Phát minh này không chỉ mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành vật liệu nano mà còn tạo tiền đề cho hàng loạt ứng dụng đột phá, từ y sinh, pin mặt trời, truyền thông lượng tử đến ngành công nghệ hiển thị — đặc biệt là TV.
Trong số các hãng công nghệ, Samsung là một trong những đơn vị tiên phong ứng dụng công nghệ chấm lượng tử vào sản phẩm thương mại. Với dòng TV QLED, Samsung đã tận dụng tối đa ưu điểm của vật liệu nano để tạo ra những màn hình có màu sắc sống động, chính xác và độ bền cao, nâng chuẩn mực trải nghiệm hình ảnh cho người tiêu dùng toàn cầu.
TV QLED 2025 của Samsung
Chấm lượng tử là gì? Vì sao lại đoạt giải Nobel?
Chấm lượng tử (Quantum Dot) là các hạt bán dẫn cực nhỏ, có kích thước chỉ khoảng vài nanomet – nhỏ hơn hàng ngàn lần so với đường kính sợi tóc. Khi vật liệu bán dẫn được thu nhỏ đến kích thước nano, các electron bên trong bị “giam hãm” – không còn chuyển động tự do như trong vật liệu khối – mà thay vào đó, chúng chỉ có thể tồn tại ở các mức năng lượng rời rạc.
“Hiệu ứng giam hãm lượng tử” này khiến màu sắc của ánh sáng phát ra từ chấm lượng tử phụ thuộc vào kích thước hạt. Cụ thể, hạt càng nhỏ thì ánh sáng phát ra càng thiên về màu xanh; hạt lớn hơn thì ánh sáng có xu hướng chuyển sang đỏ.
“Khi các hạt chấm lượng tử nhỏ hơn, dải cấm năng lượng giữa dải dẫn và dải hóa trị lớn hơn. Điều này làm dịch chuyển bước sóng ánh sáng phát ra về phía ngắn hơn – tức là về phía xanh lam,” – Giáo sư Doh Chang Lee (Viện Khoa học & Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc – KAIST) giải thích.
Nhờ khả năng kiểm soát màu sắc chính xác theo kích thước, chấm lượng tử trở thành một vật liệu lý tưởng cho các thiết bị hiển thị hiện đại – nơi yêu cầu sự chính xác cao về màu sắc và hiệu suất phát sáng.
So sánh cấu trúc dải năng lượng trong chất cách điện, chất bán dẫn và chất dẫn điện
Từ vật liệu nano đến công nghệ QLED của Samsung
Trong lĩnh vực hiển thị, Samsung đã hiện thực hóa tiềm năng của chấm lượng tử bằng cách phát triển dòng sản phẩm TV QLED, trong đó QLED là viết tắt của “Quantum Dot Light Emitting Diode”.
Khác với công nghệ OLED sử dụng vật liệu hữu cơ tự phát sáng, QLED của Samsung sử dụng một lớp phim chấm lượng tử đặt phía trước đèn nền LED xanh dương, giúp chuyển đổi ánh sáng này thành màu đỏ và xanh lá nhờ chấm lượng tử — mang lại màu sắc sống động, chính xác hơn, đồng thời tăng cường độ sáng và độ bền.
“Chúng tôi sử dụng lớp phim QD – nơi các hạt nano được phân tán đều trong một nền polymer, sau đó được xử lý nhiệt để tạo thành lớp phim ổn định. Nghe thì đơn giản, nhưng thực tế đòi hỏi kỹ thuật xử lý vật liệu rất cao và điều kiện sản xuất nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng hình ảnh ổn định lâu dài,” – ông Sanghyun Sohn, Trưởng phòng Thí nghiệm Màn hình Tiên tiến tại Samsung, chia sẻ.
Samsung đã phát triển polymer riêng để phân tán hạt nano chấm lượng tử, giúp tăng cường độ bền và khả năng sản xuất hàng loạt, tạo lợi thế cạnh tranh lớn trong thị trường TV cao cấp.
Kích thước quyết định dải cấm trong chấm lượng tử
Ưu điểm nổi bật của màn hình QLED
Màu sắc sống động và chính xác hơn
QLED có khả năng tái tạo gần 100% dải màu DCI-P3 – tiêu chuẩn trong ngành điện ảnh kỹ thuật số, giúp người xem trải nghiệm hình ảnh đúng như ý đồ đạo diễn. “Chúng tôi sử dụng chấm lượng tử với hàm lượng lên tới 3.000 ppm để tạo ra màu đỏ và xanh lá cây trong TV QLED. Đây là các màu cực khó thể hiện chính xác bằng công nghệ LED thông thường,” – ông Sohn nói thêm.
Độ sáng vượt trội
Với công nghệ QLED, Samsung có thể đạt độ sáng lên tới 2.000 nit, cho phép hiển thị nội dung HDR (High Dynamic Range) một cách trung thực ngay cả trong điều kiện ánh sáng mạnh – điều mà công nghệ OLED gặp nhiều khó khăn.
Độ bền và hiệu suất cao
Vì sử dụng vật liệu vô cơ (inorganic), chấm lượng tử có tuổi thọ cao hơn đáng kể so với vật liệu hữu cơ trong OLED, giảm nguy cơ lưu ảnh (burn-in) – một vấn đề thường gặp ở các dòng TV cao cấp hiện nay.
Chấm lượng tử tạo ra các màu đỏ, xanh lá và xanh dương (RGB) siêu tinh khiết bằng cách kiểm soát ánh sáng ở cấp độ nano, mang lại dải băng tần hẹp và độ huỳnh quang mạnh.
Không phải “Quantum Dot” nào cũng là QLED thật sự
Cụm từ “Quantum Dot” đang ngày càng phổ biến trên thị trường, nhưng theo các chuyên gia, không phải TV nào ghi “Quantum Dot” cũng ứng dụng đúng cách.
“TV chấm lượng tử đúng nghĩa phải sử dụng các hạt nano này như vật liệu chuyển đổi ánh sáng chính – không chỉ đơn thuần phủ lớp màu hoặc lọc quang,” – GS. Lee nhấn mạnh. “Chúng tôi khuyến cáo người tiêu dùng nên tìm hiểu kỹ cấu trúc màn hình để đảm bảo đó là công nghệ QD thực thụ – như QLED của Samsung.”
Samsung bắt đầu nghiên cứu công nghệ chấm lượng tử từ năm 2001, và đến 2015 là hãng tiên phong ra mắt dòng TV không chứa cadmium – kim loại nặng gây độc hại, giúp công nghệ trở nên thân thiện với môi trường. Năm 2017, thương hiệu QLED chính thức ra đời, mở ra chương mới cho ngành hiển thị.
So sánh gam màu RGB giữa phổ ánh sáng nhìn thấy, sRGB và DCI-P3 trong không gian màu CIE 1931
Chiến lược dẫn đầu dài hạn của Samsung
Với hơn 19 năm dẫn đầu thị trường TV toàn cầu, Samsung không chỉ chú trọng nâng cao chất lượng hình ảnh mà còn thúc đẩy đổi mới vật liệu, tích hợp AI vào xử lý hình ảnh, và tối ưu trải nghiệm người dùng.
Gần đây, Samsung ra mắt dòng Neo QLED, kết hợp công nghệ Quantum Mini LED – đèn nền siêu nhỏ – với thuật toán xử lý hình ảnh AI để cải thiện độ tương phản, độ sâu và chi tiết.
TV Neo QLED 2025 của Samsung
“Chấm lượng tử là nền tảng, nhưng điều khiến QLED thực sự nổi bật là cách chúng tôi kết hợp AI, phần cứng và phần mềm để mang đến trải nghiệm hoàn chỉnh,” – ông Sohn nói.
Việc chấm lượng tử được vinh danh Nobel Hóa học năm 2023 không chỉ ghi nhận thành tựu khoa học, mà còn là lời khẳng định giá trị thực tiễn của vật liệu này trong đời sống. Với những nỗ lực tiên phong trong nghiên cứu, tối ưu hóa và thương mại hóa, Samsung đã biến chấm lượng tử từ ý tưởng trong phòng thí nghiệm thành chuẩn mực mới cho công nghệ hiển thị.
QLED không chỉ là sản phẩm công nghệ – đó là kết tinh giữa khoa học lượng tử, kỹ thuật vật liệu và tầm nhìn đổi mới – đưa trải nghiệm xem của người dùng lên một tầm cao mới.
Nguồn tin: https://genk.vn/cham-luong-tu-vat-lieu-doat-giai-nobel-dung-sau-cong-nghe-qled-cua-samsung-20250416164622602.chn
