轉移技術

半導體產品可概分為積體電路（IC）、分離式元件及光電半導體，朱慕道主要聚焦在光電半導體，如光通訊元件、發光二極體（LED）。2000年之後，因為藍光LED的問世，創造了節能明亮的白色光源，將照明帶向新的應用領域。朱慕道指出，當時大量的研究投入到白光領域，他也在思考，如果能將LED晶粒微型化做成pixel轉為顯示器單元，就能除提升照明與能源使用效率外有更大的效益。

「當初提出這個概念時，團隊成員也認同這是一個很好的方向，而且導入前瞻技術是工研院的使命，因此決定在這個題目上深耕。」朱慕道指出，Micro-LED製程難度極高，不僅要將晶粒縮小至原本LED的1%，巨量轉移技術更是商業化的最大挑戰，當時大家對於這個題目都覺得距離太遠，而且是不是要取代LCD（液晶顯示器）仍存在問號，很難獲得經費支持。

「只要是創新，剛開始都是困難的，做為團隊領導人要有耐心等待結果；當結果出來，可能會有不同意見進來，除了傾聽、溝通，還要給予團隊足夠的資源與支持。」朱慕道提及，他十分感謝當時電光所吳志毅所長的大力支持，毅然投入資源建立實驗室，推動相關研究，同仁也非常努力，花了很多時間找到方法，解決問題。

從2007年概念形成，2009年計畫投入，到2013年開發出第一顆主動式微顯示晶粒，引起業界注意。由於Micro-LED的技術開發需要由終端產品規格進行定義，與產業對接相形重要，2014年起陸續與錼創科技、聚積科技等國內廠商合作，展現卓越的研發能量，協助產業轉型。

錼創科技目前已是全球最大Micro-LED晶片、晶粒供應商，成為臺灣創新板（TIB）第一家掛牌上市的新創獨角獸；聚積科技以PCB為基板導入Micro-LED切入大型顯示幕領域，Micro-LED顯示模組已進入小量生產。

開發UVC殺菌模組 促成商業應用

除了將晶粒微型化，為照明效率帶來重大變革，朱慕道在UVC LED的研發成果也十分亮眼。一般來說，紫外線（UV）可分為UVA、UVB與UVC三個波段，分別有其不同功能與應用，其中，UVC在殺菌有特定效果，相較傳統使用的螢光燈管體積龐大，不利應用，UVCLED輕薄短小、省能源，應用商機龐大但是當時國內尚不具備此技術能量。

「以材料來看，越往短波長走，技術越困難。經過內部討論，我們覺得這是產業往下一步發展應該要做的題目，因此決定以上游磊晶元件技術與模組開發做為研發重點。」朱慕道指出。從2010年概念形成，到2012年開始投入，經過三、四年的努力，團隊終於突破磊晶的瓶頸，開發出全台第一顆UVC LED，將發光功效從傳統2mW提升到超過100mW，做到全世界最亮的效能。

元件製程技術突破的同時，朱慕道也開始評估相關的應用產品，最後選定下列產品，包括流動水殺菌模組、筷潔菌、除菌保溫瓶與殺菌盒，並建置UVC LED 模組產品檢測環境、標準與試量產平台，透過技術與專利授權，協助國內廠商應對國際大廠專利威脅，強化競爭優勢。

投入至今已成功促成25家次廠商投入相關產品研發，包括誠創科技的筷子殺菌器/ 殺菌保溫瓶、溢泰實業與誠創科技的流動水殺菌模組（分別獲得淨水設備領導品牌賀眾、千山淨水採用）。此外，面對疫情，在第一時間快速盤點與整合政府資源和國內廠商技術能量，開發殺菌箱、防護衣、外掛式空調及智慧床熱等多項防疫科技產品，守護國人健康與生命安全。

值得一提，團隊也將研發成果應用於社會公益，與慈濟基金會、彰基醫院等機構合作，開發空氣淨化模組、水殺菌過濾系統，更整合溢泰實業水濾材，研發急難救助可攜式過濾系統，提供慈濟基金會於越南與非洲等地進行緊急救災之用。

投入第三代半導體 瞄準新世代應用

「不論是Micro-LED還是UVC LE元件，都可以做成模組投入感測及顯示應用，下一步則是進行更全面的整合，發展更多新的應用。」朱慕道指出，例如近年的熱門話題「元宇宙」（Metaverse），其核心就是虛實影像技術的整合，不僅須大量仰賴各式感測元件，更要搭配人工智慧（AI）與感測融合，整合各項元件至系統層級，即是工研院團隊的下一階段努力方向。

此外，因應5G與電動車蓬勃發展，為滿足這些產業的「三高」（高壓、高頻、高速）需求，團隊也嘗試以第三代半導體材料氮化鎵（GaN）和碳化矽（SiC）導入高壓及高頻半導體元件開發，進一步瞄準未來地AI與量子電腦（Quantum Computer）新需求。

回顧一路走來，朱慕道提及，從學校畢業後就一頭栽進光電領域，始終秉持樂觀積極的態度來面對各種變化與挑戰。後來有幸擔任部門主管，主導及推動多項創新技術開發與計畫，在過程中不斷摸索、成長，同時也得到許多貴人相助，讓他的想法得以落實。

朱慕道以自身經驗勉勵研發人員要有自省的能力，勇於提出自己的想法和未來可能的機會，尋求突破與再創新，為產業開創藍海市場。

得獎感言－朱慕道 營運總監

經由工研院的推薦到獲得肯定獲獎時在心中有很大的感謝與感觸，從提名後開始回想這十年的工作，箇中點點滴滴是我們團隊共同努力不懈達成的。

我們在Micro-LED的創始構想不斷摸索，從無到有到今天全球競逐；UVC元件從磊晶到產品開出，我們也是從零開始做到協助廠商完成最高效率元件；同色異譜人因照明帶領產業轉型提升照明品質及開出新思路。

這些創新技術的推動從我帶領團隊的過程感受到同仁的付出與信任，雖然有困難、質疑，但是：每一個困難代表你成功的價值、每一個質疑都是好的素材、我的獲獎代表了團隊的成果獲得肯定。朋友們! 有夢最美，但是行動、堅持才更美!

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第八屆-產創專輯_朱慕道

• 發布日期：2024/02/05
• 最後更新時間： 2024/04/26
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