Een team van wetenschappers van onder andere de Queen's University in Belfast heeft een methode ontwikkeld waardoor quantumdots de kleur groen veel helderder kunnen uitstralen dan bij reguliere methodes. Hiermee zou de kleurruimte van tv's aanzienlijk kunnen worden vergroot.
De onderzoekers hebben quantumdots gemaakt die bestaan uit methylammonium-loodbromide. Toen ze daarbij gelaagde structuren met verschillende materialen toepasten, bleek het menselijk oog heel sterk te reageren op het zichtbare licht. Volgens de onderzoekers betekent dit dat het materiaal veel licht uitstraalde en dat er zeer heldere kleuren zijn gecreëerd. Dit proces wordt aggregation-induced emission genoemd.
Met de nieuwe methode kan bij nanomaterialen de helderste groene kleur tot nu toe worden gecreëerd. Als dit heldere groen wordt geïntegreerd met de andere basiskleuren blauw en rood, wordt het volgens de onderzoekers mogelijk om nieuwe kleurcombinaties te genereren, die verdergaan dan wat nu mogelijk is met quantumdots. Daarbij zijn de nanokristallen in staat om licht 'extreem snel' uit te stralen en zijn ze heel energie-efficiënt.
De teamleider van het onderzoeksteam van de Queen's University, Elton Santos, stelt dat hiermee het aantal kleuren dat door een beeldscherm kan worden weergegeven, met meer dan vijftig procent kan worden vergroot. Hij zegt dat op basis van deze methode binnen drie of vier jaar een nieuw type 'high-definition'-schermen kan worden geïntroduceerd.
Santos denkt dat deze methode een revolutie teweeg kan brengen in de kleurweergave van tv's, al gaf hij niet aan wat de weergave van meer kleuren specifiek betekent voor het vergroten van de kleurruimte. Zo is niet gezegd of hiermee bijvoorbeeld een hoog percentage van de rec2020-kleurruimte kan worden weergegeven.
Chih-Jen Shih, de leider van een deelnemend Zwitsers onderzoeksinstituut, legt uit dat de quantumyield, die de helderheid aangeeft, normaal gesproken flink terugloopt zodra de quantumdots worden gegroepeerd. Volgens hem zijn er met de nieuwe methode hogere helderheidswaarden mogelijk.
Op dit moment zijn de onderzoekers bezig om het proces te kopiëren voor de rode en blauwe kleur. Volgens Shih is het onderzoek bijna klaar om commercieel te kunnen worden ingezet. Het enige wat nog moet gebeuren, is het verder stabiliseren van de chemische verbindingen en ervoor zorgen dat ze hoge temperaturen, vochtigheid en elektriciteit kunnen weerstaan.
Quantumdots zijn kleine nanokristallen van twee tot tien nanometer die kleuren kunnen weergeven op basis van hun grootte. Tv-fabrikanten kunnen ze bijvoorbeeld toepassen door een dunne film met de kristallen voor de backlight te plaatsen, waardoor de schermen een hogere kleurverzadiging krijgen. Verschillende fabrikanten, zoals Samsung en LG, maken lcd-tv's met quantumdots.
Het onderzoek, dat is uitgevoerd door wetenschappers van onder meer de Queen's University, de Florida State University en de Taiwan University of Science and Technology, is verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Science Advances, onder de titel 'Aggregation-induced emission in lamellar solids of colloidal perovskite quantum wells'.