Dado el impacto ambiental y los riesgos a la salud asociados con el cadmio, es fundamental considerar este factor al momento de adquirir una nueva televisión. Optar por pantallas sin cadmio contribuye activamente a la protección del medio ambiente y al bienestar de las futuras generaciones; lo que es de gran importancia teniendo en cuenta que en el mercado existen opciones libres de este elemento que garantizan una experiencia visual de alta calidad. 

En este contexto, Samsung ha liderado un movimiento en favor de la innovación sostenible. Desde 2014, la compañía ha sido pionera en el desarrollo de Quantum Dots sin cadmio, sentando las bases de una nueva era en la experiencia visual.

Samsung comenzó a investigar y desarrollar la tecnología de puntos cuánticos en 2001, cuando la investigación sobre materiales distintos del cadmio era limitada. Desde entonces, ha registrado más de 150 patentes relacionadas, lo que demuestra la visión a largo plazo de la marca en tecnología sostenible. La eliminación del cadmio no solo garantiza un menor impacto ecológico, también establece nuevos estándares para el futuro de las pantallas de consumo masivo. 

Con el lanzamiento de sus televisores SUHD en 2015, Samsung marcó un antes y un después en el mercado, ya que esos modelos demostraron que era posible crear pantallas de alto rendimiento sin comprometer el cuidado del planeta, al ser libres de cadmio. 

Hoy, las televisiones QLED de Samsung ofrecen colores más vivos, brillo uniforme y una experiencia visual más saludable al minimizar la emisión de luz azul, todo sin la necesidad de materiales tóxicos. Además, la película de Quantum Dots utilizada en sus pantallas fue recientemente certificada libre de cadmio por SGS, líder mundial en inspección y certificación de calidad. 

“Las pantallas Quantum Dot de Samsung están diseñadas para ofrecer una calidad de imagen superior de forma segura y sostenible”, señaló Alejandro Jaritz, vicepresidente Senior de la División Consumer Experience en Samsung México. “La certificación SGS valida nuestro compromiso de innovar respetando los más altos estándares medioambientales”. 

Así, Samsung seguirá invirtiendo en tecnologías de vanguardia, como es el caso de los Quantum Dots sin cadmio, todo con el objetivo de ofrecer experiencias visuales inigualables que respeten tanto el bienestar de los usuarios como la del planeta. 

Samsung Electronics anuncia que su más reciente línea de Smart TVs QLED recibió la certificación ‘Real Quantum Dot Display’ por parte de TÜV Rheinland, una organización internacional con sede en Alemania. Este reconocimiento confirma que los modelos QLED de la marca cumplen con los estándares globales en estructura de pantalla de puntos cuánticos, lo que refuerza su posición como líder en tecnología dentro del segmento de pantallas premium. 

La certificación confirma que las pantallas QLED de Samsung cumplen con el estándar 62595-1-6 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), el cual define la aplicación de unidades de conversión de luz de puntos cuánticos (QD) combinadas con fuentes de luz azul en pantallas QLED estándar.  

Como parte del proceso de certificación, TÜV Rheinland analizó el espectro de luz que emiten los televisores QLED de Samsung y confirmó una separación clara entre los colores rojo, verde y azul, un indicador clave de precisión cromática. Esta distinción se logra gracias al uso de puntos cuánticos, a diferencia de otras tecnologías basadas en materiales alternativos, que tienden a mezclar colores o reducir la nitidez. Los resultados respaldan cómo la tecnología de puntos cuánticos de Samsung permite una reproducción de color vívida y precisa. 

Con esta certificación, las Smart TVs QLED de Samsung quedan oficialmente validados como pantallas auténticas de puntos cuánticos, lo que refuerza la diferenciación de su portafolio y fortalece la confianza de los consumidores en su tecnología de pantallas premium. 

“Esta certificación valida objetivamente que las pantallas QLED de Samsung ofrecen un verdadero rendimiento de puntos cuánticos construido conforme a estándares internacionales”, afirmó Taeyong Son, vicepresidente ejecutivo del negocio de Visual Display en Samsung Electronics. “Seguiremos impulsando la innovación y fortaleciendo la confianza del consumidor mientras lideramos el mercado de televisores premium”. 

Las series que han recibido la certificación incluyen los modelos Neo QLED 8K (QN990F, QN900F), Neo QLED 4K (QN90F, QN85F, QN80F, QN70F) y QLED 4K (Q8F, Q7F, Q6F). 

Los puntos cuánticos son nanomateriales ultrafinos, decenas de miles de veces más pequeños que un cabello humano, reconocidos por su capacidad de reproducir colores precisos y vívidos dependiendo de la longitud de onda de la luz. El método mediante el cual se integran en los paneles de visualización se ha convertido en un indicador clave para evaluar el avance tecnológico en el segmento de Smart TVs premium. 

Por otra parte, la tecnología de puntos cuánticos de Samsung también ha sido reconocida por la organización de pruebas global Société Générale de Surveillance (SGS) por su excelencia en el diseño sin cadmio, un enfoque consciente del medio ambiente que elimina el uso de cadmio, un metal pesado tóxico conocido por representar riesgos para la salud y el medio ambiente. 

El mundo académico tomó nota. La exitosa comercialización de televisiones con Quantum Dots libres de cadmio no solo marcó una nueva dirección para la investigación y el desarrollo, sino que también desempeñó un papel clave en la concesión del Premio Nobel de Química 2023 por el descubrimiento y la síntesis de los Quantum Dots. 

Dando continuidad a la Parte 1, Samsung Newsroom revela cómo Samsung ha contribuido al ámbito académico a través de avances revolucionarios en innovación de materiales. 

▲ (De izquierda a derecha) Taeghwan Hyeon, Doh Chang Lee y Sanghyun Sohn.

Por qué el cadmio fue el punto de partida para la investigación de los Quantum Dots 

“Quedé verdaderamente impresionado de que Samsung lograra comercializar un producto con pantalla de Quantum Dots sin cadmio”. 

— Taeghwan Hyeon, Universidad Nacional de Seúl 

Los Quantum Dots comenzaron a captar el interés científico en la década de 1980, cuando Aleksey Yekimov, exdirector científico de Nanocrystals Technology Inc., y Louis E. Brus, profesor emérito del Departamento de Química de la Universidad de Columbia, publicaron sus investigaciones sobre el efecto de confinamiento cuántico y las propiedades ópticas dependientes del tamaño de los Quantum Dots. 

El impulso se aceleró en 1993 cuando Moungi Bawendi, profesor del Departamento de Química del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), desarrolló un método confiable para sintetizar Quantum Dots. En 2001, Taeghwan Hyeon, profesor distinguido del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad Nacional de Seúl (SNU), inventó el “proceso de calentamiento”, una técnica para producir nanopartículas uniformes sin necesidad de separación selectiva por tamaño. En 2004, Hyeon publicó un método de producción escalable en la revista académica Nature Materials, un descubrimiento ampliamente considerado como un posible cambio radical en la industria.  

▲ Taeghwan Hyeon.

Sin embargo, estos esfuerzos no condujeron de inmediato a la comercialización. En ese momento, los Quantum Dots dependían en gran medida del cadmio (Cd) como material base —una sustancia conocida por ser perjudicial para los seres humanos y designada como material restringido por la Directiva sobre Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS) de la Unión Europea. 

“Actualmente, los únicos materiales capaces de producir Quantum Dots de manera confiable son el seleniuro de cadmio (CdSe) y el fosfuro de indio (InP)”, explicó Hyeon. “El seleniuro de cadmio, el material convencional para Quantum Dots, es un compuesto de elementos del grupo II y grupo VI, mientras que el fosfuro de indio se forma a partir de elementos del grupo III y grupo V. Sintetizar Quantum Dots a partir de elementos del grupo II y VI es relativamente sencillo, pero combinar elementos del grupo III y V es químicamente mucho más complejo”. 

▲ Comparación entre Quantum Dots basados en cadmio con enlaces iónicos y Quantum Dots basados en indio con enlaces covalentes.

El cadmio, un elemento con dos electrones de valencia, forma enlaces iónicos fuertes [1] con elementos como el selenio (Se), el azufre (S) y el telurio (Te), cada uno con seis electrones de valencia. Estas combinaciones dan lugar a semiconductores estables, conocidos como semiconductores II–VI, materiales que han sido ampliamente utilizados en la investigación debido a su capacidad para producir nanocristales de alta calidad incluso a temperaturas relativamente bajas. Como resultado, el uso de cadmio en la síntesis de Quantum Dots fue considerado durante muchos años un estándar académico. 

En cambio, el indio (In), una alternativa al cadmio con tres electrones de valencia, forma enlaces covalentes [2] con elementos como el fósforo (P), que tiene cinco electrones de valencia. Los enlaces covalentes son generalmente menos estables que los iónicos y tienen una naturaleza direccional, lo que incrementa la probabilidad de defectos durante la síntesis de nanocristales. Estas características han hecho del indio un material desafiante tanto en la investigación como en la producción a gran escala. 

“Es difícil lograr una alta cristalinidad en Quantum Dots hechos con fosfuro de indio”, señaló Lee. “Se requiere un proceso de síntesis complejo y exigente para alcanzar los estándares de calidad necesarios para su comercialización”. 

Sin compromisos: Del descubrimiento a la producción a gran escala 

  “No hay espacio para compromisos cuando se trata de la seguridad del consumidor”. 

— Sanghyun Sohn, Samsung Electronics 

Samsung, sin embargo, adoptó un enfoque diferente. 

“Hemos estado investigando y desarrollando la tecnología de Quantum Dots desde 2001”, dijo Sanghyun Sohn, jefe del Laboratorio de Pantallas Avanzadas de Visual Display Business en Samsung Electronics. “Pero desde el principio, determinamos que el cadmio, nocivo para el cuerpo humano, no era adecuado para su comercialización. Aunque las regulaciones en algunos países permiten técnicamente hasta 100 partes por millón (ppm) de cadmio en productos electrónicos, Samsung adoptó desde el inicio una política de cero cadmio. Sin cadmio, sin concesiones, esa fue nuestra estrategia. No hay espacio para compromisos cuando se trata de la seguridad del consumidor”. 

▲ Sanghyun Sohn.

El firme compromiso de Samsung con su principio de “La seguridad es nuestra prioridad absoluta” se evidenció en 2014, cuando la compañía desarrolló con éxito el primer material de Quantum Dots sin cadmio del mundo. Para garantizar tanto la durabilidad como la calidad de imagen, Samsung introdujo una tecnología de recubrimiento protector de triple capa que protege las nanopartículas de fosfuro de indio contra factores externos como el oxígeno y la luz. Al año siguiente, Samsung lanzó el primer televisor SUHD comercial del mundo con Quantum Dots sin cadmio, marcando un cambio de paradigma en la industria de pantallas y el resultado de años de investigación iniciados a principios de los años 2000. 

“Los Quantum Dots basados en fosfuro de indio son inherentemente inestables y más difíciles de sintetizar en comparación con los de cadmio, alcanzando inicialmente solo alrededor del 80% del rendimiento de los Quantum Dots basados en cadmio”, explicó Sohn. “Sin embargo, a través de un proceso intensivo de desarrollo en el Instituto de Tecnología Avanzada de Samsung (SAIT), logramos aumentar el rendimiento al 100% y garantizar su confiabilidad por más de 10 años”. 

▲ Los tres componentes de los Quantum Dots.

Los Quantum Dots presentes en los QLED de Samsung están compuestos por tres componentes clave: un núcleo, donde se emite la luz; una carcasa, que protege el núcleo y estabiliza su estructura; y un ligando, un recubrimiento de polímero que mejora la estabilidad frente a la oxidación fuera de la carcasa. La esencia de la tecnología de Quantum Dots radica en la integración precisa de estos tres elementos, un proceso industrial avanzado que abarca desde la adquisición de materiales y la síntesis, hasta la producción en masa y el registro de numerosas patentes. 

“Ninguno de los tres componentes, núcleo, carcasa o ligando, puede pasarse por alto”, añadió Lee. “La tecnología de Samsung para la síntesis de fosfuro de indio es excepcional”. 

“Desarrollar una tecnología en el laboratorio ya es un gran desafío, pero su comercialización exige un esfuerzo completamente diferente para garantizar la estabilidad del producto y una calidad de color constante”, afirmó Hyeon. “Me impresionó realmente que Samsung lograra comercializar un producto con pantalla de Quantum Dots sin cadmio”. 

Estableciendo el estándar en Quantum Dots 

 “Las tendencias de investigación en la comunidad académica cambiaron notablemente antes y después del lanzamiento de las pantallas con Quantum Dots de Samsung”. 

— Doh Chang Lee, Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) 

Las propiedades ópticas de los Quantum Dots se están aplicando en una amplia gama de campos, como las celdas solares, la medicina y la computación cuántica. Sin embargo, la Smart TV con Quantum Dots sigue siendo la aplicación más investigada y comercializada hasta la fecha, con Samsung destacándose como pionero. 

Basándose en años de investigación y en la introducción de sus televisiones SUHD, Samsung lanzó sus QLED TVs en 2017, estableciendo un nuevo estándar para las pantallas de alta gama. En 2022, la compañía llevó la innovación un paso más allá con el debut de los QD-OLED TVs, la primera pantalla del mundo en combinar Quantum Dots con una estructura OLED. 

▲ Comparación entre estructuras LCD, QLED y QD-OLED.

QD-OLED es una tecnología de pantalla de nueva generación que integra Quantum Dots en la estructura auto emisiva del OLED. Este enfoque permite tiempos de respuesta más rápidos, negros más profundos y mayores relaciones de contraste. El QD-OLED de Samsung fue reconocido como Pantalla del Año en 2023 por la Society for Information Display (SID), la organización más grande del mundo dedicada a las tecnologías de pantallas. 

“Samsung no solo ha liderado el mercado con sus pantallas Quantum Dots basados en fosfuro de indio, sino que además sigue siendo la única empresa que ha logrado integrar y comercializar con éxito Quantum Dots en pantallas OLED”, dijo Sohn. “Al aprovechar nuestro liderazgo en tecnología de Quantum Dots, continuaremos liderando el futuro de la innovación en pantallas”. 

▲ Doh Chang Lee.

“Las tendencias de investigación en la comunidad académica cambiaron notablemente antes y después del lanzamiento de las pantallas con Quantum Dots de Samsung”, comentó Doh Chang Lee, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST). “Desde su lanzamiento, las discusiones se han centrado cada vez más en las aplicaciones prácticas en lugar de los materiales en sí, lo que refleja el potencial de implementación en el mundo real a través de las tecnologías de pantalla”. 

“Ha habido muchos intentos de aplicar los Quantum Dots en diversos campos, incluyendo la fotocatálisis”, añadió. “Pero estos esfuerzos aún se encuentran en etapas tempranas en comparación con su uso en pantallas”. 

Hyeon también destacó que la exitosa comercialización de los televisiones con Quantum Dots de Samsung ayudó a allanar el camino para que Bawendi, Brus y Yekimov recibieran el Premio Nobel de Química en 2023. 

“Uno de los criterios más importantes para el Premio Nobel es el grado en que una tecnología ha contribuido a la humanidad a través de su comercialización”, señaló. “El QLED de Samsung representa uno de los logros más significativos en nanotecnología. Sin su comercialización, habría sido difícil que los Quantum Dots recibieran reconocimiento del Nobel”. 

La visión de Samsung para las pantallas del mañana 

Desde el lanzamiento de sus QLED TVs, Samsung ha acelerado el desarrollo de la tecnología de Quantum Dots tanto en la industria como en la academia. Al ser consultados sobre el futuro de las pantallas con Quantum Dots, los expertos compartieron sus perspectivas sobre lo que está por venir.  

“Como tecnología de próxima generación, actualmente estamos explorando los Quantum Dots auto emisivos”, explicó Sohn. “Hasta ahora, los Quantum Dots han dependido de una fuente de luz externa para expresar los colores rojo y verde. En el futuro, nuestro objetivo es desarrollar Quantum Dots que emitan luz de manera independiente mediante electroluminiscencia, produciendo los tres colores primarios mediante la inyección de energía eléctrica. También estamos trabajando en el desarrollo de Quantum Dots azules”. 

“Como los materiales electroluminiscentes permiten reducir el tamaño de los componentes de los dispositivos, podremos alcanzar la alta resolución, eficiencia y brillo necesarios para aplicaciones de realidad virtual y aumentada”, comentó Lee, anticipando una transformación importante en el futuro de las pantallas. 

“Una buena pantalla es aquella que el espectador ni siquiera percibe como una pantalla”, afirmó Sohn. “El objetivo final es ofrecer una experiencia que se sienta indistinguible de la realidad. Como líderes en innovación de pantallas con Quantum Dots, seguiremos avanzando con orgullo”. 

Con su liderazgo constante y una audaz visión tecnológica, Samsung está dando forma al futuro de las pantallas y reescribiendo lo que es posible con los Quantum Dots. 

[1] Un enlace iónico es un tipo de enlace químico que se forma cuando los electrones se transfieren entre átomos, creando iones que se mantienen unidos por atracción eléctrica.

[2] Un enlace covalente es un enlace químico en el que dos átomos comparten electrones.

Los Quantum Dots, diminutas partículas semiconductoras, emiten distintos colores de luz según su tamaño, lo que permite obtener tonos excepcionalmente puros y vivos. Samsung Electronics, principal mundial en la fabricación de pantallas, ha incorporado esta innovadora tecnología para elevar la calidad de imagen en sus pantallas 

Samsung Newsroom sostuvo una conversación con Taeghwan Hyeon, profesor distinguido del Departamento de Ingeniería Química y Biológica en la Universidad Nacional de Seúl (SNU); Doh Chang Lee, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST); y Sanghyun Sohn, líder del Laboratorio de Pantallas Avanzadas en el área de Visual Display Business de Samsung Electronics, para profundizar en cómo los Quantum Dots están dando paso a una nueva era en la tecnología de pantallas. 

• Comprendiendo la brecha de energía 

• Quantum Dots, cuanto más pequeña la partícula, mayor la brecha de banda 

• Ingeniería detrás de las láminas de Quantum Dots

• Las Smart TVs QLED usan Real Quantum Dots para crear color 

Comprendiendo la brecha de banda 

“Para entender losQuantum Dots, primero hay que comprender el concepto de brecha de banda”. 

— Taeghwan Hyeon, Universidad Nacional de Seúl  

El movimiento de los electrones es lo que genera electricidad. En este proceso intervienen principalmente los electrones más externos de un átomo, conocidos como electrones de valencia. Estos se encuentran en una región energética llamada banda de valencia. Por encima de ella existe otra región, desocupada pero capaz de recibir electrones, conocida como banda de conducción. 

Cuando un electrón absorbe energía suficiente, puede saltar de la banda de valencia a la banda de conducción. Al liberar esa energía, regresa a su posición original. La diferencia de energía entre ambas bandas, es decir, la cantidad necesaria para que un electrón realice este salto, que se conoce como brecha de banda. 

▲ Comparación de estructuras de bandas de energía en aislantes, semiconductores y conductores.

Materiales como el caucho y el vidrio son aislantes porque tienen brechas de banda muy amplias, lo que dificulta que los electrones se muevan libremente entre las bandas. En cambio, en los conductores como el cobre o la plata, las bandas de valencia y de conducción están superpuestas, lo que permite que los electrones se desplacen con facilidad y se genere una alta conductividad eléctrica.   

Los semiconductores se encuentran en un punto intermedio: tienen una brecha de banda más estrecha. En condiciones normales, su capacidad para conducir electricidad es limitada, pero al recibir estímulos como calor, luz o electricidad, pueden conducir corriente o incluso emitir luz.  

“Para entender los Quantum Dots, primero hay que comprender el concepto de brecha de banda”, explicó Hyeon, quien subrayó que la estructura de bandas de energía de un material es fundamental para definir sus propiedades eléctricas.  

Quantum Dots, cuanto más pequeña la partícula, mayor la brecha de banda   

“A medida que las partículas de Quantum Dots se hacen más pequeñas, la longitud de onda de la luz emitida cambia de rojo a azul”. 

— Doh Chang Lee, Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea 

Los Quantum Dots son cristales semiconductores diminutos, con un tamaño en escala nanométrica, que exhiben propiedades eléctricas y ópticas extraordinarias. Medidos en nanómetros (nm), es decir, milmillonésimas de metro, estas partículas tienen apenas una fracción del grosor de un cabello humano. Al reducir un semiconductor a esta escala, sus características cambian radicalmente en comparación con su forma a gran escala. 

En estado masivo, las partículas son lo suficientemente grandes como para permitir que los electrones se desplacen libremente dentro del material, sin verse limitados por su propia longitud de onda. Esto da lugar a niveles de energía que forman un espectro continuo, como si se tratara de un tobogán de pendiente suave. En cambio, cuando el semiconductor se convierte en un punto cuántico, el movimiento de los electrones queda restringido, ya que el tamaño de la partícula es menor que la longitud de onda del electrón. 

▲ El tamaño determina el ancho de banda en los puntos cuánticos.

Imagina sacar agua (energía) de una olla grande (estado en masa) con una cuchara (ancho de banda correspondiente a la longitud de onda de un electrón). Usando la cuchara, se puede ajustar libremente la cantidad de agua en la olla, desde estar llena hasta vacía, esto es equivalente a niveles de energía continuos. Sin embargo, cuando la olla se reduce al tamaño de una taza de té, como un punto cuántico, la cuchara ya no encaja. En ese momento, la taza solo puede estar llena o vacía. Esto ilustra el concepto de niveles de energía cuantizados. 

“Cuando las partículas semiconductoras se reducen a la escala nanométrica, sus niveles de energía dejan de ser continuos y solo pueden existir en pasos definidos”, explicó Hyeon. “Este fenómeno se conoce como confinamiento cuántico. Y en esta escala, el ancho de banda puede ajustarse según el tamaño de la partícula”. 

A medida que el tamaño del Quantum Dot se reduce, también disminuye el número de moléculas dentro de él. Esto debilita las interacciones entre los orbitales moleculares y refuerza el confinamiento cuántico, haciendo que el ancho de banda aumente [1]. Como este ancho de banda representa la energía liberada cuando un electrón cae de la banda de conducción a la banda de valencia, también cambia el color de la luz emitida. 

“Cuanto más pequeña es la partícula, más corta es la longitud de onda de la luz que emite: va de rojo a azul”, destacó Lee. “En otras palabras, el color del Quantum Dot depende directamente de su tamaño”. 

Ingeniería detrás de las láminas de Quantum Dots

“La imagen de Quantum Dots  es el núcleo de las televisiones QLED, un testimonio de la profunda experiencia técnica de Samsung”. 

 — Doh Chang Lee, Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea  

Los Quantum Dots han despertado un gran interés en múltiples campos, desde las celdas solares y la fotocatálisis, hasta la medicina y la computación cuántica. Sin embargo, fue la industria de las pantallas la que logró dar el primer gran paso comercial con esta tecnología. 

“Una de las razones por las que Samsung decidió enfocarse en los Quantum Dots es por la precisión con la que emiten luz”, explicó Sohn. “Tienen picos muy estrechos en su espectro de emisión, lo que, junto con su intensa fluorescencia, los convierte en una opción ideal para reproducir colores con una fidelidad extraordinaria”. 

▲Los Quantum Dots crean colores ultra puros de rojo, verde y azul (RGB) al controlar la luz a escala nanométrica, produciendo un ancho de banda estrecho y una fuerte fluorescencia.

Para aprovechar al máximo los Quantum Dots en la tecnología de pantallas, es fundamental que los materiales y las estructuras mantengan un rendimiento óptimo incluso en condiciones exigentes. Samsung QLED lo consigue a través del uso de una imagen de Quantum Dots que maximiza sus propiedades únicas. 

“La precisión en la reproducción del color depende en gran medida de cómo esta imagen aprovecha las características ópticas de los Quantum Dots”, resaltó Lee. “Para que sea viable en productos comerciales, la imagen debe cumplir con criterios clave, como una conversión eficiente de la luz y un alto nivel de translucidez”. 

▲ Sanghyun Sohn.

La imagen de Quantum Dots utilizada en las pantallas Samsung QLED se produce al añadir una solución de Quantum Dots a una base de polímero calentada a una temperatura muy alta, extendiéndola en una capa delgada y luego curándola. Aunque esto suene sencillo, el proceso de fabricación real es altamente complejo. 

“Es como intentar mezclar de manera uniforme polvo de canela en miel pegajosa sin hacer grumos, no es tarea fácil”, dijo Sohn. “Para dispersar uniformemente los Quantum Dots a lo largo de la imagen, se deben considerar cuidadosamente varios factores, como los materiales, el diseño y las condiciones de procesamiento”. 

A pesar de estos desafíos, Samsung llevó la tecnología más allá. Para garantizar la durabilidad a largo plazo en sus pantallas, la compañía desarrolló materiales poliméricos patentados específicamente optimizados para los Quantum Dots. 

“Hemos adquirido una gran experiencia en tecnología de Quantum Dots al desarrollar barreras que protegen contra la humedad y materiales poliméricos diseñados para dispersarlos de manera uniforme”, añadió. “Gracias a esto, no solo logramos escalar la producción, sino que también optimizamos los costos”. 

Gracias a este proceso avanzado, la imagen de Quantum Dots de Samsung ofrece una expresión precisa del color y una eficiencia luminosa excepcional, todo respaldado por una durabilidad líder en la industria.  

“La luminosidad se mide típicamente en nits, siendo un nit equivalente al brillo de una vela”, explicó Sohn. “Mientras que los LED convencionales ofrecen alrededor de 500 nits, nuestras pantallas de Quantum Dots pueden alcanzar los 2,000 nits o más, lo equivalente a 2,000 velas, logrando un nuevo nivel de calidad de imagen”. 

▲ Comparación del gamut RGB entre el espectro de luz visible, sRGB y DCI-P3 en un espacio de color CIE 1931.

* CIE 1930: Un sistema de color ampliamente utilizado anunciado en 1931 por la Commission internationale de l’éclairage. 

* sRGB (RGB estándar): Un espacio de color creado cooperativamente por Microsoft y HP en 1996 para monitores e impresoras. 

* DCI-P3 (Digital Cinema Initiatives – Protocol 3): Un espacio de color ampliamente utilizado para contenido digital HDR, definido por Digital Cinema Initiatives para proyectores digitales. 

Aprovechando los Quantum Dots, Samsung ha mejorado significativamente tanto el brillo como la expresión del color, ofreciendo una experiencia visual como nunca antes se había visto. De hecho, las televisiones Samsung QLED logran una tasa de reproducción de color que supera el 90% del espacio de color DCI-P3 (Digital Cinema Initiatives – Protocol 3), el estándar de precisión de color en el cine digital. 

“Incluso si has creado Quantum Dots, necesitas asegurar la estabilidad a largo plazo para que sean útiles”, dijo Lee. “La síntesis de QuantumDots basada en fosfuro de indio (InP) y las tecnologías de producción de imágenes de Samsung son un testimonio de la profunda experiencia técnica de Samsung”.  

Las pantallas QLED reales usan Quantum Dots para crear color

“La legitimidad de un televisor de Quantum Dots radica en si aprovecha o no el efecto de confinamiento cuántico”. 

— Taeghwan Hyeon, Universidad Nacional de Seúl  

A medida que crece el interés por los Quantum Dots en la industria, han surgido diversos productos en el mercado. Sin embargo, no todos las televisiones que los incorporan ofrecen la misma experiencia: para que realmente marquen la diferencia, los Quantum Dots deben aportar de forma significativa a la calidad de imagen. 

▲ Taeghwan Hyeon.

“La legitimidad de una pantalla de Quantum Dots radica en si aprovecha o no el efecto de confinamiento cuántico”, dijo Hyeon. “El primer requisito fundamental es usar los Quantum Dots para crear color”. 

“Para que se considere una verdadera pantalla de Quantum Dots, los Quantum Dots deben servir como material principal para convertir o emitir luz”, explicó Lee. “Para los Quantum Dots convertidores de luz, la pantalla debe contener una cantidad adecuada de Quantum Dots para absorber y convertir la luz azul emitida por la unidad de retroiluminación”.  

▲ Doh Chang Lee.

“La imagen de Quantum Dots debe contener una cantidad suficiente de estos materiales para funcionar de manera efectiva”, recalcó Sohn, subrayando la importancia de su concentración. “Samsung QLED incorpora más de 3,000 partes por millón (ppm) de Quantum Dots. El 100% de los colores rojo y verde en nuestras pantallas se genera mediante esta tecnología”. 

Samsung comenzó a explorar el potencial de los Quantum Dots desde 2001 y, en 2015, presentó la primera pantalla con Quantum Dots sin cadmio del mundo: el SUHD. Dos años más tarde, en 2017, la compañía marcó un nuevo hito al lanzar su línea premium QLED, reafirmando su liderazgo en el desarrollo y comercialización de esta tecnología. 

En la segunda parte de esta serie de entrevistas, Samsung Newsroom profundiza en cómo la compañía no solo llevó la tecnología de pantallas de Quantum Dots al mercado, sino que también fue pionera en el desarrollo de materiales libres de cadmio, una innovación reconocida por los científicos galardonados con el Premio Nobel de Química. 

[1] Cuando un material semiconductor se encuentra en su estado volumétrico, la banda prohibida se mantiene fija en un valor característico del material y no depende del tamaño de las partículas. 

Samsung Electronics anunció hoy que la lámina de puntos cuánticos (QD) utilizada en sus televisiones QD recibió la certificación de cumplimiento de la directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS), y se ha verificó que no contiene cadmio por parte del instituto de certificación global, Société Générale de Surveillance (SGS). 

SGS, con sede en Ginebra, Suiza, es un organismo de pruebas y certificación líder a nivel mundial que brinda servicios para garantizar que las organizaciones cumplan con estrictos estándares de calidad y seguridad en diversas industrias, incluidos productos electrónicos, alimentos y medio ambiente. 

Además de recibir el reconocimiento de SGS por la tecnología sin cadmio en la película de Quantum Dots de Samsung, el cumplimiento de la empresa con la directiva RoHS de la UE garantiza la seguridad de la experiencia de ver televisión. 

“Las pantallas con Quantum Dots de Samsung están fabricados con tecnología segura que cumple con las restricciones sobre sustancias peligrosas y, al mismo tiempo, ofrecen una calidad de imagen inigualable”, afirmó Taeyong Son, vicepresidente ejecutivo de la división Visual splay Business en Samsung Electronics. “Obtener la certificación SGS valida plenamente la seguridad de nuestros productos. Con este reconocimiento, nos comprometemos a seguir desarrollando tecnologías de visualización sostenibles”. 

Samsung comenzó a investigar la tecnología de puntos cuánticos en 2001, y su compromiso continuo con la investigación y la inversión la ha posicionado a la vanguardia de la innovación en el mercado global de pantallas. 

Después de desarrollar el primer material de puntos cuánticos sin cadmio del mundo en 2014, Samsung lanzó pantallas que implementaban la tecnología al año siguiente. Desde entonces, la empresa ha liderado la tecnología de puntos cuánticos a través de avances tecnológicos continuos. 

En particular, Samsung creó con éxito material de nanocristales sin cadmio y ha obtenido alrededor de 150 patentes para la tecnología. Con esta amplia experiencia y progreso tecnológico, la empresa ha marcado el comienzo de una era de televisiones de puntos cuánticos más seguros fabricados con materiales que no contienen sustancias nocivas. 

Quantum Dots: la nueva generación de pantallas innovadoras 

Los Quantum Dots son partículas semiconductoras ultradelgadas decenas de miles de veces más delgadas que un cabello humano. Desde su creación, sus características físicas, que les permiten ofrecer el mayor nivel de precisión cromática y brillo entre los materiales existentes, los han colocado en una posición inmejorable para revolucionar la tecnología de las pantallas. 

Cuando se utilizan en pantallas, los puntos cuánticos ofrecen una amplia gama cromática que se asemeja mucho a los colores percibidos por el ojo humano y facilitan el ajuste de la luz a nivel de pixel para obtener niveles de negro más precisos. Al emitir luz en todas direcciones, los puntos cuánticos proporcionan una luminancia uniforme y un color homogéneo desde cualquier ángulo de visión, al tiempo que minimizan la exposición a la luz azul para una experiencia visual más cómoda. 

▲ Televisiones SUHD en el CES 2015

Lo que destaca a los Quantum Dots: contenido, la calidad de la película y la tecnología sin cadmio 

El sector de las pantallas sigue investigando y desarrollando la comercialización de los Quantum Dots, un material que está cambiando las reglas del juego de la tecnología de visualización. Por eso, recientemente han aparecido en el mercado diversas televisiones con Quantum Dots, que ofrecen una amplia gama de opciones a los clientes.  

Sin embargo, las principales diferencias entre las televisiones con Quantum Dots radican en cómo se aplica la tecnología y la calidad general de la pantalla. Para garantizar una experiencia visual de primera, hay que tener en cuenta factores como la cantidad de contenido de Quantum Dots, la calidad de la película estos y el uso de materiales sin cadmio.  

▲ Factores para tener en cuenta al elegir una televisión con Quantum Dots de alta calidad

Contenido de Quantum Dot 

La verdadera calidad de una televisión con Quantum Dots se determina por su contenido de puntos cuánticos. La película de puntos cuánticos requiere un mínimo de 3,000 partes por millón (ppm) del material para lograr la calidad de imagen y la expresión de color intensas y ricas que sólo pueden ofrecer los puntos cuánticos. 

Película Quantum Dot 

Las pantallas QLED de Samsung eliminan la necesidad de una capa de fósforo independiente, lo que mejora la eficiencia lumínica y energética al tiempo que proporciona colores más vivos. Una pantalla OLED de puntos cuánticos (QD-OLED) va un paso más allá en la mejora de la calidad de imagen, al contar con una capa de transistor de película delgada(TFT)[1], una fuente de luz autoemisora y una película de puntos cuánticos que utiliza la luz emitida por la fuente de luz. En ambos casos, una película de puntos cuánticos que contenga suficientes puntos cuánticos es clave para ofrecer una calidad de imagen y una durabilidad de primera clase. 

▲ Comparación de las pantallas QD-OLED y LCD

Sin cadmio 

En las primeras fases de desarrollo de las pantallas con Quantum Dots, el cadmio era esencial para lograr las ventajas clave de los puntos cuánticos, como la reproducción del color y la relación de contraste. En aquella época, el cadmio se consideraba el material más eficaz para producir puntos cuánticos. 

Sin embargo, la toxicidad del cadmio se convirtió en un importante obstáculo para la comercialización de la tecnología de puntos cuánticos. Este elemento suponía una grave amenaza para el medio ambiente, lo que dificultaba su uso generalizado a pesar de ser el material más adecuado para implantar la tecnología de puntos cuánticos.  

En respuesta a este desafío, Samsung desarrolló el primer material de puntos cuánticos sin cadmio del mundo en 2014 y comercializó con éxito la tecnología de Quantum Dots con sus televisiones SUHD al año siguiente, para abrir una nueva era de pantallas de puntos cuánticos. 

10 años de innovación y liderazgo en Quantum Dot 

Samsung ha reconocido rápidamente el potencial de la tecnología de puntos cuánticos y ha liderado la innovación en el mercado mundial de pantallas durante la última década a través de una continua investigación e inversión. 

▲ Cronología del desarrollo de la tecnología de puntos cuánticos de Samsung de 2001 a 2022

Samsung empezó a investigar y desarrollar la tecnología de puntos cuánticos en 2001, cuando la investigación sobre materiales distintos del cadmio era limitada. Para conseguir colores vivos era necesario que las partículas de tamaño nanométrico fueran uniformes, pero la falta de tecnología e investigación dificultaba enormemente la producción en masa. 

A pesar de estos obstáculos, Samsung consiguió crear un material de nanocristales sin cadmio en 2014. Desde entonces, la empresa ha acumulado una amplia experiencia —registrando más de 150 patentes— y ha trabajado continuamente en el avance de esta tecnología. El prolongado compromiso de Samsung culminó en 2015, cuando la empresa presentó las primeras pantallas SUHD del mundo con tecnología de puntos cuánticos sin cadmio. 

▲ Televisiones QLED (75Q8C y 88Q8F) en el evento First Look 2017 de Samsung durante el CES 2017.

La línea QLED de Samsung se reveló en 2017, estableciendo un nuevo estándar para pantallas premium que superaron las limitaciones de las televisiones OLED. Mediante la aplicación de la tecnología de puntos cuánticos metálicos, Samsung alcanzó el estándar de color DCI-P3 de la Iniciativa de Cine Digital y logró un volumen de color del 100% por primera vez en el mundo, presentando así una expresión de color sin precedentes. Además, el uso de la tecnología de puntos cuánticos inorgánicos protegió las pantallas del efecto burn-in[2] para garantizar una calidad de imagen constante a lo largo del tiempo. 

▲ (De izquierda a derecha) Kwang-Hee Kim, Dr. Taehyung Kim, Dr, Eunjoo Jang, Sungwoo Kim y Seon-Myeong Choi del Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung.

Tras su éxito en el desarrollo de un elemento emisor de luz roja para pantallas en 2019, la compañía mejoró la eficiencia luminosa de los QLED autoemisores azules —considerados los más difíciles de implementar entre los tres colores primarios de QLED[3]— a un 20.2%, un número líder en la industria. 

“Descubrir un material azul para los QLED autoemisores y demostrar un rendimiento líder en la industria a nivel de dispositivo fueron logros significativos de esta investigación”, dijo el Dr. Eunjoo Chang, miembro del Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung. “La tecnología de Quantum Dots distintiva de Samsung ha superado una vez más las barreras técnicas.” 

Estos avances de vanguardia condujeron al lanzamiento de los televisores QD-OLED, que hicieron historia en CES 2022 al ganar el premio Best of Innovation por integrar la tecnología de puntos cuánticos y las pantallas OLED. 

Samsung sigue dedicada al avance de la tecnología de puntos cuánticos a través de la innovación continua. La compañía continúa invirtiendo en tecnología de visualización líder —desde QLED hasta Neo OLED— ofreciendo alto brillo, precisión de color y frecuencia. Impulsado por las inigualables innovaciones de puntos cuánticos de Samsung, el futuro de la tecnología de visualización es más brillante que nunca. 

[1] Circuito electrónico que ajusta y controla las capas emisoras de luz. 

[2] El burn-in se produce cuando una imagen estática se muestra durante demasiado tiempo, lo que provoca distorsiones de color o imágenes fantasma que permanecen en pantalla. 

[3] Rojo, verde y azul.