Quantenpunktmaterialien

Quantenpunke sind nanoskalige Halbleiterpartikel, die große Bekanntheit erlangt haben, weil sie die Wellenlänge des Lichts sehr effizient konvertieren können. So absorbieren sie blaues oder ultraviolettes Licht und emittieren, abhängig von ihrer Größe, scharf definierte Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich. Aufgrund dieser Eigenschaft können Quantenpunkte vielfältige Anwendungen z. B. in der Beleuchtungstechnik, Biomedizin, Photovoltaik und insbesondere in der Displaytechnologie finden.

Das Fraunhofer ISC entwickelt Nanokomposite, die aus einer hybridpolymeren Matrix und Quantenpunkten bestehen. Die entwickelten Materialien sind thermisch oder photochemisch vernetzbare Harze oder Tinten, die beispielsweise in Sensoren oder im Displaybereich eingesetzt werden können.

Dabei ist es gelungen, die Matrixsysteme derart einzustellen, dass sich die Quantenpunkte sehr gut dispergieren lassen und gleichzeitig die vorteilhaften Eigenschaften der Hybridpolymere in Bezug auf Zuverlässigkeit und optische Qualität erhalten bleiben. In einem konkreten Projekt wurden 3D druckbare Harze entwickelt, die in einem Sensorarray für die Mikrofluidik als schmalbandige Filter fungieren.

Zu den besonderen Eigenschaften der am Fraunhofer ISC entwickelten Quantenpunktmaterialien gehören:
 

• Hohe optische Qualität
• Kein Einfluss des Matrixmaterials auf die Eigenschaften der Quantenpunkte
• Verarbeitung mit verschiedenen Verfahren, wie Lithographie, 3D-Druck, Inkjet, Zwei-Photonen Polymerisation
• Lagerstabilität
• Zuverlässigkeit (z. B. geringe Degradation bei 85 °C und 85 % rel. Feuchte, hohe thermische Stabilität)