Принесли Нобелевскую премию и кардинально улучшили телевизоры: что такое квантовые точки

Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2023 года Мунги Г. Бавенди, Луи Э. Брусу и Алексею И. Екимову за изобретение революционной технологии — квантовых точек, которую уже успели воплотить в некоторых моделях телевизоров. Издание Tom's Guide рассказало, как она работает и какие преимущества дает обладателям OLED-панелей.

Квантовые точки (Quantum dots или сокращенно QD) — это крошечные кристаллические частицы-полупроводники, воспроизводящие цвета в зависимости от размера точки, через которую проходит свет. Квантовая точка шириной 7 нанометров создает красный цвет, 5 нанометров — зеленый, 3 нанометра — синий. Как известно, это три основных цвета, а остальные можно получить путем их правильного смешивания.

Как пишет сайт Explain that stuff, QD состоит из настолько маленьких частиц материи, что она буквально сконцентрирована в одной точке и "нульмерна". В результате другие частицы внутри нее, переносящие электричество — электроны и пустоты, где они отсутствуют, попадают в физическую ловушку и занимают определенные энергетические уровни, поэтому ими можно управлять.

Если передать атому энергию, то электрон внутри него можно поднять на более высокий энергетический уровень, так сказать, "возбудить". Когда электрон возвращается на более низкий уровень, атом испускает фотон света с той же энергией, которую первоначально поглотил атом.

Обычно цвет (длина волны и частота) света зависит от того, атом какого вещества его излучает в пространство. Например, если частицы железа "возбудить", подержав в огне, то они засветятся зеленым, а натрий станет желтым. Все зависит от того, как устроены энергетические уровни, и разные атомы передают разные цвета, другими словами, они "квантованы".

Квантовые точки передают цвета подобным образом, ведь электроны и дыры, заключенные внутри них, дают им одинаковые дискретные квантованные энергетические уровни. Вот только тип цвета, в отличие от обычной материи, определяются не веществом (они сделаны из одного и того же материала), а размером точки.

В настоящее время в некоторых телевизорах используется так называемый фильтр квантовых точек, при котором свет проходит через слой таких полупроводниковых частиц. Они прекрасно подходят для применения в телевизорах и становятся все более распространенными, поскольку передают цвета куда точнее традиционных LED-LCD или OLED панелей.

Телевизоры LED-LCD, в которых используются фильтры квантовых точек, называются телевизорами QLED, QNED, Quantum или miniLED, а телевизоры OLED с такой технологией называют QD-OLED.

Технология новая, поэтому на рынке немного телевизоров с квантовыми точками, однако такие модели уже предлагают компании Samsung, LG, Hisense, Sony, VIZIO и другие. Автор журнала Tom's Guide Малкольм Макмиллан выделил два устройства, которые считает лучшими в этой сфере.

QD-OLED-телевизор Samsung S95C использует фильтр квантовых точек для повышения яркости и точности цветопередачи. По словам обозревателя, это лучшая модель OLED-телевизора, которую он когда-либо тестировал, и особенно из-за высокой яркости.

Раньше первое место в рейтинге издания занимала QD-OLED панель Sony Bravia XR A95K, сейчас она уступает Samsung S95C, но все еще остается отличным телевизором. Благодаря квантовым точкам модель обладает превосходной яркостью и цветопередачей, особенно в режиме HDR.

Ранее писали, стоит ли покупать QD-OLED телевизоры. Эксперты назвали преимущества и недостатки этой технологии.