Не все квантовые точки одинаково полезны: на что обращать внимание при выборе телевизора

С технологией квантовых точек в телевизорах мы впервые познакомились в 2017 году, когда Samsung впервые представил свои QLED-телевизоры. С того времени технология производства QLED-телевизоров очень изменилась, но мы получили еще одну технологию (помимо OLED), которая превосходила традиционные ЖК-телевизоры, даже со светодиодной подсветкой. Прошло 8 лет, и сейчас многие производители телевизоров стали использовать QLED в своих моделях. И если в начале истории это были лишь топовые модели, то сейчас в продаже можно найти модели QLED-телевизоров ценой всего 9 000 гривен. Возникает логичный вопрос: зачем платить больше или есть ли разница между QLED-технологиями разных производителей телевизоров, если цена может отличаться в несколько раз? Попробуем исследовать, действительно ли "не все квантовые точки одинаково полезны".

Быстрый переход

• Действительно ли QLED - популярная технология
• Как работают квантовые точки в экранах телевизоров
• Чем могут отличаться квантовые точки
  
  • Плотность квантовых точек
  • Слой квантовых точек
  • Отсутствие кадмия
• В сухом остатке

Действительно ли QLED - популярная технология

Возьмем открытые данные - количество предложений телевизоров на маркеплейсе Rozetka. Как видим, количественно большинство все еще на стороне обычных ЖК-телевизоров. Но количество моделей QLED-телевизоров уже в разы превышает предложение OLED-телевизоров. Собственно, QLED, как технология, появилась в ответ на недостатки OLED, существовавшие на то время (я про выгорание экранов, но эту проблему, со временем, кажется, уже преодолели).

Количество предложений телевизоров по технологиям в маркетплейсе Rozetka. Иллюстрация: gagadget

Если анализировать модели телевизоров по годам выпуска, то видим постоянный рост, год к году, как количества моделей QLED-телевизоров, так и брендов, которые сейчас присутствуют на украинском рынке. Обратите внимание, что наибольшее количество моделей сейчас - это модели 2023 года выпуска. То есть статистика Rozetka содержит не год выхода на рынок, а год выпуска модели. Поэтому в прошлом году видим, вроде бы, уменьшение, предложений. Но это скорее указывает на то, что на рынке появляются модели прошлых лет выпуска, которые, конечно, имеют более низкие цены, потому что они морально немного устарели и используют технологии предыдущих лет.

Динамика моделей и брендов QLED-телевизоров в маркетплейсе Rozetka по годам выпуска. Иллюстрация: gagadget

Как работают квантовые точки в экранах телевизоров

Теперь немного вернемся к теории (кто все это знает, может просто пропустить следующий абзац): что такое квантовые точки и как они работают? Квантовые точки - это не просто модный маркетинговый термин, а реальная технология, меняющая принцип работы дисплеев. Эти нанокристаллы диаметром от 2 до 8 нанометров действуют как полупроводники, излучая свет при возбуждении электричеством или фотонами. В дисплеях с квантовыми точками содержатся триллионы таких кристаллов. И когда один из них поглощает фотон, он генерирует так называемую пару электрон-дырка (это научный термин, кстати), которая при рекомбинации излучает новый фотон.

В обычных светоизлучающих материалах цвет света определяется их естественным свойством и не меняется. Но в квантовых точках все работает иначе: их энергетическая структура меняется в зависимости от размера, поэтому цвет света можно регулировать просто изменением размера самих точек, без необходимости в использовании различных материалов.

Как квантовые точки создают изображение. Иллюстрация: Nanosys

В чем здесь преимущество, например, перед обычной технологией OLED (потому что она тоже постоянно эволюционирует и, например, Samsung уже делает OLED-телевизоры с дополнительным слоем квантовых точек)? Знали ли вы, что ваш глаз воспринимает менее 5% фотонов, которые излучает обычный ЖК-дисплей или белый OLED-дисплей? Такие технологии используют источник синего и желтого света, который не идеально соответствует цветным фильтрам. В результате значительная часть желтого света пропадает, что приводит к менее точным и размытым оттенкам зеленого и красного цветов. А большая часть энергии от источника желтого света расходуется впустую. Зато квантовые точки создают лучше настроенный спектр света с нужными цветами - красным, зеленым и синим, которые нужны дисплею для точного, реалистичного воспроизведения цветов с высокой яркостью.

Для тех, кто хочет знать больше: где еще используются квантовые точки

Созданные квантовые точки находятся в жидкой среде (коллоидном растворе), что позволяет их легко наносить на различные поверхности и использовать для очень разных и, на первый взгляд, неожиданных, потребностей. Например, в лазерах и сенсорах квантовые точки используют для повышения эффективности оптических устройств. Они также улучшают солнечные элементы, поглощая более широкий диапазон длин волн и преобразуя солнечную энергию более эффективно. В медицинской диагностике применяются для высокочувствительного наблюдения за клетками. В сфере квантовых вычислений квантовые точки тоже имеют потенциал для создания более мощных компьютеров, а в транзисторах - для разработки более компактных и энергоэффективных микросхем. Также квантовые точки могут использоваться для создания защитных чернил, невидимых для невооруженного глаза, но видимых в ультрафиолетовом свете, точечной доставке лекарств внутри организма (например, химиотерапии).

Чем могут отличаться квантовые точки

Здесь стоит отметить, что любая современная технология не является постоянной и постоянно развивается, а ее технологические процессы совершенствуются для достижения лучших экономических результатов. Стоит обратиться к опыту безусловных технологических лидеров отрасли, потому что они именно на шаг впереди других. В области телевизоров таким бесспорным лидером является Samsung - компания, которая в марте 2025 года отметила уже 19-ю годовщину мирового лидерства в производстве телевизоров. А первые исследования технологии квантовых точек начала еще в далеком 2001 году. Только вдумайтесь - первые результаты в виде телевизоров серийного производства компания получила только в следующем десятилетии! За это время компания успела зарегистрировать более 150 патентов, связанных с технологией квантовых точек.

Samsung видит три причины лидерства для технологии квантовых точек: плотность квантовых точек, качество слоя (количество) квантовых точек и отсутствие кадмия. Компания впервые создала квантовые точки, не содержащие соединений кадмия еще в 2014 году.

Какие преимущества своей технологии квантовых точек видит мировой лидер рынка телевизоров. Иллюстрация: Samsung

Плотность квантовых точек

Samsung указывает, что для достижения необходимого уровня качества (для технологического лидерства, конечно, у кого-то могут быть и другие приоритеты) нужна плотность квантовых точек минимум в 3000 ppm. PPM (parts per million, частей на миллион) - это единица измерения концентрации или количества определенного вещества в растворе, газе или материале. Она означает количество частиц этого вещества на миллион частиц общей массы или объема. Например, для жидкости 1 ppm = 1 мг вещества на 1 литр раствора. Для твердых материалов 1 ppm = 1 мг вещества на 1 кг материала.

Как раз в прошлом году мы писали о скандале на рынке, произошедшем именно из-за подозрений в небольшой плотности квантовых точек в телевизорах одного из производителей. История получилась запутанной из-за разных методологий в анализе плотности материалов. Плюс в одном случае анализировали производственные панели. А в другом - конкретные телевизоры. Привлеченный эксперт (это было расследование Ars Technica) не нашел безусловных признаков неэтичного поведения производителя, но осадок, как говорится, остался. Тем более, что все мы понимаем, как экономят буквально на всем те же китайские производители техники, чтобы уменьшить цены на собственную продукцию. Поэтому все выглядит, пожалуй, тем чем это есть. И, возвращаясь к теме нашей статьи: более низкая цена, как правило, указывает на менее совершенные технологические процессы. Как видите, не зря Samsung указывает на плотность квантовых точек и настаивает, что это напрямую влияет на качество изображения.

Слой квантовых точек

Если плотность указывает на качественные характеристики коллоидного раствора квантовых точек, то толщина слоя из квантовых точек указывает на их количественный показатель. Понятно, что именно от условной толщины слоя из качественного раствора квантовых точек и зависит способность телевизора воспроизводить необходимые яркие цвета на протяжении лет. Это опять о том, что в качественных продуктах производители не экономят на том, что создает саму ценность технологии для пользователей. Собственно, в каждом случае, когда речь идет о так называемой "плате за бренд", на практике оказывается, что более дорогой продукт "просто" имеет более качественные материалы или компоненты. Более тщательный контроль качества. И больше инвестиций в разработки и исследования (которые имеют значение для удержания лидерства в будущем). Кстати, Samsung еще в 2019 году объявил об инвестициях в размере 11 миллиардов долларов до 2025 года в производство QLED-экранов и переоборудование старых фабрик по производству ЖК-дисплеев под новую технологию. Кажется, именно в этом году этот инвестиционный цикл должен закончиться (и, видимо, начаться новый).

Отсутствие кадмия

В целом я не смог найти подтверждения того, что отсутствие соединений кадмия в квантовых точках напрямую влияет на качество изображения. Есть заявление Samsung о том, что "на ранних стадиях разработки телевизоров на основе квантовых точек кадмий был необходим для достижения ключевых преимуществ квантовых точек". А недавно компания получила сертификат на соответствие RoHS от глобального института сертификации Société Générale de Surveillance (SGS), который подтвердил полное отсутствие кадмия в производстве квантовых точек Samsung.

Но что точно есть, так это директива Европейского Союза под названием RoHS (Restriction of Hazardous Substances - Ограничение опасных веществ), которая была принята 27 января 2003 года, и которая вступила в силу 1 июля 2006 года. Согласно RoHS в странах ЕС запрещено или существенно ограничено использование нескольких вредных веществ, в частности, свинца, ртути (помните историю с переходом телевизоров от катодных ламп подсветки к светодиодам?) и кадмия.

Уже в 2015 году Европейский парламент отклонил делегированный акт Европейской комиссии, предусматривавший продление исключения для использования кадмия в осветительных и дисплейных технологиях (в частности, в квантовых точках). До этого времени директива 2011/65/EU запрещала использование опасных веществ в электронном оборудовании, но предусматривала исключения, если их замена невозможна или приведет к большему вреду. Парламент аргументировал свое решение тем, что на рынке уже доступны технологии без кадмия, которые имеют аналогичные или лучшие характеристики.

В сухом остатке

Выбор телевизора с квантовыми точками - это не только вопрос цены или наличия модного ярлыка "QLED". Как и всегда, более современные технологии имеют лучшие показатели по качеству изображения или продолжительности работы. Например, новая технология QD OLED с квантовыми точками имеет лучшие параметры как яркости, так и глубины черного. Если QLED-телевизор стоит дешевле, то рано или поздно окажется, что там или менее качественный материал, или тонкий слой пленки с квантовыми точками. Будущее технологии квантовых точек, вероятно, будет все больше ориентироваться на безкадмиевые решения, поскольку мир продолжает двигаться к более устойчивым и экологически сознательным технологиям. Усиление регуляторного давления делает переход к бескадмиевым альтернативам не только экологически ответственным выбором потребителей, но и коммерчески необходимым шагом для производителей, стремящихся сохранить глобальную конкурентоспособность.

Для тех, кто хочет знать больше

• Samsung на CES 2025: что такое Vision AI и как изменит телевизоры и мониторы
• Знает как вам надо: обзор 65-дюймового ИИ-телевизора Samsung 8K Neo QLED QN900D 8K Neo QLED
• Скандал: TCL обвиняют в продаже QLED-телевизоров без квантовых точек
• Повелитель грез: обзор 65-дюймового OLED-телевизора Samsung S95C с квантовыми точками