Slurf 24-2

Phys.org
Levendige lichtpuntjes
De QLED televisie, je komt
hem steeds vaker tegen. De Q
in deze afkorting staat voor
quantum dot. Wat is zo’n dot
precies en hoe kan zijn unieke
werking op andere manieren
toegepast worden?
Quantum dots zijn kleine klompjes halfgeleidermateriaal,
ook wel nanokristallen genoemd, van ongeveer twee tot
tien nanometer groot. De unieke eigenschap van deze kristallen
is dat de kleur die ze uitzenden niet afhankelijk is van
het materiaal waar ze uit bestaan, maar de grootte en vorm
van het deeltje. Een grotere quantum dot zendt een grotere
golflengte uit met kleinere frequentie. Het verschil in uitgezonden
licht voor quantum dots van verschillende groottes
is te verklaren door het verschil in de ‘bandgap’, ook wel
de vereiste energie om een elektron in de aangeslagen
toestand te brengen. Grotere deeltjes hebben een kleinere
bandgap, wat dus betekent dat er minder energie vereist is
om een elektron in aangeslagen toestand te brengen.
Over het algemeen hebben lichtbronnen een breed
spectrum. Dat betekent dat in licht dat we zien als groen
ook gele en blauwe frequenties voorkomen. Wanneer de
frequenties van de verschillende kleuren in de lichtbron
worden uitgezet tegen de intensiteit per frequentie, heeft
dat relatief brede pieken als gevolg. In het licht uitgezonden
door quantum dots komen daarentegen weinig andere
frequenties voor. Dit zou resulteren in scherpere, meer
symmetrische pieken in het spectrum en dus ‘puurdere’
kleuren. Omdat de uitgezonden frequentie zo goed in te
stellen is, door de grootte van de dot aan te passen, zijn
quantum dots voor veel toepassingen bijzonder geschikt.
Heldere schermen
Een toepassing om van dit pure, meer levendige licht
gebruik te maken, zit in displays van bijvoorbeeld televisies.
In bepaalde televisies is het uitgezonden licht afkomstig
uit leds, ofwel licht-emitterende diodes. Dit type schermen
bevat alleen rode, groene en blauwe leds. Omdat deze leds
een breed kleurprofiel hebben, kan het moeilijk zijn een
precieze kleur tot stand te brengen. Door deze kleuren in
verschillende verhoudingen te combineren kunnen andere
kleuren gecreëerd worden. Voordat dit mogelijk is, moet
het licht door een kleurfilter geleid worden. Liquid Crystal
Displays, beter bekend als LCD, worden aan de achterkant
belicht door ofwel Cold Cathode Fluorescent Lamps, CCFLs,
ofwel conventionele witte leds. Hierbij is het ook zo dat
12