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台清大用盐为量子点包膜 喷墨列印弯折萤幕

清华大学材料系研究团队以盐水为量子点“包膜”,取得量子点喷墨列印技术重大突破。(左起:清华大学材料所硕士生钟念廷、博士何士融、教授陈学仕、硕士生庄宜龙。)(清华大学提供)
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【大纪元2020年08月22日讯】(大纪元记者林倩玉台湾新竹报导)清华大学材料系研究团队用盐水量子点材料“包膜”,不仅能抵抗水、氧侵蚀,还能均匀地用喷墨列印出比砂粒还小的微米级LED(Micro LED),印在塑胶膜上,就可造出各式可弯折的高解析手机、眼镜等萤幕。这项创新的研发成果,最近登上《美国化学学会应用材料与界面》期刊封面,并且已申请美国及台湾专利。

清华大学材料系教授陈学仕表示,为造出更高解析、高亮度、超轻薄、可弯曲、寿命长的显示器,以应用在扩增实境(AR)、虚拟实境(VR)眼镜、手表等穿戴式电子设备萤幕,面板大厂无不投入巨资全力研发微米级LED,来取代目前的OLED。但要把上百万颗尺寸在100微米以下的微型LED排列在基板上,就牵涉到最困难的“巨量转移”技术。

陈学仕提到,不少厂商采用“盖印章”的方法,把数百万红、绿、蓝3色的微型LED逐一搬移黏贴到基板上,但只要有几个小点没有黏到,萤幕就会出现坏点。于是有业者想到用喷墨列印的方式来排列微米级LED,以提高良率、节省成本。

陈学仕指出,量子点溶液经喷墨印表机喷出后,液滴内部会产生对流,把材料推到外围,无法均匀分布,“就像不小心滴落的咖啡滴,中心颜色比较淡,外圈颜色则比较深,这就是所谓的咖啡环现象。”研究团队决定在量子点溶液中加入盐水,也就是氯化钠溶液,成功将量子点包覆住,形成结晶。经过“包膜”的量子点更稳定,“就像泡了盐水的苹果,不易受到水、氧的侵蚀。”

清华大学材料所博士何士融表示,他从显微摄影中观察到,没加盐水的量子点材料经喷墨印表机喷出后,四散为不规则形状;加了盐水后,量子点则会逐渐收缩聚合为一个均匀漂亮的晶体。

何士融说,加了盐水的量子点还可以喷出更小的液滴。他表示,目前量子点喷墨印表机的液滴尺寸大约是30到50微米,但加了盐水就可以喷出小至3.7微米的液滴,大约只有人类头发直径的1/20,解析度更升级。

清大表示,这项创新的研发成果,最近登上《美国化学学会应用材料与界面》(ACS Applied Materials&Interfaces)期刊封面,并且已申请美国及台湾专利。

清华大学材料系教授陈学仕研发量子点喷墨列印技术取得突破,登上国际期刊。(清华大学提供)

责任编辑:陈玟绮

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