Layar berbasis titik kuantum menawarkan peningkatan penghematan daya, kecerahan, dan kemurnian warna dibandingkan generasi layar sebelumnya. Pendekatan revolusioner berdasarkan struktur kimia yang mengatur dirinya sendiri dapat memberikan solusi. Produksi dan analisis titik-titik kuantum biru yang inovatif ini memerlukan metodologi pencitraan yang canggih.
Meskipun layar QD-LED kini tersedia, teknologinya masih dalam tahap awal, dan model yang tersedia memiliki beberapa kekurangan, terutama subpiksel biru. Subpiksel biru yang paling signifikan adalah subpiksel dari tiga warna primer. Konversi bawah adalah proses dimana cahaya biru diubah menjadi lampu hijau dan merah. Oleh karena itu, titik kuantum biru memerlukan karakteristik fisik yang diatur dengan lebih tepat. Ini sering berarti menghasilkan warna biru titik kuantum sangat sulit dan mahal serta kualitas titik-titik ini sangat penting untuk tampilan apa pun.
Namun kini, sekelompok ilmuwan di bawah arahan Profesor Eiichi Nakamura dari Departemen Kimia di Universitas Tokyo memiliki solusi.
Profesor Eiichi Nakamura dari Departemen Kimia Universitas Tokyo mengatakan, “Strategi desain sebelumnya untuk titik-titik kuantum biru sangat top-down, mengambil zat kimia yang relatif besar dan memasukkannya melalui serangkaian proses untuk menyempurnakannya menjadi sesuatu yang berhasil. Strategi kami adalah bottom-up. Kami memanfaatkan pengetahuan tim kami tentang kimia yang dapat mengatur dirinya sendiri untuk mengontrol molekul secara tepat hingga membentuk struktur yang kami inginkan. Anggap saja seperti membangun rumah dari batu bata daripada mengukir rumah dari batu. Jauh lebih mudah untuk menjadi lebih presisi, mendesain sesuai keinginan, serta lebih efisien dan hemat biaya.”
Namun titik kuantum biru yang diciptakan oleh tim Nakamura tidak biasa bukan hanya karena cara pembuatannya; bila terkena radiasi ultraviolet, pancarannya hampir sempurna biru muda, sesuai dengan standar internasional BT.2020 untuk menilai akurasi warna. Hal ini karena titiknya memiliki komposisi kimia khusus yang menggabungkan zat organik dan anorganik, seperti perovskit timbal, asam malat, dan oleilamin. Dan mereka hanya dapat dipaksa menjadi bentuk yang diperlukan, sebuah kubus yang terdiri dari 64 atom timbal, empat di satu sisi, melalui pengorganisasian mandiri.
Nakamura tersebut, “Yang mengejutkan, salah satu tantangan terbesar kami adalah menemukan bahwa asam malat adalah bagian penting dari teka-teki kimiawi kami. Butuh waktu lebih dari satu tahun untuk mencoba berbagai hal secara metodis untuk menemukannya. Mungkin yang tidak terlalu mengejutkan adalah tantangan utama kita yang lain adalah menentukan struktur titik kuantum biru kita. Dengan ukuran 2.4 nanometer, 190 kali lebih kecil dari panjang gelombang cahaya biru yang ingin kami ciptakan, struktur titik kuantum tidak dapat dicitrakan dengan cara konvensional. Jadi, kami beralih ke alat pencitraan yang dipelopori oleh beberapa tim kami yang dikenal sebagai SMART-EM, atau 'kimia sinematik' begitu kami menyebutnya.”
Karena titik kuantum biru juga berumur pendek, meskipun hal ini sudah diduga, dan tim sekarang bertujuan untuk meningkatkan stabilitasnya dengan bantuan kolaborasi industri.
Referensi Jurnal:
- Olivier JGL Chevalier, Takayuki Nakamuro, Wataru Sato, Satoru Miyashita, Takayuki Chiba, Junji Kido, Rui Shang, Eiichi Nakamura, “Sintesis presisi dan analisis atomistik titik kuantum kubik biru tua yang dilakukan melalui pengorganisasian mandiri,” Journal of American Chemical Society: 8 November 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c08227.
