光子晶体液晶技术提升 中山大学跨国研究有助绿色光电

中山大学光电工程学系讲座教授林宗贤（右）主导的跨国研究，开发全新「反向电致形变」技术，大幅提升传统光子晶体生长技术速度。（中山大学提供／郭良杰高雄传真）

国立中山大学光电工程学系讲座教授兼研发长林宗贤研究团队，开发全新「反向电致形变」技术，能在数分钟内制造出面积大且稳定性高的蓝相液晶单晶，大幅提升传统光子晶体生长技术速度。这项创新技术有助光电设备、感测器及光学通讯领域进展，推升高效、低能耗、节能减碳的绿色光电科技。

这项研究成果登上国际知名期刊「自然通讯」（Nature Communications），并入选「应用物理与数学」编辑精选网页，为近期最具影响力的50篇论文之一。

林宗贤教授表示，蓝相液晶是一种特殊的软性材料，具有三维光子晶体的特性，能够反射特定波长的光线，在显示技术、光开关、光学感测器、生物医学成像及非线性光学领域等应用上潜力极高；传统制造蓝相液晶技术的晶体生长速度缓慢且尺寸较小，应用范围因而受限。

中山大学光电工程学系讲座教授林宗贤（右）与中山大学技术衍生的绚丽光电股份有限公司研发经理郭端毅（左）共同合作研究蓝相液晶。（中山大学提供／郭良杰高雄传真）

国立中山大学光电工程学系研究团队，开发全新「反向电致形变」技术，大幅提升传统光子晶体生长技术速度。（中山大学提供／郭良杰高雄传真）

此项研究由国立中山大学主导，透过台、美双边的跨国合作，汇集来自不同学术领域的专家，成功克服前述挑战，发展出能迅速改变蓝相液晶晶体结构、并制造大面积、高稳定性单晶的创新技术，生长速度由数小时减至数分钟，较传统技术快数十倍，突破其耗时且效果有限的瓶颈，拓展蓝相液晶的应用范畴与可能性。

林宗贤指出，研究团队透过「反向电致形变」（Reverse Electrostriction）技术，先以强电场驱动液晶分子的排列均匀对齐，再经由设计电场的驱动过程以及适当的温度，可在数分钟内产生各种对称性（四方、正交、立方晶系）的蓝相液晶单晶，获得不同的晶格参数，并基于基因演算法解析蓝相液晶中特殊的单斜方晶结构。这些多样化的晶体在移除电场后依然保持稳定，并具有可调变的对称性、工作带宽及光学色散等灵活特性，赋予蓝相液晶有益于各项光学发展应用的机会。

这项技术未来或可用于制作滤光系统、非线性雷射调整等光学元件领域；工业自动化中的生物、化学感测器或智慧型感测器等感测技术领域；以及增强控制光通讯传输讯号的光通讯技术领域。