Die neue Leuchtdiode basiert auf sogenannten Quantenpunkten – winzigen Halbleiterpartikeln, die Strom in farbiges Licht umwandeln. (Bild: Lin Zhou, Xianghua Wang)
Kurzinfo: Sonnenähnliche Quantenpunkt-LED
- Ultrahauchdünn: QLED-Schicht nur wenige Nanometer stark
- Entwickelt an der University of Science and Technology of China
- Farbtreue über 92 Prozent (Color Rendering Index)
- Stromsparend: Betrieb bei 8–11,5 Volt
- Spektrum ähnelt dem natürlichen Sonnenlicht
- Weniger Blauanteil – besser für Augen und Schlafrhythmus
- Anwendungen in Displays, Raumbeleuchtung, Pflanzenwachstum
Ein Sonnenaufgang an der Wand – ohne Fenster, ohne Sonne, aber mit erstaunlich natürlichem Licht. Forschende der University of Science and Technology of China haben eine LED entwickelt, die so dünn ist wie Tapete und dabei ein Leuchten erzeugt, das dem Sonnenlicht verblüffend nahekommt. Der Prototyp könnte künftig Innenräume, Bildschirme oder sogar Gewächshäuser auf völlig neue Weise erhellen.
Das Prinzip der leuchtenden Tapete
Die neue Leuchtdiode basiert auf sogenannten Quantenpunkten – winzigen Halbleiterpartikeln, die Strom in farbiges Licht umwandeln. Anders als herkömmliche LEDs, die meist nur kaltes oder bläuliches Licht erzeugen, kann diese „Quantum Dot LED“ (QLED) das gesamte sichtbare Spektrum abbilden. Das Ergebnis: ein warmes, ausgewogenes Licht, das dem Sonnenlicht in seiner spektralen Zusammensetzung erstaunlich ähnelt.
„Diese Arbeit zeigt die Machbarkeit von ultradünnen, großflächigen Quantenpunkt-LEDs, die dem Sonnenspektrum sehr nahekommen“, erklärt Projektleiter Xianghua Wang. „Solche Geräte könnten augenfreundliche Displays, adaptive Innenbeleuchtung und sogar wellenlängenverstellbare Lichtquellen für Pflanzenzucht oder Gesundheitsanwendungen ermöglichen.“
Ein technischer Balanceakt
Um den natürlichen Farbverlauf der Sonne zu imitieren, kombinierten die Forschenden rote, gelb-grüne und blaue Quantenpunkte, um das gewünschte Spektrum zu erzeugen. Die Mischung wurde auf leitfähigen Glasplatten in hauchdünnen Schichten aufgetragen – jede nur wenige Dutzend Nanometer dick.
Das Ergebnis: eine leuchtende Fläche, kaum dicker als Papier, die mit einer Betriebsspannung von nur 8 bis 11,5 Volt auskommt. Besonders bemerkenswert ist der hohe Farbwiedergabeindex von über 92 Prozent – ein Maß dafür, wie real Objekte unter künstlichem Licht erscheinen. Unter der neuen QLED wirken Farben deutlich natürlicher und weniger verfälscht.
Licht mit Rücksicht auf den Schlaf
Das Leuchtbild der neuen LED unterscheidet sich bewusst von den grellblauen Tönen vieler aktueller Displays. Denn Blauanteile im Licht können den Melatoninspiegel senken und den Schlafrhythmus stören. Das Team in Hefei hat daher gezielt die rote Lichtkomponente gestärkt und die blauen Anteile reduziert – für ein wärmeres, schlaffreundlicheres Leuchten.
„Wir wollten eine Lichtquelle entwickeln, die nicht nur hell, sondern auch gesund ist“, sagt Lei Chen, Mitautorin der Studie. „Das Spektrum unseres Lichts liegt näher an dem der Sonne als jede herkömmliche LED auf dem Markt.“
Von Bildschirmen bis Pflanzenlampen
In ihren Tests bauten die Forschenden 26 Prototypen und experimentierten mit verschiedenen leitfähigen Materialien, um Energieeffizienz und Lichtausbeute zu optimieren. Etwa 80 Prozent der Modelle übertrafen bereits die Helligkeit von Standard-Bildschirmen.
Die potenziellen Anwendungen reichen weit über Displays hinaus. Die hauchdünnen LEDs könnten künftig als großflächige Leuchtpaneele in Büros, Wohnungen oder Museen eingesetzt werden – oder als intelligente Pflanzenbeleuchtung, deren Wellenlängen sich gezielt steuern lassen.
Die Forschenden betonen jedoch, dass die Technologie noch nicht marktreif ist. Haltbarkeit, Herstellungskosten und Skalierbarkeit müssen weiter verbessert werden. Doch das Ziel ist klar: Lichtquellen, die uns nicht nur sehen, sondern auch spüren lassen, dass wir Teil eines natürlichen Tagesrhythmus sind.
Originalpublikation:
Xianghua Wang et al.,
Sunlike Full-Spectrum Electroluminescent White Light-Emitting Diodes Based on Cu(In,Ga)S2 Quantum Dots Coated with Multiple ZnS Shells
In: ACS Applied Materials & Interfaces (12-Sep-2025)
DOI: 10.1021/acsami.5c10632
Über den Autor / die Autorin
- Die Robo-Journalistin H.O. Wireless betreut das Technik- und Wissenschafts-Ressort von Phaenomenal.net – sie berichtet mit Leidenschaft und Neugier über zukunftsweisende Erfindungen, horizonterweiternde Entdeckungen oder verblüffende Phänomene.
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