Quantum dot menjadi sorotan sebagai material generasi baru untuk beragam penggunaan, termasuk perangkat display, alat kesehatan, dan sel surya. Pada 2024, Samsung Electronics berhasil mengembangkan material quantum dot bebas kadmium pertama di dunia dan sukses memasarkan teknologi ini melalui TV SUHD mereka. Sejak 2017, Samsung terus memperkuat reputasi mereka dalam teknologi quantum dot melalui QLED, seri TV quantum dot mereka. Samsung Newsroom mengulas bagaimana perangkat display Samsung menjadi next level berkat teknologi quantum dot.

Quantum Dot: Inovasi Display Generasi Baru

Quantum dot adalah partikel semikonduktor super halus yang ribuan kali lebih tipis daripada sehelai rambut manusia. Sejak awal, di antara material lainnya, karakter fisik quantum dot dapat meningkatkan keakuratan warna dan kecerahan ke level tertingi. Hal ini menjadikan quantum dot terobosan yang merevolusi teknologi perangkat display.

Saat diterapkan pada perangkat display, quantum dot menghadirkan spektrum warna yang luas dan mendekati warna asli yang terlihat langsung oleh mata. Selain itu, quantum dot juga dapat menyesuaikan keseimbangan cahaya pada tingkat pixel. Dengan memancarkan cahaya ke segala arah, quantum dot memberikan kecerahan yang merata dan warna yang konsisten dari berbagai sudut pandang sembari meminimalisir paparan blue light untuk pengalaman menonton yang lebih nyaman.

▲ TV SUHD di CES 2015

Hal yang Membuat TV Quantum Dot Berbeda: Konten, Kualitas Film, dan Teknologi Bebas Kadmium

Industri TV terus mencari dan mengembangkan cara untuk memasarkan quantum dot karena material ini menjadi terobosan dalam teknologi perangkat display. Oleh karena itu, berbagai jenis TV quantum dot telah hadir di pasaran baru-baru ini, menawarkan beragam pilihan bagi konsumen.

Meski demikian, pembeda utama pada TV quantum dot terdapat pada cara teknologi ini diterapkan dan kualitas perangkat display secara keseluruhan. Untuk menghadirkan pengalaman menonton yang premium, terdapat sejumlah faktor yang harus diperhatikan, seperti jumlah kandungan quantum dot, kualitas film quantum dot, dan penggunaan material bebas kadmium.

▲ Beberapa faktor yang harus diperhatikan saat memilih TV quantum dot berkualitas tinggi

Kandungan Quantum Dot

Kualitas sebenarnya dari TV quantum dot dapat dilihat dari kandungan quantum dot di dalamnya. Film quantum dot membutuhkan setidaknya 3,000 bagian per juta (ppm) material untuk mencapai kualitas gambar yang tajam, warna yang hidup, serta akurat yang hanya bisa diberikan oleh quantum dot.

Film Quantum Dot

Samsung QLED menghilangkan kebutuhan akan lapisan fosfor terpisah untuk meningkatkan efisiensi cahaya dan energi sembari memberikan warna yang lebih tajam. Quantum dot OLED (QD-OLED), yang terdiri dari lapisan transitor film tipis (TFT)^[1], sumber yang memancarkan cahaya sendiri, dan film quantum dot yang memanfaatkan cahaya dari TFT, melangkah lebih jauh dalam meningkatkan kualitas gambar. Pada kedua kasus ini, film quantum dot khusus dengan jumlah kandungan quantum dot yang cukup menjadi hal penting untuk menghadirkan gambar berkualitas tinggi dan awet.

▲ Perbandingan perangkat display QD-OLED dan LCD

Bebas Kadmium

Pada tahap awal pengembangan TV quantum dot, kadmium merupakan hal penting untuk mendapatkan manfaat utama dari quantum dot, seperti menghasilkan warna yang tajam dan rasio kontras yang seimbang. Pada saat itu, kadmium dianggap sebagai material yang paling efisien untuk membuat quantum dot.

Akan tetapi, sifat beracun kadmium menjadi hambatan utama dalam memasarkan teknologi quantum dot. Unsur kimia ini menimbulkan ancaman yang serius bagi lingkungan. Kadmium menjadi sulit digunakan secara luas meskipun merupakan material yang paling cocok untuk penerapan teknologi quantum dot.

Untuk mengatasi tantangan ini, pada tahun 2014 Samsung mengembangkan material quantum dot bebas kadmium pertama di dunia dan sukses memasarkan teknologi ini dengan TV SUHD mereka di tahun selanjutnya untuk membuka era baru bagi TV quantum dot.

10 Tahun Memimpin Inovasi Quantum Dot

Samsung dengan cepat menyadari potensi dari teknologi quantum dot dan memimpin inovasi dalam pasar perangkat display global selama 10 tahun terakhir melalui penelitian dan investasi berkelanjutan.

▲ Perjalanan perkembangan teknologi quantum dot Samsung sejak 2001 hinga 2022

Samsung mulai meneliti dan mengembangkan teknologi quantum dot pada tahun 2001, saat penelitian tentang material bebas kadmium masih sangat terbatas. Untuk menghasilkan warna yang tajam, partikel berukuran nano harus dibuat seragam. Namun, keterbatasan teknologi dan penelitian membuat partikel ini menjadi sangat sulit diproduksi secara massal.

Meski terdapat berbagai tantangan, Samsung berhasil menciptakan material nanokristal bebas kadmium pada tahun 2014. Sejak saat itu, Samsung memiliki keahlian yang luas – mendaftarkan lebih dari 150 hak paten – dan terus berupaya memajukan teknologi tersebut. Komitmen jangka panjang Samsung mencapai puncaknya pada tahun 2015, ketika mereka meluncurkan TV SUHD dengan teknologi quantum dot bebas kadmium pertama di dunia.

▲ TV QLED (75Q8C dan 88Q8F) pada acara First Look Samsung 2017 saat CES 2017

Jajaran produk QLED Samsung diungkapkan pada tahun 2017 dan menetapkan standar baru bagi TV premium yang melampaui keterbatasan TV OLED. Dengan menggunakan teknologi quantum dot berbasis logam, Samsung berhasil mencapai standar warna DCI-P3 dari Digital Cinema Initiative dan juga 100% volume warna untuk pertama kalinya di dunia, menyajikan tampilan warna yang memukau. Menariknya, penggunaan teknologi quantum dot anorganik ini melindungi layar dari burn-in ^[2] untuk memastikan kualitas gambar yang konsisten seiring berjalannya waktu.

▲ (Dari kiri ke kanan) Kim Kwang-Hee, Dr. Kim Taehyung, Dr. Jang Eunjoo, Kim Sungwoo, dan Choi Seon-Myeong dari Samsung Advanced Institute of Technology

Setelah berhasil mengembangkan elemen pemancar cahaya merah pada perangkat display pada tahun 2019, Samsung meningkatkan efisiensi pencahayaan briu QLED – yang dianggap paling sulit untuk diterapkan di antara tiga warna QLED utama^[3] – hingga mencapai 20.2%, tertinggi di industri.

“Menemukan material biru untuk QLED yang mampu memancarkan cahaya dengan mandiri dan menunjukkan performa unggul di level perangkat merupakan pencapaian besar dalam penelitian ini,” ujar Dr. Chang Eunjoo, seorang anggota Samsung Advanced Institute of Technology. “Teknologi quantum dot khas Samsung sekali lagi berhasil mengatasi hambatan teknis.”

Kemajuan pesat teknologi ini mengantarkan peluncuran TV QD-OLED, yang mencetak sejarah di CES 2022 dengan memenangkan penghargaan Best Innovation berkat integrasi teknologi quantum dot dan layar OLED.

Samsung tetap berkomitmen untuk mengembangkan teknologi quantum dot melalui innovasi yang berkelanjutan. Samsung terus berinvestasi dalam memimpin teknologi perangkat display – dari SLED hingga Neo OLED – dengan menghadirkan tingkat kecerahan tinggi, keakuratan warna, dan frekuensi yang optimal. Didukung oleh inovasi quantum dot yang tidak tertandingi, teknologi perangkat display Samsung memiliki masa depan yang semakin cerah.

[1] Sebuah rangkaian elektronik yang mengatur lapisan pemancar cahaya

[2] Terjadi jika gambar statis ditampilkan terlalu lama, menyebabkan distorsi warna atau bayangan gambar yang tetap terlihat di layar.

[3] Merah, hijau, dan biru