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媒體報導

量子點加盾牌 清大打造近似人眼所見的厲害螢幕
新聞來源:聯合新聞網   發佈時間:2020-01-10

 2020-01-10 11:48 記者王駿杰/新竹即時報導

研發又有新「量」點!國立清華大學材料系教授陳學仕領導的研究團隊,突破量子點顯示器材料不穩定、易損壞的限制,為每個量子點都穿上1奈米的「盾牌」,成功製造出更穩定、更能顯現物體真實色彩的量子點新型材料,之後可應用在電腦、手機、電視、相機螢幕上,呈現近似人眼所見的鮮艷色彩。
 
目前陳學仕與研究團隊也在為清大實驗室研發出的量子點新材料申請專利,並成立新華光能新創公司,於去年11月榮獲工研院創新工業技轉公司與美國應材創投首度在台舉辦的新創競賽金牌獎,預計明年第一季就會將採用這項最新材料製成的量子點螢幕上市。
 
新華光能新創公司技術長劉孟奇來自業界,看好量子點在顯示器的應用,他說,新華光能已組建量子點新型材料產線,擁有大規模生產能力。走進清華實驗室,一桶桶配了盾牌的量子點材料正準備出貨,每公克的量子點零售價可高達15萬元,約為同等重量黃金的1百倍,「真的是含金量超高的技術。」
 
陳學仕說,目前市面上常見的LCD液晶顯示器所顯出的色彩層次及飽和度,大約只有肉眼可見的3成,即使號稱「視網膜」等級如iPhone11的OLED顯示器,也只能顯現出肉眼可見色彩的5成。而將量子點新型材料套用在顯示螢幕上,則可仿真呈現金屬反射的色澤,已逼近人眼所見的9成。量子點技術未來可望席捲全球高、中、低階顯示器市場,成為電視、顯示器、穿戴裝置、手機螢幕的標準配備。
 
陳學仕指出,量子點是約3奈米的球型微小晶體,很容易受到環境中水氣及氧化的損壞,喪失發光的功能,目前如三星等大廠的解決方案是將所有的量子點像三明治一樣夾在薄膜保護層內,但只要薄膜夾層內稍有空隙,保護層就會失效。
 
有趣的是,陳學仕竟從復仇者聯盟系列漫畫中美國隊長的盾牌得到靈感,他說,「與其讓所有的發光士兵共同一個大盾牌,很容易被全體攻破,為何不為每個量子點都配上一個自己的專屬盾牌?」因此,研究團隊發展出獨家技術,在每顆僅3奈米的量子點上長出數個約1奈米的「盾牌」,可有效抵抗水、氧的攻擊,穩定性更佳,也可延長量子點顯示器的使用壽命。
 
組成一片55吋的量子點顯示器至少需要約1億兆(10的20次方)個量子晶體,為此,陳學仕研究團隊還研發出精準控制每顆量子點尺寸的技術,讓所有的量子晶體大小差距皆在0.5奈米以內,如同1億兆個美國隊長拿著同樣大小的盾牌打仗。精準控制量子點與盾牌的大小,就能讓它們準確發出藍、綠、黃、橘、紅、紅外等顏色的光。
 
陳學仕說,近兩年已有業者推出演色性更佳的量子電視,卻因量子材料十分脆弱,難以大量生產,價格也居高不下,60吋的量子電視售價高達台幣16萬元。但有了獨步全球的「盾牌」技術保護量子點後,將使量子點電視易於生產,售價可望調降。