Квантовые точки: следующее поколение инноваций в области дисплеев
Квантовые точки привлекли внимание как материал следующего поколения для широкого спектра применений, включая дисплеи, медицинские приборы и солнечные элементы. В 2014 году Samsung Electronics разработала первый в мире материал квантовых точек без кадмия и успешно вывела технологию квантовых точек на рынок с помощью своих телевизоров SUHD. С 2017 года компания продолжает развивать свое наследие мастерства квантовых точек с помощью QLED — собственной серии телевизоров с квантовыми точками. Samsung Newsroom исследовал, как квантовые точки выводят дисплеи Samsung на новый уровень.
Квантовые точки: следующее поколение инноваций в области дисплеев
Квантовые точки — это сверхтонкие полупроводниковые частицы, которые в десятки тысяч раз тоньше человеческого волоса. С момента своего создания их физические характеристики, позволяющие им обеспечивать наивысший уровень точности и яркости цвета среди существующих материалов, позволили им произвести революцию в технологии отображения.
При использовании в дисплеях квантовые точки поддерживают широкую цветовую гамму, которая точно соответствует цветам, воспринимаемым человеческим глазом, и облегчают регулировку света на уровне пикселей для более точных уровней черного. Излучая свет во всех направлениях, квантовые точки обеспечивают равномерную яркость и постоянный цвет под любым углом обзора, минимизируя при этом воздействие синего света для более комфортного просмотра.
Чем отличаются телевизоры на квантовых точках: контент, качество фильмов и технология без кадмия
Телевизионная индустрия продолжает исследования и разработки в области коммерциализации квантовых точек, поскольку этот материал становится переломным моментом в технологии отображения. По этой причине на рынке недавно появилось множество телевизоров с квантовыми точками, предлагающих широкий спектр опций для клиентов.
Однако ключевые различия в телевизорах с квантовыми точками заключаются в том, как реализована технология, и в общем качестве дисплея. Чтобы обеспечить первоклассный опыт просмотра, необходимо учитывать такие факторы, как количество содержания квантовых точек, качество пленки квантовых точек и использование материалов без кадмия.
Содержание квантовых точек
Истинное качество телевизора с квантовыми точками определяется содержанием квантовых точек. Для достижения яркого, насыщенного качества изображения и цветового выражения, которые могут обеспечить только квантовые точки, пленке с квантовыми точками требуется минимум 3000 частей на миллион (ppm) материала.
Квантовая точечная пленка
Samsung QLED устраняет необходимость в отдельном слое люминофора, повышая эффективность освещения и энергопотребления, обеспечивая при этом более яркие цвета. Квантовый OLED (QD-OLED), состоящий из слоя тонкопленочного транзистора (TFT), 1 источника самоизлучающегося света и пленки квантовых точек, которая использует свет, излучаемый источником света, делает шаг вперед в улучшении качества изображения. В любом случае, специальная пленка квантовых точек, которая содержит достаточное количество квантовых точек, является ключом к обеспечению первоклассного качества изображения и долговечности.
Без кадмия
На ранних этапах разработки телевизоров с квантовыми точками кадмий был необходим для достижения ключевых преимуществ квантовых точек, таких как цветопередача и контрастность. В то время кадмий считался наиболее эффективным материалом для производства квантовых точек.
Однако токсичность кадмия стала существенным препятствием для коммерциализации технологии квантовых точек. Элемент представлял серьезную угрозу для окружающей среды — затрудняя его широкое использование, несмотря на то, что он был наиболее подходящим материалом для внедрения технологии квантовых точек.
В ответ на этот вызов в 2014 году компания Samsung разработала первый в мире материал на основе квантовых точек, не содержащий кадмия, а в следующем году успешно вывела технологию квантовых точек на рынок, выпустив телевизоры SUHD, тем самым открыв новую эру телевизоров на основе квантовых точек.
10 лет инноваций и лидерства в области квантовых точек
Компания Samsung быстро осознала потенциал технологии квантовых точек и за последнее десятилетие стала лидером инноваций на мировом рынке дисплеев благодаря постоянным исследованиям и инвестициям.
Samsung начала исследовать и разрабатывать технологию квантовых точек в 2001 году — в то время, когда исследования некадмиевых материалов были ограничены. Для достижения ярких цветов требовалось сделать наночастицы однородными, но отсутствие технологий и исследований сделало массовое производство крайне сложным.
Несмотря на эти препятствия, в 2014 году Samsung удалось создать нанокристаллический материал без кадмия. С тех пор компания накопила обширный опыт — зарегистрировала более 150 патентов — и постоянно работала над совершенствованием технологии. Долгосрочные обязательства Samsung достигли кульминации в 2015 году, когда компания представила первые в мире телевизоры SUHD с технологией квантовых точек без кадмия.
Линейка QLED от Samsung была представлена в 2017 году, установив новый стандарт для телевизоров премиум-класса, который преодолел ограничения OLED-телевизоров. Применив технологию металлических квантовых точек, Samsung достигла цветового стандарта DCI-P3 инициативы Digital Cinema Initiative и впервые в мире достигла 100% цветового объема — тем самым представив непревзойденное цветовое выражение. В частности, использование технологии неорганических квантовых точек защитило экраны от выгорания 2 , гарантируя постоянное качество изображения с течением времени.
После успеха в разработке красного светоизлучающего элемента для дисплеев в 2019 году компания повысила световую эффективность синих самоизлучающих QLED-дисплеев — которые считаются наиболее сложными для внедрения среди трех основных цветов QLED3 — до 20,2%, что является лидером в отрасли.
«Открытие синего материала для самоизлучающих QLED и демонстрация лидирующей в отрасли производительности на уровне устройства стали значительными достижениями этого исследования», — сказал доктор Ынджу Чанг, научный сотрудник Института передовых технологий Samsung. «Отличительная технология квантовых точек Samsung в очередной раз преодолела технические барьеры».
Эти передовые достижения привели к запуску телевизоров QD-OLED, которые вошли в историю на выставке CES 2022, получив награду «Лучшая инновация» за интеграцию технологии квантовых точек и OLED-дисплеев.
Samsung по-прежнему привержена продвижению технологии квантовых точек посредством постоянных инноваций. Компания продолжает инвестировать в ведущие технологии дисплеев — от QLED до Neo OLED — предлагая высокую яркость, точность цветопередачи и частоту. Благодаря непревзойденным инновациям Samsung в области квантовых точек будущее технологии дисплеев ярче, чем когда-либо.
1 Электронная схема, которая регулирует и управляет светоизлучающими слоями.
2 Возникает, когда статическое изображение отображается слишком долго, вызывая искажение цвета или появление на экране фантомных изображений.
3 Красный, зеленый и синий