很多人會將削切后的蘋果泡在鹽水里來防止它氧化變黑,但你知道泡鹽水也能保護(hù)脆弱的量子點(diǎn)材料嗎?國立清華大學(xué)材料系陳學(xué)仕教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊創(chuàng)全球之先,用鹽水為量子點(diǎn)材料「包膜」,不僅能抵抗水、氧侵蝕,還能均勻地用噴墨打印出比砂粒還小的微米級LED(Micro LED),印在塑膠膜上,就可造出各式可彎折的高解析手機(jī)、眼鏡等屏幕。

這項創(chuàng)新的研發(fā)成果,最近登上《美國化學(xué)學(xué)會應(yīng)用材料與界面》(ACS Applied Materials&Interfaces)期刊封面,并且已申請美國及臺灣專利。
為造出更高解析、高亮度、超輕薄、可彎曲、壽命長的顯示器,以應(yīng)用在擴(kuò)增實境(AR)、虛擬實境(VR)眼鏡、手表等穿戴式電子設(shè)備熒幕,蘋果、三星及面板大廠無不投入巨資全力研發(fā)微米級LED,來取代目前的OLED。
但要把上百萬顆尺寸在100微米以下的微型LED排列在基板上,就牽涉到最困難的「巨量轉(zhuǎn)移」技術(shù)。陳學(xué)仕教授指出,不少廠商采用「蓋印章」的方法,把數(shù)百萬紅、綠、藍(lán)3色的微型LED逐一搬移黏貼到基板上,但只要有幾個小點(diǎn)沒有黏到,熒幕就會出現(xiàn)壞點(diǎn)。

于是有業(yè)者想到用噴墨打印的方式來排列微米級LED,以提高良率、節(jié)省成本。但陳教授指出,量子點(diǎn)溶液經(jīng)噴墨打印機(jī)噴出后,液滴內(nèi)部會產(chǎn)生對流,把材料推到外圍,無法均勻分布,「就像不小心滴落的咖啡滴,中心顏色比較淡,外圈顏色則比較深,這就是所謂的咖啡環(huán)現(xiàn)象?!?/p>
陳學(xué)仕教授研究團(tuán)隊決定在量子點(diǎn)溶液中加入鹽水,也就是氯化鈉溶液,成功將量子點(diǎn)包覆住,形成結(jié)晶,「就像把量子點(diǎn)抓回來,聚縮成均勻分布的一顆小點(diǎn)?!苟?jīng)過「包膜」的量子點(diǎn)也更穩(wěn)定,就像泡了鹽水的蘋果,不易受到水、氧的侵蝕。
想出為量子點(diǎn)「泡鹽水」點(diǎn)子的是研究團(tuán)隊成員之一的清華大學(xué)材料所何士融博士。他從顯微攝影中觀察到,沒加鹽水的量子點(diǎn)材料經(jīng)噴墨打印機(jī)噴出后,四散為不規(guī)則形狀;加了鹽水后,量子點(diǎn)則會逐漸收縮聚合為一個均勻漂亮的晶體。
何士融博士說,加了鹽水的量子點(diǎn)還可以噴出更小的液滴。他表示,目前量子點(diǎn)噴墨打印機(jī)的液滴尺寸大約是30到50微米,但加了鹽水就可以噴出小至3.7微米的液滴,大約只有人類頭發(fā)直徑的1/20,分辨率更升級。



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