Quantum Dots: Forscher kommen dem „Heiligen Gral“ näher

Quantum Dots sind schon seit einigen Jahren für viele TV-Hersteller ein zentrales Thema: Sie trugen etwa auch zur Namensgebung der Samsung QLED bei. Nun haben Forscher der Queen’s University einen neuen Meilenstein erreicht: Grüne Quantum Dots, die deutlich heller leuchten sollen als die aktuell in der Verwendung befindlichen. Angeblich könnte dies ermöglichen, die darstellbare Farbpalette an Fernsehern mit Quantum Dots um 50 % zu erweitern.

Im Wesentlichen haben die Wissenschaftler neue Quantum Dots auf Basis von Methylammonium-Blei-Brom (MAPbBr3) entwickelt und in einer speziellen Lamellen-Struktur angeordnet. Die Kombination der Materialien mit verschiedenen Schichten sowie der speziellen Anordnung hat dann dafür gesorgt, dass besonders viel sichtbares Licht durchkommen konnte. Ob die neuen Quantum Dots dazu beitragen den Farbraum Rec.2020 abzudecken, ist offen. Jenes ist bis 2020 das große Ziel der TV-Industrie. Apple z. B. hat andere Ideen und will gerne OLED-Technik mit Quantum Dots kombinieren.

Dr. Elton Santos von der Queen’s University hat jedenfalls erklärt: „Im Prinzip gehen unsere Forschungsergebnisse über die neueste Quantum-Dot-Technologie hinaus, die aktuell auf den Markt drängt. Wir erreichen 50 % mehr Farben.“ Das helle Grün der neuen Quantum Dots könne dann bei der Darstellung mit roten und blauen Pendants kombiniert werden, wodurch sich dann eben die neuen Farbkombinationen bzw. die erweiterte Palette ergeben.

In diesem Zusammenhang sprechen die Wissenschaftler auch von Perowskit-Nanokristallen, die sehr energieeffizient arbeiten sollen. Derzeit forscht man auch daran die blauen und roten Quantum Dots aufzubessern, so dass am Ende „der heilige Gral“ eines Quantum-Dot-Bildschirms das Ergebnis sein könnte. Denn langfristig wäre es natürlich das ultimative Ziel, an einem Display wirklich alle Farben darzustellen, welche das menschliche Auge wahrnehmen kann.

Reife für den Massenmarkt benötigt noch drei bis vier Jahre

Professor Chih-Jen-Shih von der ETH Zürich, der ebenfalls an den neuen Quantum Dots federführend mitgearbeitet hat, bezeichnet den neuen Prozess auch als Aggregation-Induced Emission (AIE). Professor Shangchao Lin, der an dem gemeinsamen Projekt über die Florida State University beteiligt geeine erweiterte Farbdarstellung und mehr Energieeffizienz, sondern auch eine höhere Langlebigkeitwesen ist, erhofft sich von den neuen Quantum Dots nicht nur .

Laut den Forschungsteams sind die neuen Quantum Dots fast bereit für den Massenmarkt. Man müsse aber noch die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und Elektrizität verbessern. Innerhalb der nächsten drei bis vier Jahre will man dann soweit sein, dass die Technik bereit zur Verwendung in Fernsehgeräten ist.