中山大學技術突破 讓光電產品更小、高效、低耗能

在顯示器、光開關、感測器等領域極具潛力的材料「藍相液晶」，因生長速度緩慢、尺寸較小而使應用範圍受限。中山大學光電工程學系講座教授林宗賢的研究團隊開發出新技術，不僅使生長速度增加10倍，還可製造大面積、高穩定性的單晶，有望使光電產品更高效、低耗能。

林宗賢指出，「藍相液晶」是一種特殊的軟性材料，具有三維光子晶體的特性，能夠反射特定波長的光線，在顯示技術、光開關、光學感測器、生物醫學成像及非線性光學領域等應用上潛力極高；但傳統的晶體製造技術因生長速度緩慢、尺寸較小，使應用範圍受限。

林宗賢說，研究團隊透過台、美跨國合作，研發出「反向電致形變」（Reverse Electrostriction）技術，使生長速度由數小時減至數分鐘，較傳統技術快了數十倍，且製造面積大，突破原本耗時且效果有限的瓶頸；甚至在移除電場後，依然保持穩定，並具有可調變的對稱性、工作帶寬及光學色散等靈活特性，賦予藍相液晶更多光學發展應用的機會。

林宗賢進一步指出，團隊利用新技術，先以強電場驅動液晶分子的排列均勻對齊，再經由設計電場的驅動過程以及適當的溫度，可在數分鐘內產生各種對稱性（四方、正交、立方晶系）的藍相液晶單晶，獲得不同的晶格參數，能迅速改變藍相液晶晶體結構。

這項新技術未來或可用於製作濾光系統、非線性雷射調整等光學元件，以及工業自動化中的生物、化學感測器或智慧型感測器等感測技術、增強控制光通訊傳輸訊號的光通訊技術等領域。林宗賢強調，未來的光學與光電設備將變得更小型化、高效能且更低能耗，對推動綠色科技具重要意義。

該研究除了由中山大學研究團隊主導外，研究成員還包括美國史丹佛大學博士後研究員陳君維、美國賓州州立大學教授Iam Choon Khoo，及美國空軍實驗室技術長Timothy J. Bunning博士；研究成果獲國際知名期刊《自然通訊（Nature Communications）》認可，並入選「應用物理與數學」編輯精選網頁，為近期最具影響力的50篇論文之一。◇