Принесли Нобелівську премію і кардинально поліпшили телевізори: що таке квантові точки

Шведська королівська академія наук присудила Нобелівську премію з хімії 2023 року Мунгі Г. Бавенді, Луї Е. Брусу та Олексію І. Єкімову за винахід революційної технології — квантових точок, яку вже встигли втілити в деяких моделях телевізорів. Видання Tom's Guide розповіло, як вона працює і які переваги дає власникам OLED-панелей.

Квантові точки (Quantum dots або скорочено QD) — це крихітні кристалічні частинки-напівпровідники, що відтворюють кольори залежно від розміру точки, через яку проходить світло. Квантова точка шириною 7 нанометрів створює червоний колір, 5 нанометрів — зелений, 3 нанометри — синій. Як відомо, це три основні кольори, а решту можна отримати шляхом їх правильного змішування.

Як пише сайт Explain that stuff, QD складається з настільки маленьких частинок матерії, що вона буквально сконцентрована в одній точці та "нульмерна". У результаті інші частинки всередині неї, що переносять електрику — електрони і порожнечі, де вони відсутні, потрапляють у фізичну пастку і займають певні енергетичні рівні, тому ними можна керувати.

Якщо передати атому енергію, то електрон усередині нього можна підняти на вищий енергетичний рівень, так би мовити, "збудити". Коли електрон повертається на нижчий рівень, атом випускає фотон світла з тією ж енергією, яку спочатку поглинув атом.

Зазвичай колір (довжина хвилі та частота) світла залежить від того, атом якої речовини його випромінює в простір. Наприклад, якщо частинки заліза "збудити", потримавши у вогні, то вони засвітяться зеленим, а натрій стане жовтим. Усе залежить від того, як влаштовані енергетичні рівні, і різні атоми передають різні кольори, інакше кажучи, вони "квантуються".

Квантові точки передають кольори подібним чином, адже електрони і дірки, укладені всередині них, дають їм однакові дискретні квантовані енергетичні рівні. Ось тільки тип кольору, на відміну від звичайної матерії, визначаються не речовиною (вони зроблені з одного і того самого матеріалу), а розміром точки.

Нині в деяких телевізорах використовується так званий фільтр квантових точок, за якого світло проходить через шар таких напівпровідникових частинок. Вони чудово підходять для застосування в телевізорах і стають дедалі поширенішими, оскільки передають кольори куди точніше за традиційні LED-LCD або OLED панелі.

Телевізори LED-LCD, в яких використовуються фільтри квантових точок, називаються телевізорами QLED, QNED, Quantum або miniLED, а телевізори OLED з такою технологією називають QD-OLED.

Технологія нова, тому на ринку небагато телевізорів із квантовими точками, проте такі моделі вже пропонують компанії Samsung, LG, Hisense, Sony, VIZIO та інші. Автор журналу Tom's Guide Малкольм Макміллан виділив два пристрої, які вважає найкращими в цій сфері.

QD-OLED-телевізор Samsung S95C використовує фільтр квантових точок для підвищення яскравості та точності передавання кольору. За словами оглядача, це найкраща модель OLED-телевізора, яку він коли-небудь тестував, і особливо через високу яскравість.

Раніше перше місце в рейтингу видання посідала QD-OLED панель Sony Bravia XR A95K, зараз вона поступається Samsung S95C, але все ще залишається відмінним телевізором. Завдяки квантовим точкам модель має чудову яскравість і передавання кольору, особливо в режимі HDR.

Раніше писали, чи варто купувати QD-OLED телевізори. Експерти назвали переваги та недоліки цієї технології.