Что такое телевизор с квантовыми точками (он же QLED)?

Что нужно знать о телевизорах Quantum Dot и QLED

Несмотря на некоторые недостатки, ЖК-телевизоры являются доминирующим типом телевизоров, продаваемых и покупаемых потребителями. Принятие ЖК-телевизоров ускорило упадок ЭЛТ и телевизоров с обратной проекцией, а также является основной причиной того, что плазменные телевизоры больше не с нами. В последние годы OLED-телевизор, возглавляемый LG, широко рекламировался как его «улучшенная» производительность как преемник LCD. Тем не менее, несмотря на то, что он представляет собой шаг вперед в телевизионной технологии, ЖК-телевизоры все еще могут занять его на ступеньку выше благодаря внедрению Квантовых точек (он же QLED).

Квантовые точки и QLED относятся к одной и той же технологии. QLED – это маркетинговый термин, который Samsung и TCL используют в брендинге своих телевизоров Quantum Dot.

Что такое квантовая точка?

В целях применения в телевизорах и видеодисплеях Quantum Dot представляет собой искусственный нанокристалл с полупроводниковыми свойствами, который можно использовать для повышения яркости и цветопередачи, отображаемых в неподвижных и видеоизображениях на ЖК-экране.

Квантовые точки являются излучающими частицами (чем-то похожими на люминофоры на плазменном телевизоре), но в этом случае, когда на них воздействуют фотоны от внешнего источника света (в случае применения на ЖК-телевизоре – синий светодиод), каждая точка излучает цвет определенной полосы пропускания, которая определяется его размером. Большие точки излучают свет, который перекошен в сторону красного, и, когда точки становятся меньше, они излучают свет, который больше перекошен в сторону зеленого.

Когда квантовые точки назначенных размеров сгруппированы в структуру (подробнее об этом в следующем разделе) и объединены с источником света с синим светодиодом, они могут излучать свет по всей ширине полосы цвета, необходимой для просмотра ТВ.

Используя свойства Quantum Dot, производители телевизоров могут повысить яркость и цветопередачу ЖК-телевизоров сверх текущих возможностей.

На изображении выше показана структура квантовой точки (справа), гипотетический пример взаимосвязи свойств излучения квантовой точки в зависимости от размера (слева) и метод, с помощью которого фактически изготавливаются квантовые точки (выглядит как-то из лаборатории доктора Франкенштейна или химической лаборатории колледжа).

Как квантовые точки можно использовать в ЖК-телевизорах

После создания квантовых точек точки разного размера могут быть размещены в случайном порядке или организованно по размеру в корпусе, который можно поместить в ЖК-телевизор (для ЖК-телевизора точки обычно имеют два размера, один оптимизирован для зеленого и другой оптимизирован под красный).

Изображение, показанное на этой странице, иллюстрирует, как квантовые точки можно использовать в ЖК-телевизоре в соответствии с используемым типом корпуса.

  • Помещается внутри корпуса (называемого Edge Optic) вдоль краев ЖК-панели между синим светодиодным краевым источником света и ЖК-панелью (для светодиодных/ЖК-телевизоров с краевым освещением).
  • На «пленочном улучшающем слое», размещенном между синим светодиодным источником света и ЖК-панелью (для светодиодных/ЖК-телевизоров Full Array или Direct-Lit).
  • На микросхеме, расположенной над источниками света с синим светодиодом по краю ЖК-панели (для светодиодных/ЖК-телевизоров с подсветкой).

В каждом методе синий светодиод посылает свет через квантовые точки, которые затем возбуждаются так, что излучают красный и зеленый свет (который также сочетается с синим светом, исходящим от источника света).

Затем разноцветный свет проходит через ЖК-чипы, цветные фильтры и на экран для отображения изображения. Добавленный излучающий слой Quantum Dot позволяет ЖК-телевизору отображать более насыщенную и более широкую цветовую гамму, чем ЖК-телевизоры, без добавленного слоя Quantum Dot.

Эффект добавления квантовых точек на ЖК-телевизоры

Выше приведен график и пример того, как добавление квантовых точек на ЖК-телевизоры может улучшить цветопередачу.

На диаграмме сверху находится стандартное графическое представление, которое иллюстрирует полный видимый спектр цветов. Телевизоры и видео технологии не могут отображать весь спектр цветов. Помня об этом, треугольники, отображаемые в этом спектре, показывают, насколько близко различные цветовые технологии, используемые в устройствах отображения видео, подходят к этой цели.

Как видно из указанных треугольников, ЖК-телевизоры, использующие традиционную белую светодиодную подсветку заднего или краевого освещения, намного меньше, чем цветовой стандарт NTSC, принятый в 1953 году для передачи цвета. Однако, как вы также видите, когда в смесь добавляются квантовые точки, цвет на ЖК-телевизоре может простираться достаточно далеко, чтобы соответствовать требованиям стандарта цвета NTSC.

Практический эффект: цвета более насыщенные и естественные, как показано в сравнениях ниже на графике.

Квантовые точки также можно использовать для удовлетворения потребностей как HD (рекомендация 709), так и Ultra HD (рекомендация 2020/BT).2020) цветовые стандарты.

ЖК против OLED

Как упоминалось во введении к этой статье, ЖК-телевизоры являются наиболее распространенным типом, используемым в домашних хозяйствах во всем мире.

Однако ЖК-телевизоры имеют недостатки в насыщенности цвета и производительности уровня черного, особенно по сравнению с плазменными телевизорами. Внедрение светодиодных систем черного и бокового освещения несколько помогло, но этого было недостаточно.

В ответ на эти недостатки телеиндустрия (в основном LG) выбирает OLED в качестве решения, поскольку телевизоры с технологией OLED могут производить как более широкую цветовую гамму, так и абсолютный черный цвет.

Хотя OLED считается лучшей альтернативой LED/LCD, после многих лет обещаний и неудачных попыток выйти на рынок, в 2014 году только LG и Samsung вышли на телевизионный рынок с широкоэкранными OLED-телевизорами, которые были представлены на CES 2013 с использованием двух слегка отличающихся друг от друга подходы.

LG использует систему, называемую WRGB, которая представляет собой комбинацию субпикселей OLED, излучающих белый свет, и цветовых фильтров для создания изображений, в то время как Samsung включила субпиксели OLED, излучающие настоящий красный, зеленый и синий свет.

В 2015 году Samsung прекратила производство потребительских OLED-телевизоров, в результате чего LG и Sony стали единственными источниками OLED-телевизоров, ориентированных на потребительский рынок США.

OLED-телевизоры действительно выглядят великолепно, но есть одна важная проблема, которая мешает остальной телевизионной индустрии выводить OLED-телевизоры на рынок в массовом порядке, по цене.

Несмотря на утверждение, что ЖК-телевизоры имеют более сложную структуру, чем OLED-телевизоры, реальный факт заключается в том, что OLED-телевизоры были более дорогими в производстве с экранами большого размера, необходимыми для телевизоров.

Это связано с дефектами, которые обнаруживаются в производственном процессе и приводят к тому, что большой процент экранов OLED отказывается от использования для экранов большого размера. В результате большинство предполагаемых преимуществ OLED (таких как возможность отображения более широкой цветовой гаммы и более глубокого уровня черного) по сравнению со светодиодными/ЖК-телевизорами подавляются.

Используя производственные проблемы OLED и возможность встраивания Quantum Dots в конструкцию LED/LCD телевизоров, выполняемых в настоящее время (и очень мало изменений, необходимых в сборочной линии), Quantum Dots может стать билетом для того, чтобы приблизить производительность LED/LCD телевизоров к производительности на что надеялись производители телевизоров с OLED – и при гораздо меньших затратах.

ЖК-дисплей с квантовыми точками против OLED

На этой странице представлена ​​диаграмма, сравнивающая требования к яркости, цвету и потребляемой мощности двух светодиодных/ЖК-телевизоров Sony, которые включают в себя квантовые точки с OLED-телевизорами первого поколения, выпущенными Samsung и LG.

Не вдаваясь в технические подробности, сравнивая все четыре комплекта, вы обнаружите, что цветовой охват двух комплектов светодиодных/ЖК-дисплеев Sony Quantum Dot, используемых для сравнения, и оригинального комплекта Samsung OLED очень близки, в то время как LG OLED набор на самом деле, кажется, недостаточно.

С другой стороны, несмотря на то, что комплект Samsung обеспечивает высокую яркость, комплекты Sony Quantum Dot LED/LCD и LG OLED очень близки.

Однако самая заметная разница заключается в потребляемой мощности. OLED-телевизоры потребляют больше энергии, чем любой из телевизоров Sony, использованных в этом сравнении, особенно если учесть, что 65-дюймовый Sony 4K потребляет меньше энергии, чем 55-дюймовый OLED-телевизор. Это означало бы, что за исключением каких-либо технических достижений в будущих поколениях OLED-телевизоров, 65-дюймовый OLED-телевизор может потреблять больше энергии, чем его эквивалентный светодиодный/ЖК-телевизор с квантовыми точками.

В то время как LED/LCD-телевизоры потребляют энергию на более устойчивом уровне независимо от яркости (хотя другие функции телевизора, такие как Smart TV и т. Д., Когда они включены, могут влиять на энергопотребление), энергопотребление OLED-телевизора изменяется с уровнем яркости. требуется для производства изображений. Таким образом, чем ярче контент, тем больше потребляется энергии, и, конечно же, использование Smart TV и других функций также изменит это.

Итак, как вы можете видеть, как показано на диаграмме, фактор дополнительных затрат при изготовлении и покупке OLED-телевизора, возможно, не даст такого улучшения по сравнению со светодиодным/ЖК-телевизором, оснащенным Quantum Dot.

Квантовые точки: красочное настоящее и будущее

Основными поставщиками технологии Quantum Dot для использования в телевизорах являются Nanosys и 3M, которые предоставляют опцию пленки Quantum Dot (QDEF) для использования со светодиодными/ЖК-телевизорами с подсветкой Full Array.

На левой стороне фотографии, показанной выше, слева расположен телевизор Samsung 4K LED/LCD, а справа – внизу – телевизор LG 4K OLED. Прямо над LG OLED-телевизором расположен ЖК-телевизор Philips 4K со светодиодной подсветкой, оснащенный технологией Quantum Dot. Как видите, красные цвета на Philips больше, чем на Samsung, и немного более насыщенные, чем красные на LG OLED.

На правой стороне фотографии приведены примеры телевизоров с технологией Quantum Dot от TCL и Hisense.

Использование Quantum Dots сделало большой шаг вперед, так как несколько производителей телевизоров демонстрировали телевизоры с поддержкой Quantum Dot на выставках, включая Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio и Philips. Из них Samsung и Vizio представили на рынке модели в США – Samsung маркирует свои телевизоры Quantum Dot как телевизоры QLED, в то время как Vizio использует термин Quantum .

Как ни странно, LG, которая представила некоторые прототипы телевизоров Quantum Dot в 2015 году, по-видимому, решила отказаться от этого и направить больше ресурсов на собственную технологию Nano Cell в некоторых ЖК-телевизорах, а также на создание более дорогих телевизоров с использованием технологии OLED.

Поскольку LG и Sony (по состоянию на 2019 г.) являются единственными производителями OLED-телевизоров (телевизоры Sony OLED используют панели LG OLED) для рынка США, альтернатива Quantum Dot для улучшения цвета, предлагаемая Nanosys и 3M, может позволить ЖК-дисплею продолжать доминировать на рынке. на годы и десятилетия вперед.

В следующий раз, когда вы отправитесь за покупкой телевизора, проверьте, есть ли на нем надпись «Color IQ», «QLED», «QD», «QDT», «Quantum» или аналогичная, или в руководстве пользователя. скажу вам, что телевизор использует технологию Quantum Dot.

Оцените статью
Solutics.ru
Добавить комментарий