Forscher haben erfolgreich ein QLED-Beleuchtungsgerät entwickelt, das etwa so dick wie ein Blatt Papier ist und die spektralen Eigenschaften von natürlichem Sonnenlicht simuliert. Die in ACS Applied Materials & Interfaces veröffentlichte Studie zeigt, dass diese neue QLED-Beleuchtungstechnologie eine Lichtquellenlösung bieten könnte, die besser auf den menschlichen Biorhythmus für Displays elektronischer Geräte und die Innenbeleuchtung abgestimmt ist.

Durch die präzise Mischung roter, gelbgrüner und blauer Quantenpunkte konstruierte das Forschungsteam ein QLED-Beleuchtungsgerät mit einem Spektrum, das dem Sonnenlicht sehr nahe kommt. „Diese Forschung demonstriert die Machbarkeit ultradünner, großflächiger QLED-Beleuchtungsgeräte, die dem Sonnenspektrum sehr nahe kommen“, so Wang Xianghua, der korrespondierende Autor der Studie. „Diese Geräte haben das Potenzial, eine neue Generation augenfreundlicher Displays und adaptiver Innenbeleuchtungssysteme zu ermöglichen.“ Quantenpunkte bieten als Leuchtstoffe einzigartige Vorteile bei der Erzeugung einer vollspektralen Weißlichtemission, insbesondere im gelbgrünen Wellenlängenbereich, der mit herkömmlichen Technologien nur schwer abgedeckt werden kann.

Bei der Herstellung des QLED-Beleuchtungsgeräts verwendeten die Forscher eine mehrschichtige Stapelstruktur, bei der die Quantenpunktmischung zwischen leitfähigen Schichten platziert wurde, wodurch letztendlich eine Leuchteinheit mit einer Gesamtdicke von nur wenigen zehn Nanometern entstand. Dieses QLED-Beleuchtungsgerät ist deutlich dünner als herkömmliche Farbkonversionsschichten und eignet sich daher möglicherweise für flexible Displays und großflächige Beleuchtung. Testergebnisse zeigen, dass das QLED-Beleuchtungsgerät bei einer Betriebsspannung von 11,5 Volt warmweißes Licht mit einem Farbwiedergabeindex von über 92 abgeben kann. Seine spektralen Eigenschaften tragen dazu bei, den normalen circadianen Rhythmus des menschlichen Körpers aufrechtzuerhalten.

Durch die Optimierung der leitfähigen Materialkombination konnten die Forscher die Betriebsspannung des QLED-Beleuchtungsgeräts weiter auf 8 Volt reduzieren und gleichzeitig eine für Bildschirme geeignete Helligkeit beibehalten. Diese Niederspannungscharakteristik schafft die Voraussetzungen für die Integration der QLED-Beleuchtungstechnologie in tragbare elektronische Geräte.

Weitere Informationen: Liu Fanghai et al., Solarähnliche Vollspektrum-Elektrolumineszenz-Weißlichtdioden basierend auf mehrschichtigen ZnS-umhüllten Cu(In,Ga)S2-Quantenpunkten, ACS Applied Materials & Interfaces (2025). Zeitschrifteninformationen: ACS Applied Materials & Interfaces