107期 2015年5月刊
 
 
 
發行人:林恭如所長  編輯委員:吳肇欣教授  主編:林筱文  發行日期:2015.05.30
 
 

本所5月份演講公告:

日期

講者簡介 講題 地點 時間

光電所專題演講

5/29 (Fri) 張煥正博士
中央研究院原子與分子科學研究所
Fluorescence Imaging and Quantum Sensing Using Nitrogen-Vacancy Centers in Nanodiamonds 電機二館
105演講廳
16:30~18:00

 

 

 

 
 
4月份「光電所專題演講」花絮(花絮整理:姚力琪)
時間: 104年4月24日(星期五)下午4點30分
講者: 邱爾德教授(陽明大學生醫光電研究所)
講題: Optical Biomicrorheology: A Powerful Tool for Cell Mechanics
  邱爾德教授於4月24日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館101演講廳發表演說。邱教授本次演講題目為「Optical Biomicrorheology: A Powerful Tool for Cell Mechanics」。本所教師及學生皆熱烈參與演講活動,演說內容豐富精彩,與現場同學互動佳,師生皆獲益良多。
 

邱爾德教授(右)與本場演講主持人孫啟光教授(左)合影

 

~ 光電所實驗場所小型緊急應變演練 ~

(時間:104年5月4日,下午2:17~3:00)

撰文:陳姿妤

演練地點:電機二館405室

演練內容:

本次演練主要目的為實驗室意外災害事故發生時,使搶救人員各司其責,採取正確而有效方式控制災害,並落實實驗室人員具備緊急逃生之觀念,以提高緊急狀況時的應變能力進行疏散。本次演練假設實驗室發生火災,同時伴隨毒化物外洩意外(此部分為配合台北市環保局毒化物災害無預警測試)。

下午2時17分於電機二館405實驗室發生火災,火勢當場已控制,但同時間學生正操作甲醛毒化物實驗,發生外洩意外,初步進行毒化物安全防護措施後,即緊急通報光電所辦公室人員,並通報實驗室附近人員儘速進行疏散。本所人員接獲通報後,即刻連繫館舍系辦人員協助廣播疏散;同時連繫本所環安衛委員教師(蔡睿哲教授)、實驗室負責教師(林清富教授)、所長(林恭如教授)、副所長(黃建璋教授)前往電機二館西側廣場前集合並設置指揮站(本次演練設置指揮站於電機二館455室旁),並持續依本校校總區通報流程通報相關單位尋求支援。

指揮站由本所環安衛委員教師擔任指揮班總指揮,集結相關人員進行任務編組,掌握事故現場狀況,指派相關任務,並確核各班任務是否完成;各班人員完成任務後,立即進行回報。任務編組包括通報班、避難引導班、安全防護班、滅火班、救護班,任務包括:於出口引導疏散人員儘速遠離館舍、設置人員禁止進入標示、確認火勢控制、設置救護站等。所長、副所長、環安衛委員掌握現場狀況並進行指揮調度,並確核實驗室全部人員疏散完畢。待環安衛中心送達B級防護衣等相關支援物品後,總指揮指示實驗室人員穿戴防護衣進入實驗室內進行相關廢棄物封存,並於完成任務後進行回報。後續演練狀況解除,請通報班人員回報所辦公室,由所辦人員向相關單位回報,順利完成本次演練。

本次演練加強了大家在意外發生時,能即時進行緊急應變的能力,感謝教師、同仁及同學們的全力配合。

當日環保署隨行人員提供以下建議事項:

      1. 實驗室內應備有防護衣,以便能迅速立即對毒化物外洩進行處置。
      2. 指揮站應設置於館舍外。
      3. 應儘速進行校內疏散通報。
      4. 任務編組:應先於指揮站集結人員並分派任務。
      5. 防護衣穿戴平時應多加練習。
      6. 設定管制區域,應禁止人員進出。
 

圖一、電機二館405室實驗室人員操作甲醛毒化物,發生外洩意外。

圖二、意外事故實驗室人員進行通報。

圖三、所辦人員接獲實驗室通報並進行相關聯繫。

圖四、意外事故實驗室人員向鄰近實驗室通報並要求疏散。

圖五、意外事故實驗室人員設置禁止進入區域,並通知附近人員疏散。

圖六、設置指揮站,意外事故實驗室人員於指揮站向總指揮報告狀況,總指揮指示相關編組任務 。

圖七、所辦人員向環保局通報尋求支援 。

圖八、環安衛中心送達防護衣等相關支援物品後,由總指揮指示人員穿戴B級防護衣進入實驗室內進行廢棄物封存 。

圖九、意外事故實驗室人員穿戴B級防護衣。

圖十、意外事故實驗室人員穿戴B級防護衣進入實驗室內進行相關廢棄物封存。

圖十一、意外事故實驗室人員完成任務後進行回報。

圖十二、環保署隨行人員於演練結束後提供建議。

 

 
 
     
 

~ 光電所與中強光電公司春季產學論壇 ~

(時間:104年4月20日;地點:臺灣大學博理館201會議室)

撰文:陳姿妤

本所於104年4月20日(星期一)舉辦與中強光電公司春季產學論壇,中強光電公司莊福明副總經理當日協同研發部門同仁謝啟堂協理、林為敏資深處長、蕭淳中處長、盧東宏處長等來訪,與本所教師進行研究合作磋商。中強光電公司進行研究合作主題說明後,接續由本所教師黃建璋副所長、林清富教授、彭隆瀚教授、邱奕鵬教授、蘇國棟副教授、吳育任副教授、林晃巖教授(由塗時雨博士生代為簡報)、吳肇欣助理教授(由李奕德碩士生代為簡報)等教師進行研究主題相關簡報,後續雙方進行研究合作意見交流討論,增進計畫合作媒合機會。

 

光電所參與歐盟 European Master of Science in Photonics (EMSP) 碩士雙學位計畫  系列報導 ~

【之六】

撰文:光電所碩士班學生李偉任

或許大家夢想中在國外留學生活應該是整天跟一群外國學生在課堂中討論、跟外國室友一起煮飯吃飯,或是跟外國朋友出遊運動等等這些場景,但這些不是沒有,只是很少!在課堂中光要聽懂各國口音與課程內容腦袋就昏花,而且基於亞洲人或是更精確來說臺灣人怕犯錯不敢舉手發言的個性使然,上課討論常常都是外國學生跟教授們之間的交流。跟外國室友一起煮飯吃飯?在宿舍廚房幾乎都是華人在使用,大部分外國室友都只用微波爐跟烤箱快速解決他們的三餐,偶爾心血來潮或開趴才會開伙,當然也有室友會直接去學校餐廳吃。在文化背景不同的情況之下,大家對彼此一開始或許覺得新奇,但長時間相處下來,好朋友們往往還是那群文化背景相似或是語言相通的華人們。其實也不用感到太氣餒,西方人對於朋友或感情的概念不像亞洲或華人有那麼深的羈絆,而且討論的話題也常常不太搭嘎,因此要與外國人成為好朋友而不僅是點頭之交的話必須下點功夫,但這也是看個人造化並不強求。一開始的確很好聊,因為光是身家調查或是各國家之間風俗民情等系列問答便可以暢聊許久絕不冷場,在聊天的過程中可能就需要去觀察現在歐洲在流行什麼、大家談論的話題是什麼,多去接觸了解,自然而然話題也會變多,像是天氣、足球、啤酒等都是他們很常談論的話題。

在學習上,亦師亦友,完全可以描述在國外與教授或長輩們的相處模式,不管是課堂間、私底下或是做研究的時候,大部分的教授或學長姐都很願意與我們討論,也很歡迎我們提出新的想法,在過程中,師長與晚輩的界線也變得模糊,以往對於教授或師長的距離感也拉近許多。在討論的過程中,教授們往往不會直接給予答案,反倒是提出一些看法跟建議,或是引導我們往更正確的方向思考。

與外國朋友相處必須主動,在這邊大家都是獨來獨往,在聚會或活動中,若要有效交流並且認識更多朋友就必須積極,太害羞的話大概就是會常常被冷落,只能喝喝飲料、聽聽大家的對話練聽力了。每次聚會或跟外國人相處都是一種練習—練習怎麼表達自己的想法與意見,練習怎麼去包容不同的文化背景,練習自己的英文。

當然同是在國外打拚念書的同學們也常常會有種革命情感,即使在歐洲旅行的途中,還是很容易認識許多在歐洲各地求學、工作或是交換的臺灣朋友。像是在比利時的時候,每逢過年、端午以及中秋節,比利時臺灣同鄉會就會在布魯塞爾一家臺灣人開的餐廳內聚會,一起分享旅外生活。【精彩內容,下期待續~】

中秋節與外國室友們一起製作月餅

 

撰文:光電所碩士班學生陳井一

留學期間,能有機會與不同文化背景的外國朋友相處其實是相當有趣及充滿挑戰的。我們在聖安住在Fife Park House,屋裡住了6人,大家都來自不同的國家,有西班牙、巴基斯坦、葡萄牙等。剛開始不熟,會比較含蓄,但外國人都很熱情,加上天天都要下廚煮飯碰面,一回生,二回熟,很快就能閒話家常了。大家都來自世界不同的角落,話題其實是多樣化的,可以從語言、生活背景、各國食物…,聊到文化差異,甚至是對一些事物的看法與政治課題等。

另外在課堂上認識的同學或老師也都非常好相處。還記得上課的第一天,教授為了讓大家能更快速地熟悉班上同學,就讓我們各自找一個不認識的同學互相聊天熟悉一下,然後再一個一個輪流向全班同學介紹你剛認識的那一位同學,過程相當有趣。一開始比較不熟,見面都是寒暄問候幾句,但隨著碰面的機會越來越多,下課後互相聊天、互相討論作業和實驗等,相處的時間也會越來越多。

在師長方面,個人覺得只要你願意主動去找老師,無論是聊與課業有關,或是生活上的問題,甚至是閒聊,老師其實都很樂於討論分享。有些時候,老師甚至會主動過來關心你在進行的實驗,聊聊你對實驗的想法等,其實過程並不會太過於嚴肅或拘謹,就能很自然地對話,師長們重視的是你個人的意見與看法。總之,無論是與師長們或是朋友同學們相處,最重要的還是不要太在意會說錯,也不用太刻意地去想該如何相處,勇敢地用自己最舒服的方式去讓大家認識你,自然就會發現當中的樂趣。【精彩內容,下期待續~】

 

撰文:光電所碩士班學生林詩穎

我們這屆EMSP同學中,來自臺灣的學生反而占了大多數,其餘有來自比利時、白俄羅斯、西班牙、哥倫比亞…等,由於我們是直接加入第二年的課程,因此在一開始時,其他人都已經互相熟識,當了一年的同學了。不過,或許是因為大家都來自各地,所以對不同文化都很包容,對初到歐洲的我們也很親切。記得開學的第一天,大家就一同到鎮上和海邊散步,聊聊各自的暑假生活和近況,對初入陌生環境的我們而言,是一個很溫暖的開始。在和外國同學的相處中,文化差異其實扮演了很重要的角色,彼此介紹各自的文化,不論是食物、政治、語言或是節日,都是很有趣的話題。在St. Andrews度過的第一個節日—中秋節,我們決定自己動手做月餅,滿足思鄉之情,也滿足口腹之欲,製作的過程繁瑣而費時,但外國同學也很有興趣地一同參與,甚至一時興起做了他們的傳統蛋糕一同分享。記得我們將月餅和左鄰右舍分享時,他們驚奇地讚不絕口,紛紛詢問是什麼、該怎麼做,那一刻,真的深深以我們的文化為榮呢!大家一起相處的時間其實並不長,但不論是課業上或是三不五時的玩笑話都讓人很喜歡這些朋友,可惜的是第二個學期就要各自分飛到不同的大學做研究了。

在比利時的一學期則是到了一個全新的環境,因此也認識了新的朋友們。由於歐洲的碩士生人數相對於臺大的碩士生人數是很少的,一屆大約只有十多個,因此要認識全所的碩士生並非難事。平時,我們都會待在共同的thesis room,因此可以常常相互討論,了解彼此的研究,遇到困難時亦可一起討論,這樣一起工作、互相幫忙也讓我們更容易認識彼此。很幸運地,我們今年碰巧遇上世界盃足球賽,因此,晚上一起看球賽成了共同的休閒娛樂,在酒吧中點上一杯比利時啤酒,聚精會神地盯著電視轉播,大聲為自己支持的球隊加油,也感染了歐洲人的瘋狂基因,這樣的氣氛應該是很難在臺灣感受到的,特別是幫哥倫比亞同學一同加油時,看見他在勝利後大聲歡唱、揮舞國旗,都不禁被這樣的喜悅感染。除了同學外,室友們也是生活中最常相處的,雖然只待了短短一學期,但很幸運認識來自愛爾蘭的可愛女生,每每遇到總是掛著笑臉,也不斷在我沮喪時鼓勵我。另外,也認識一位熱愛中國文化的捷克大男孩,猶記得當我拿出臺灣高山茶和他分享時,他很興奮地拿出珍藏的中國雕龍茶壺,很自豪地和我說他覺得自己是龍!不過,更令我驚豔的是他居然能用中文和我簡單閒聊呢!也許,就是這些文化的差異,讓我們對自己的國家更有歸屬感,也同時對對方的文化更有包容力,從最初的認識到漸漸地喜歡周遭來自世界各地的人們。【精彩內容,下期待續~】

 

撰文:光電所碩士班學生曾千芳

在歐洲生活的這一年裡,體悟最深的無非是語言的重要性。無論在聖安或者是瑞士,英語能力都是不可或缺的要素。英語能力占了生活幾乎絕大部分的比重,雖然說一直以來在臺灣英文算是不錯的了,但是到了國外還是因為它吃盡了苦頭。剛開始到聖安的時候,一下子就從一個全中文的環境跳到一個全英文授課的環境,更麻煩的是教授們大多是從歐洲各地來的,各自操著不同的口音,用著各自不同的節奏快速地講課。印象最深的是西班牙和蘇格蘭籍的老師,即便非常認真地想要聽課作筆記也很困難,常常回家要花加倍的時間自己念書理解內容。反觀歐洲的學生,卻是很習慣這種情形,可能因為以前用到英文的機會很多,或是語系比較相近,以及語言學習方式不同的關係。英語聽說方面的不足尤其反映在亞洲學生身上,我們每次的presentation,都常常因為英語口說流暢度跟表達能力而比歐洲同學差一些。和臺灣不同,歐洲的課程很多時候都會用口試,不管是實驗報告還是期中期末上台;由於口試常常有時限的關係,常常都只有短短12分鐘,要在短時間內對於一個論文或topic有足夠的闡釋,甚至是生動的演繹,最需要的就是流暢的口語表達能力和對於題目本身的深入理解。剛開始覺得挫折,因為語速跟表達能力的關係,感覺講了12分鐘的內容只講了其他歐洲同學的一半;由於以前學習方式的不同,對於題目理解的深入程度有時也是略遜一些。另外由於作業很多的關係,所以快速閱讀理解英文論文及寫報告的能力也非常重要。英文真的是到了要用的時候才會深深體會到它的重要性。對我來說,口說及報告訓練的不足,最後都是用亞洲學生最擅長的筆試來拿分。不過現在回想,真的非常慶幸自己有這三個半月密集充實的課程,會實質感受到自己的英文不論在聽說讀寫方面都有長足的進步,對於日後在瑞士的生活,或是回臺灣以後的英語能力都有很大的幫助。

到了瑞士以後,英語對我來說最大的影響是交朋友和人際溝通方面。由於在聖安大多時間都用在上課及回家寫作業,跟高中生的生活沒有差很多,加上又有一些灣同學,常常會一起行動,所以不會對日常生活有很大影響。但是到了瑞士以後不再修課,多的反而是和實驗室的互動,無論是和指導教授討論題目或是和合作同學溝通討論,都是工作上很重要的課題。想起剛去實驗室的時候,大家中午一起吃飯,由於大家語速太快以及對議題的不熟悉,有時要插上一句話都很困難,加上那邊是法語區,我們實驗室有很多來自歐洲各地的人,主要是法國和瑞士,因此講話很多帶有法國腔。那時候我才發現,原來英文好是不夠的,不但要熟悉腔調,還要了解各國時勢和歷史,這樣才能快速跟大家對談。記得每天吃飯都有不同的議題,印象深刻的有瑞士的公投、移民問題,或是歐盟的議題(瑞士不在歐盟內),也曾討論到死刑的人權問題,或是二戰的議題等等。有時候他們對於灣主權問題跟兩岸議題也很有興趣,聊到一半辭窮的時候就會發現自己以前對於公共議題的無知和冷感。好在實驗室的人對我都很親切,可能知道是亞洲人的關係,和我說話會稍稍放慢語速,我也很神奇地交到很多好朋友。有的時候我會思考我為什麼能在瑞士交到好朋友們,除了幸運之外,也有一些我覺得有用的小秘訣,希望這些建議能幫助交友剛開始有困難的人:1. 真心誠意地交朋友。就像字面上的意思,不要在乎語言能力的不足,努力表達你想表達的,因為你真心想交朋友,不只是為了練習英文的目的,也不只是因為你需要社交的聯繫,就跟在灣一樣交友即可。2. 讓別人知道你是個怎樣的人。我覺得這非常重要,因為大家都是因為性格相投才會成為朋友,所以即使是用有限的英文能力,也要傳達出你是個怎麼樣的人,讓別人有接近你的依據。3. 對於不熟悉的事物抱持擁抱態度。歐洲的文化背景和生活方式其實和灣差很多,有些想法和價值觀要馬上接受並不是很容易的事情。對我來說,我處理的方式是在自己可容忍的範圍內做最大的調適,讓自己更融入歐洲文化,但是同時又要保持自己原有的性格。這些是我觀察的結果,在和形形色色的朋友交往之後,發現自己英文能力不但進步許多,對於認識陌生人這件事也感到有趣,之前覺得麻煩的社交場合漸漸變得不再討厭,因為可以學習到很多新的文化和知識。

再者談到法語。洛桑是瑞士的法語區,其實除了學校以外,街坊的人們都是講法文,不太會講英文。學習基本的問好和道謝,其實很必要。法文是一個非常講求禮貌的語言,不同情境適用不同問候語,由於剛開始去的時候幾乎完全不會的關係,常常讓人誤會很冷漠或是沒禮貌。對於一個母語非英語系的國家,其實適度地了解該母語是非常重要的一環,比如去超市採買,滿是法文的標識可能會讓人花上好一段時間還買到錯誤的東西。另外我一開始在找房子的時候也吃盡苦頭,因為大部分的房東都不會講英文,這樣在了解合約或是住宿環境上都是很麻煩的。歐洲的朋友很多都會講四、五種語言,而且都很精通,這時候真的會發現語言的重要性。語言這種東西,就是你永遠不知道自己什麼時候會用到,但是一旦要用到的時候,才發現自己不會,就會有點太晚。所以真的鼓勵大家有空的時候多學語言,這種東西只會少不會多,多學絕對是好事。【精彩內容,下期待續~】

 

 

 

 
     
 
 

Cancer Cell Uptake Behavior of Au Nanoring and Its Localized Surface Plasmon Resonance Induced Cell Inactivation

Professor C. C. (Chih-Chung) Yang

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 楊志忠教授

Au nanorings (NRIs), which have the localized surface plasmon resonance (LSPR) wavelength around 1058 nm, either with or without linked antibodies, are applied to SAS oral cancer cells for cell inactivation through the LSPR-induced photothermal effect when they are illuminated by a laser of 1065 nm in wavelength. Different incubation times of cells with Au NRIs are considered for observing the variations of cell uptake efficiency of Au NRI and the threshold laser intensity for cell inactivation. In each case of incubation time, cell sample is washed for evaluating the total Au NRI number per cell adsorbed and internalized by the cells based on inductively coupled plasma mass spectrometry measurement. Also, the Au NRIs remaining on cell membrane are etched with KI/I2 solution to evaluate the internalized Au NRI number per cell. The threshold laser intensities for cell inactivation before washout, after washout, and after KI/I2 etching are calibrated from the circular area sizes of inactivated cells around the illuminated laser spot center with various laser power levels. By using Au NRIs with antibodies (NRI-AB), the internalized Au NRI number per cell increases monotonically with incubation time up to 24 hrs. However, the number of Au NRI remaining on cell membrane reaches a maximum at 12 hrs in incubation time. The cell uptake behavior of an Au NRI without antibodies (NRI-control) is similar to that with antibodies except that the uptake NRI number is significantly smaller and the incubation time for the maximum NRI number remaining on cell membrane is delayed to 20 hrs. By comparing the threshold laser intensities before and after KI/I2 etching, it is found that the Au NRIs remaining on cell membrane cause more effective cancer cell inactivation, when compared with the internalized Au NRIs.

Fig. 1 Normalized extinction spectrum  of the fabricated Au NRIs in PBS. The  inset shows the SEM image of the Au NRIs before liftoff.

Fig. 2 (a)-(d): Microscopic images of cells after laser illumination with the laser powers of 230, 200, 200, and 180 mW, respectively, under the pre-washout condition when NRI-AB is applied to the cells and the incubation time is 16 hrs. (e)-(h) and (i)-(l): Corresponding microscopic images under the post-washout and after-etching conditions, respectively.

Fig. 3 Threshold laser intensities under the pre-washout, post-washout, and after-etching conditions for various incubation times when NRI-AB is applied to the cells.

Fig. 4 Threshold laser intensities similar to those in Fig.3 when NRI-control is applied to the cells.

 

Enhancements of the emission and light extraction of a radiating dipole coupled with localized surface plasmon induced on a surface metal nanoparticle in a light-emitting device

Professor Y. W. Kiang’s Laboratory

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 江衍偉教授

The radiated power enhancement and more congregated radiation of a radiating dipole within a GaN material when it is coupled with the localized surface plasmon (LSP) resonance modes induced on a surface Ag nanoparticle (NP) are numerically demonstrated. The numerical study is based on an algorithm including the induction of LSP resonance on the Ag NP by the source dipole and the feedback effect of the LSP resonance field on the source dipole behavior. The spectral peaks of radiated power enhancement correspond to the substrate LSP resonance modes with mode fields mainly distributed around the bottom of the Ag NP such that the coupling system radiates mainly into the GaN half-space. By moving the radiating dipole laterally away from the bottom of the Ag NP, the spectral peaks of radiated power enhancement red shift and their levels diminish with increasing lateral distance. The radiation patterns in the GaN half-space show more congregated radiation around the vertical direction, indicating that the light extraction efficiency can be enhanced in an LSP-coupled light-emitting device with surface metal NPs.

 

Fig. 1 Demonstration of the problem geometry, in which an Ag NP is placed on the surface of a thick GaN layer with an embedded thin QW layer at the depth of d. A radiating dipole, which is represented by a thick (red) arrow, is located in the QW layer.

Fig. 2 Normalized downward radiated powers of the NP-dipole coupling system as functions of wavelength for d = 30, 50, 70, 90, and 120 nm when the dipole is located exactly below the Ag NP, i.e., at x = 0. The Ag NP is surrounded by air in the upper-half-space. For comparison, the result in the case of no Ag NP at the air/GaN interface with d = 70 nm is also plotted as the dashed curve.

     
 
 
論文題目:以濺鍍法製備p型氧化銅半導體與電子元件之應用

姓名:陳巍中   指導教授:吳忠幟教授

 

摘要

氧化物半導體由於可在低溫製作並成長高品質薄膜,近年來已受到相當的矚目並且迅速的發展。憑藉這些優點且可適用在各式基板上的特性,已被視為下一世代的顯示及軟性電子產品之關鍵材料。雖然n型氧化物半導體上的研究已經相當廣泛,在p型氧化物半導體的探討仍十分需要。因為欲實現高性能的互補式金屬氧化物半導體電路及有機發光二極體驅動電路,p型氧化物半導體則扮演著關鍵性的角色。由目前已發表的文獻可知,氧化銅是p型氧化物半導體中具潛力可以實現高效能p型元件的材料之一,然而其薄膜與元件特性尚無法達實際應用需求,因此氧化銅半導體的薄膜特性與元件製作需要更深入的探討。本論文中首先使用磁控濺鍍技術並搭配氧化銅靶材,在不同的濺鍍功率、濺鍍氣壓及後退火條件下,研究氧化物薄膜的結晶結構、成份、表面粗糙度、化學鍵結與導電特性及p型氧化銅薄膜電晶體 (p-type CuXO TFTs) 特性。接下來並利用p型氧化銅薄膜的濺鍍製程技術,在室溫下成長p型氧化銅薄膜及n型氧化銦鎵鋅薄膜,於軟性塑膠基板上製備p-n異質接面二極體,並將此p-n異質接面二極體成功整合於彎曲情況下仍可正常操作的軟性高頻整流器。

圖一、p-type CuXO oxide TFTs的輸出特性曲線圖

圖二、軟性p-n異質接面二極體元件

圖三、軟性二極體整流器其頻率響應量測圖

 

 

論文題目:高效率有機發光元件之研究

姓名:黃奕翔   指導教授:吳忠幟教授


摘要

隨著能源意識的提升,以及攜帶型裝置的應用,有機發光元件因具有自發光、省電、高反應速度、可撓曲等特性,因而成為下一代顯示器的發展重點,在本研究,我們提出具有潛力的高效率有機發光元件結構,並藉由元件的製作與理論計算結果相比較來確認其有效性。

我們使用透明高分子導體PEDOT:PSS取代傳統ITO作為有機發光元件透明陽極來製作具有高出光效率ITO-free有機發光元件。PEDOT:PSS具有高穿透度 (~90%)、高導電率 (1000 S/cm)等可比擬ITO作為陽極的優異特性。不僅如此PEDOT:PSS可低溫製備適用於不耐高溫塑膠基板之軟性元件製作,另一方面更可降低傳統ITO陽極中貴重金屬銦的稀缺性所造成製作價格提升。

由我們的計算得知,使用PEDOT:PSS來取代ITO作為電極可有效減少波導膜態並增加總出光的效率比例(可達60.1%,高於ITO元件之51.3%)。實驗結果顯示,使用PEDOT:PSS作為透明陽極並搭配出光透鏡,OLED總外部效率可達~44.1%,能量效率 (Power Efficiency) 達183 lm/W。(圖1以及圖2)。

圖一、使用透明高分子導體PEDOT:PSS取代傳統ITO作為有機發光元件透明陽極所製作具有高出光效率ITO-free有機發光元件

圖二、PEDOT:PSS元件與ITO元件之EL光譜比較

 

 
 
 

— 資料提供:影像顯示科技知識平台 (DTKP, Display Technology Knowledge Platform) —

— 整理:林晃巖教授、廖瑋珅 —

光印刷技術

一種利用紫外線驅動氧化還原染料反應(redox dye reactions)的可擦寫化學紙,可能變成一個更環保的紙用來取代傳統用紙。由加州大學河濱分校Yadong Yin的研發團隊開發一種由二氧化鈦奈米晶體(TiO2 nanocrystals)薄膜、氧化還原染料如亞甲基藍(methylene blue, MB)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose, HEC)所組成的新型紙張。(Nature Commun. 5, 5459; 2014)。

其中重要的是,MB染料可以經由二氧化鈦暴露在紫外光然後釋放電子所發生還原反應,而在一般藍色態和無色態(leuco form, LMB)之間作切換(圖一)。因此,如同文字或圖像的藍白色圖案(圖二),能藉由紫外光通過適合的遮罩(mask)或是光束掃描的方式寫入薄膜(圖三)。
 

圖一、TiO2/MB/HEC複合薄膜切換顏色的可逆氧化還原反應。MB(藍色,氧化形式)和LMB(無色,還原形式)分子藉由氫鍵環繞HEC分子呈現穩定狀態。

圖二、在可擦寫紙上印刷複雜圖案。

圖三、(a)在可擦寫紙上使用光罩和紫外光照射寫入字母示意圖,(b)可擦寫紙上寫入、擦拭示意圖,比例尺:5毫米。

加熱薄膜至115°C經過10分鐘,可促進染料的氧化並將之轉換成原來的藍色態,亦即消除印刷的白色部分。經過數日,未經由擦拭程序(erase process)的寫入的圖像尚可保持清晰(圖四)。長時間穩定的圖像歸因於HEC的使用,其功能是幫助穩定染料且阻擋氧氣在薄膜內的擴散。
 

圖四、在空氣中經過(a)10分鐘;(b)1天;(c)3天;(d)5天圖案變化情況。

測試結果指出:寫入與擦拭的動作可以被重複執行超過20次,且影像沒有明顯的對比度及解析度損失。透過使用適合的精密遮罩,研究團隊已經能夠印出小至幾十微米(micrometers)尺寸,銳利且輪廓分明的圖像,顯示此系統具有高解析度印刷的潛力。

據發明者表示,此可擦寫紙具有低成本且無毒的潛在益處,如二氧化鈦及MB均被廣泛地使用在化妝品和醫療產品。除此之外,其他顏色染料(如圖五的中性紅(neutral red)和酸性綠(acid green))的存在,意味著擦寫紙使用三原色寫入是可能的,儘管彩色圖案的印刷尚未被展示。
 

圖五、RGB光印刷字母。(a)中性紅;(b)酸性綠;(c)亞甲基藍,比例尺為5毫米。

 

參考資料:

1. Oliver Graydon, Chemical paper: Writing with light, Nature Photonics 9, 80 (2015)

doi:10.1038/nphoton.2015.10

http://www.nature.com/nphoton/journal/v9/n2/full/nphoton.2015.10.html

2. Wenshou Wang, Ning Xie, Le He and Yadong Yin, Photocatalytic colour switching of redox dyes for ink-free light-printable rewritable paper, Nature Communications 5, Article number: 5459

doi:10.1038/ncomms6459

http://www.nature.com/ncomms/2014/141202/ncomms6459/full/ncomms6459.html

   
 
 
 
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