Hightech stippen, kwantumdots genaamd, kunnen helderder, levendigere kleuren voor tv's op de massamarkt, tabletten, telefoons en andere schermen. Vandaag, een wetenschapper zal een nieuwe technologie beschrijven, 3M Quantum Dot Enhancement Film (QDEF) genaamd, die op efficiënte wijze LCD-schermen (liquid crystal display) rijker gekleurd maakt.

Zijn toespraak zal een van de bijna 12 zijn, 000 presentaties op de 248e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS) die hier tot en met donderdag plaatsvinden.

"Groen gras springt gewoon naar je uit deze displays, " zegt Eric Nelson, doctoraat, die hielpen bij het maken van de plastic films die de kwantumstippen in een scherm vasthouden. "Wij geloven dat dit de meest efficiënte manier is om tot een kleurenscherm te komen."

Dat komt omdat kwantumstip, of "QD, " beeldschermen hebben minder energie nodig in vergelijking met andere high-colour opties. QD's zijn supergeleidende kristallen die zo klein zijn dat 10, 000 zou passen over de breedte van een mensenhaar.

Bijna alle elektronica die tegenwoordig wordt verkocht, van tv's tot smartphones, LCD's gebruiken. Een typisch LCD-scherm werkt door wit licht te laten schijnen door een reeks filters die de kleuren produceren die de kijker ziet. Om de beste kleur te krijgen, deze filters moeten redelijk donker zijn. Echter, het kost veel energie om het licht helder genoeg te maken voor het oog van de kijker. Het andere probleem, zegt Nelson, die bij de 3M Company werkt, is dat "je altijd de neiging hebt om een ​​beetje groen in rood te lekken, en blauw in groen, enzovoorts. Dus in plaats van te eindigen met een heel puur rood, je krijgt een oranje-y-kleur. Het is moeilijk om rozen of appels erg rood te laten lijken op een conventioneel LCD-scherm."

In plaats van licht te filteren, QD's veranderen het in een andere kleur. De stippen - gemaakt voor 3M door Nanosys, Inc.—produceer specifieke lichtkleuren op basis van hoe groot ze zijn. Op 3M QDEF-schermen, de witte achtergrondverlichting van het LCD-scherm is vervangen door een blauwe, en een vel plastic ingebed met QD's die rood en groen licht produceren, wordt eroverheen geplaatst. Het display combineert deze drie kleuren om alle kleuren te produceren die de kijker ziet.

Een nadeel van de stippen is dat ze snel afbreken bij blootstelling aan water en zuurstof in de lucht. Om deze uitdaging aan te gaan, Nelson hielp bij het maken van de plastic omhulling die hen beschermt. Ze plaatsten de QD's tussen twee polymeerfilms, met de QD's ingebed in een epoxylijm. "De sandwich van polymeer/kwantumpunt ziet eruit als een stuk plastic folie, ", zegt Nelson. Coatings op de film zorgen voor verdere bescherming en verbeteren de kijkervaring.

Nelson zal ook de milieuvoordelen van de technologie beschrijven. Omdat de QDEF-schermen minder licht nodig hebben, ze verbruiken minder elektriciteit en zorgen ervoor dat de batterij van het apparaat langer meegaat dan andere hoogwaardige oplossingen. Hij zegt dat de tests van 3M hebben aangetoond dat de zware metalen van de stippen - waarvan er veel al worden aangetroffen in de hedendaagse elektronica - volledig in de film zijn verzegeld. Dat betekent dat ze niet uitlogen tijdens de levensduur van de producten of als ze wegkwijnen op stortplaatsen als de displays niet worden gerecycled.

3M hoopt dat QDEF-technologie goed zal concurreren met duurdere beeldschermen zoals die met organische lichtgevende diodes (OLED's). Nelson legt uit dat OLED's even schitterende kleuren produceren als de QDEF-schermen, maar ze gebruiken individuele lampen om verschillende kleuren te maken. Het nadeel van OLED's is dat ze veel duurder zijn om te produceren.

Hoewel QDEF-schermen duurder zijn dan conventionele LCD's met weinig kleuren, Nelson zegt dat de kosten zullen dalen naarmate de technologie meer wijdverbreid wordt en naarmate de productiekosten dalen naarmate de productieschaal toeneemt. Er zijn al verschillende apparaten met QDEF op de markt, en er zijn er nog meer onderweg.