螢幕竟然可以捲曲:蘋果將改用的OLED面板有什麼特別之處?

我們想讓你知道的是
構成人體的有機元素,經過化學家巧手設計分子結構,也能手牽手放閃,變成 OLED 光電材料,螢幕還可彎曲。中研院陳錦地研究員,與你分享 OLED 如何放閃。
執行編輯:林婷嫻
美術編輯:張語辰
除了現有的Samsung手機,Apple的iPhone X也移情別戀OLED面板,它有什麼迷人之處?那耀眼的光彩從何而來?中研院化學所陳錦地研究員,多年來帶領團隊研發OLED材料,從黑髮做到白髮,讓世上有更多美好的光色。
OLED迷人之處:光彩鮮豔、可撓式
從貞子可以爬出來的傳統映像管電視,變成影像流暢的輕薄液晶螢幕,許多科幻電影描繪未來顯示器甚至能變成卷軸從手錶拉出來,或直接顯影在汽車擋風玻璃上,這該如何辦到?
有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,簡稱OLED),正將色彩與光明帶往以往無法照亮的領域。

「碳、氫、氧、氮、磷、硫」等有機元素,除了是構成人體的必要生命元素,經由化學家巧手設計,也能變成OLED有機光電材料。
OLED材料由「碳、氫、氧、氮、磷、硫」等原子以共價鍵形式的分子所構成,手牽手連結成具有雙鍵的有機化合物,經過化學家設計分子結構,也就是誰和誰牽手、誰牽幾雙手,藉以發出不同光色,再透過通電或照射紫外光等方式,給予能量發出可見光。
OLED所呈現的光色,就是每一個分子的顏色。
有別於「無機」光電材料是由硬梆梆的金屬、類金屬、半導體元素組成的「塊材」,整體一塊無法彎曲。OLED材料由「有機」分子堆疊構成連續性薄膜,每層薄膜厚度不到0.0001公分(即次微米等級),柔軟可彎曲,能自由應用於物聯網、穿戴式裝置、軍事飛行器等。另外,OLED若是應用在白光照明上,也具有節能的優點,所以是光電材料的當紅成員。

OLED身世之謎:如何合成想要的光色?
其實,使用有機化合物為生活添加色彩,不是現今才有的技術。

舊石器時代的岩洞壁畫,顏料取材自大自然的物質,例如土褐色的赤鐵岩(Hematite)、赭褐色的赭石(Ocher),而顏料之所以有顏色,是因為分子會吸收可見光,往另一個角度想,顏料也可以用來發出可見光。
現今,有機物質的色彩不僅靜態展示,化學家在實驗室中透過化學反應、管柱層析、純化等過程,研發不同顏色的螢光或磷光化合物以利製備光電元件,透過通電讓色彩像活起來般明明滅滅。

你可能會疑惑,在顯微鏡下看得到化合物的分子結構嗎?如何確認自己的確合成想要的紅色螢光化合物,而不是別的顏色呢?「有機」化合物的顏色取決於分子的化學結構,化學家藉由化學合成的手段來掌控分子的化學結構,即化合物的顏色可以受到控制。
但是,化學家沒辦法用顯微鏡直接看到化合物的分子和原子,因為它們太小了,然而有很多輔助的工具,加總起來可成為間接確認的證據。最常用來鑑定化學結構的方式是「氫譜(核磁共振光譜儀)」和「以X光解析單晶構造」。
核磁共振對「氫」的原子有反應、會在光譜上產生訊號,有機化合物具有許多氫原子,這些氫原子長在分子結構中不同位置,在光譜上呈現的訊號會不同,可以根據氫譜的模樣推斷有機化合物的化學結構。而只要是晶體的化合物,都能從X光的繞射訊號直接偵測出化學結構。再加上質譜儀、元素分析等,可以了解有機化合物的元素組成與比例。結合這些技術,就能很準確地驗證有機化合物的三度空間化學結構。

說到「藍色」,你心中浮現的藍色,可能會和另一個人想的藍色不同。OLED要應用於顯示器或照明時,也需要不同的藍色,陳錦地團隊發現,這可以透過改變高分子聚合物核心結構鍵結的元素來實現。
在實驗室合成出不同光色的OLED化合物後,它本身還不會發光,需先鑑定化學物性,了解材料本身會發什麼光、熱性質(例如遇到多少溫度會融化)等等,藉以確定適合當什麼光電材料、和那些光電元件搭配。
不是研發出OLED材料就放著沒事了,總是會好奇這個材料運用在光電元件上,效果好不好。
運用中研院化學所擁有的「自己的材料自己測、自己做」設備,陳錦地團隊透過「真空蒸鍍」、「旋轉塗佈」兩種製程,將OLED化合物進一步製成基礎光電元件,測試發光狀態與效能,即時找出問題,並回頭調整化學合成途徑。

做好的OLED光電元件雖然只有薄薄一片,但中間包含了主要的功能層,分別是電洞傳輸層(HTL)、發光層(EML)、電子傳輸層(ETL)。
想像一下,當電洞與電子分別從陰極和陽極來到元件中,會各自經過電洞傳輸層(HTL)和電子傳輸層(ETL)來到中間的發光層(EML)相會,這時天雷勾動地火,通電後的能量激發了位於發光層的OLED化合物無限潛能,就放閃發出了自己鮮豔的光色。
這個相遇與放閃的過程,似乎有點像愛情?

眼看OLED發光,轉瞬白髮生輝

化學只是一門科目,高中剛畢業時的陳錦地曾經這麼認為。直到讀了淡江化學系、台大化學所,親身做實驗、看見研究後的成果才體會:原來化學是一種科技!
無論是何種科技,研發過程一定會有失敗的時候,但在實驗室裡別急著傷心。波以耳說:「要想做好實驗,就要敏於觀察。」而對陳錦地而言,休息休息回來再拼就是了。
若不曉得實驗失敗的原因,整理一下看到的現象,根據化學知識判斷可以改變那些過程,下次就會做對。
陳錦地團隊的研究方向,除了試著找尋現在還不存在的材料,也致力於改良現有可應用的材料,例如研究如何提高OLED的發光效率。由於研究的本質並非直接進行生產,看不到立即性效益,「其實每一年都可說是在賠本」陳錦地自嘲說。但如果十年、二十年長遠來看,基礎研究的發現,能夠幫助突破產業環節的問題,例如讓生產的光電元件更有效與更便宜,因為有更好的光電材料。
現在就能賺錢的東西,沒什麼好研究。對未來應用有希望,而且離成功還需要再努力的,不覺得更值得投入研究嗎?
責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航
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新創Onramp Lab再下一城!看新產品ContactLoop聊天機器人,如何助金融業客戶業績提升2倍?

我們想讓你知道的是
談起Onramp Lab這個新創團隊或許有些陌生,但自2015年成立以來,憑藉著技術本位的實力與內部夥伴並肩合作,成功擄獲了金融、媒體、娛樂甚至是食品等不同產業,令人更好奇 Onramp Lab 究竟有何看家本領,又將拿出什麼秘密武器來滿足市場與客戶的需求?
談起Onramp Lab這個新創團隊或許有些陌生,但自2015年成立以來,憑藉著技術本位的實力與內部夥伴並肩合作,成功擄獲了金融、媒體、娛樂甚至是食品等不同產業,令人更好奇 Onramp Lab究竟有何看家本領,又將拿出什麼秘密武器來滿足市場與客戶的需求?
攤開Onramp Lab目前的解決方案版圖,Onramp Lab執行長吳鎮雄分析,目前團隊除了有以提供金融諮詢的搜尋引擎優化FinanceJar外,還有能提供從買廣告、刊登廣告等媒體採購一條龍服務的ThreeSigmaMedia,「但我們在協助企業過程中發現聯繫消費者的最後一哩路出現了斷層,」無論企業投入多少的廣告資源,若無法在黃金時間與消費者接上線,就容易錯過了可能創造產值的機會,甚至在錯誤的時間聯繫、也會影響品牌好感度。
吳鎮雄表示根據Onramp Lab內部的統計,當企業投放廣告找到消費者後,即時(realtime)聯繫與20分鐘後以及隔天聯繫所能創造的成交結果,將相差4倍到10倍之多,且消費者對與品牌的關注度與專注力也隨著時間雪崩式遞減,這讓Onramp Lab團隊試圖去思考,如何能近一步協助手中的企業客戶有效解決此一問題,因此催生出了Onramp Lab第三個解決方案:ContactLoop AI聊天機器人。
導入ContactLoop,為企業創造營收又省時省力

試想當你去參加一場聯誼獲得到心儀對象的聯繫方式時,你會怎麼做?「聯誼結束到約出來碰面,肯定會醞釀一段時間啊!」吳鎮雄笑著說。
同理,當企業透過廣告投放獲得一份潛在客戶名單,他們究竟是真的對產品有興趣,還是不小心誤按?過去企業只能照著這份名單逐一聯繫,拒絕、碰壁甚至是未果都是常態,但對於企業而言大量的人力與時間投入都是成本。如今,企業能透過Onramp Lab團隊打造的聊天機器人ContactLoop,透過AI與潛在客戶初步互動,再篩選出更精準的清單進行溝通,讓完成最後一哩交易的路變得更有效率。
吳鎮雄表示,這項服務在美國上線半年多來,就成功為金融產業企業客戶節省至少3成的客服人力,同時靠著更精準的消費者名單,衝出2倍業績成長的表現。「團隊花了大量時間了解客戶的使用場景,」如何與消費者打招呼、應該要準備哪些回應內容、避免開放式的問題不易聚焦等,當消費者被廣告吸引的那一刻起,ContactLoop就能即時的與他們聯繫,透過如同真人般一問一答的簡訊對話流程,篩選出真正含金量高的潛在消費者,協助企業最後能「一竿進洞」。
或許有所不知,由吳鎮雄領軍的Onramp Lab團隊,旗下產品皆是由在台灣的開發團隊一同協助打造,且團隊的平均年齡僅30歲,同時具備著強大的行銷DNA與產業知識背景,甚至對於銷售場景也多有著墨,相較於強調「技術」的聊天機器人,ContactLoop的產品設計上能更佳直覺與人性化,來自台灣的產品也更能解決各個市場的企業痛點。
Onramp Lab產品技術總監竇友志表示,ContactLoop不僅提供一站式服務,探索客戶需求,更隨時調整聊天機器人的參數與訓練其語言辨識模型,確保企業在使過程中能準確掌握消費者需求,更能針對問題進行AB測試、找出最佳的起手式或應答。針對美國市場區域碼眾多的特殊性,ContactLoop也能在後台依據消費者的所在地進行分類,避免用非其所在的區域碼電話聯繫,「就好像你在台北接到陌生區碼的電話也可能拒接是一樣的概念,」竇友志説。

摩拳擦掌台灣市場,瞄準保險、電商產業
如今,ContactLoop這項全新服務在美國已成功打下第一仗,「很期待接下來能帶進台灣市場,」吳鎮雄説。從他的觀察發現,諸如保險、電商、醫美這類型在台灣市場蓬勃發展,卻仍需要耗費大量人力與廣告成本進行陌生開發消費者的模式,或是高電價且資訊量大的電商零售,都是ContactLoop AI聊天機器人可以協助轉型的產業。

吳鎮雄認為Onramp Lab團隊能給予企業客戶的不只是ContactLoop而已,從協助企業找出精準消費者名單開始,整合ThreeSigmaMedia、FinanceJar等不同解決方案,以一站式的角色給予企業更完整的服務,他相信Onramp Lab能與企業客戶一同創造更好的價值。