巨量转移很困难？台清华研发出喷墨打印式Micro LED

很多人会将削切后的苹果泡在盐水里来防止它氧化变黑，但你知道泡盐水也能保护脆弱的量子点材料吗？国立清华大学材料系陈学仕教授领导的研究团队创全球之先，用盐水为量子点材料「包膜」，不仅能抵抗水、氧侵蚀，还能均匀地用喷墨打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、眼镜等屏幕。

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》(ACS Applied Materials＆Interfaces)期刊封面，并且已申请美国及台湾专利。

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荧幕，苹果、三星及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。陈学仕教授指出，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，荧幕就会出现坏点。

于是有业者想到用喷墨打印的方式来排列微米级LED，以提高良率、节省成本。但陈教授指出，量子点溶液经喷墨打印机喷出后，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。」

陈学仕教授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，「就像把量子点抓回来，聚缩成均匀分布的一颗小点。」而经过「包膜」的量子点也更稳定，就像泡了盐水的苹果，不易受到水、氧的侵蚀。

想出为量子点「泡盐水」点子的是研究团队成员之一的清华大学材料所何士融博士。他从显微摄影中观察到，没加盐水的量子点材料经喷墨打印机喷出后，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。

何士融博士说，加了盐水的量子点还可以喷出更小的液滴。他表示，目前量子点喷墨打印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，分辨率更升级。