Zjistěte, co potřebujete vědět o kvantových tečkách (aka QLED)
Kvantové body a LCD televizory
Není pochyb o tom, že i přes některé nedostatky jsou televizory LCD dominantním typem televize prodávané spotřebitelům jako centrum jejich zážitků z domácí zábavy. Rychlé přijetí LCD televizoru rozhodně zrychlilo zánik televizorů CRT a zadní projekce a je také hlavním důvodem, proč plazmové televizory už nejsou u nás .
Nicméně, OLED TV je touched mnoho, s jeho "vylepšené" výkon jako oprávněný nástupce LCD. Ve skutečnosti se společnost LG zaměřila na tuto technologii tím, že vyrábí a aktivně podporuje televizory OLED.
Nicméně, stejně jako zastánci by si rádi přemýšleli o tom, že OLED představuje posílení v televizní technologii, LCD televizory mohou stále mít záběr se zapracováním Quantum Dots.
Co je to kvantová tečka?
Pro účely použití v televizorech a videorekordérech je Quantum Dot umělý nanokrystal s polovodičovými vlastnostmi, který lze použít pro zvýšení jasu a barevného výkonu zobrazovaných na statických a obrazových snímcích na obrazovce LCD.
Kvantové tečky jsou emisní částice (poněkud fosfory na plazmové televizi), ale v tomto případě, když jsou zasaženy fotony z vnějšího zdroje světla (v případě aplikace LCD TV modré LED světlo), každý bod vyzařuje barvu specifické šířky pásma, která je určena jeho velikostí.
Větší tečky vyzařují světlo, které je nakloněno k červené barvě, a když se tečky zmenšují, vyzařují světlo, které je skloněno více k zelené. Když jsou kvantové body určených velikostí seskupeny do struktury (více na této straně na další stránce) a jsou kombinovány s modrým světelným zdrojem LED, mohou vysílat světlo přes celou barevnou šířku pásma potřebnou pro sledování televize. Využitím vlastností technologie Quantum Dot mohou tvůrci televizního vysílání zvýšit jas a barevný výkon LCD televizorů nad aktuálními schopnostmi.
Výše uvedený obrázek ukazuje jak strukturu, tak kvantovou tečku (vpravo), hypotetický příklad vztahů vlastností barevných emisí Quantum Dot podle velikosti (vlevo) a způsob, jakým jsou Quantové tečky skutečně vyrobeny (vypadá jako něco z laboratoře doktora Frankensteina nebo z laboratoře chemie na vysoké škole).
Jak mohou být kvantové tečky použity v televizorech LCD
Jakmile jsou vyrobeny kvantové tečky, mohou být různé rozměry umístěny náhodně nebo uspořádaným způsobem v obalu, který lze umístit do LCD televizoru (s LCD televizorem jsou tečky obvykle dvě velikosti, jedna je optimalizována pro zelené a druhý optimalizovaný pro červenou barvu).
Obraz zobrazený na této stránce ukazuje, jak lze kvantové body použít v televizoru LCD, podle použitého krytu.
- Umístěné uvnitř skříně (označované jako Edge Optic) podél okrajů panelu LCD mezi modrým světelným zdrojem LED a LCD panelem ( pro LED / LCD televizory s bočním osvětlením ).
- Na "filmové vrstvě" umístěné mezi modrým světelným zdrojem LED a LCD panelem (pro televizory s plným nebo přímým osvětlením / LCD).
- Na čip, který je umístěn nad modrými LED světelnými zdroji podél okraje LCD panelu (pro LED / LCD televizory s bočním osvětlením).
V každé metodě modrá LED přenáší světlo přes kvantové body, které jsou pak vzrušeny tak, aby vyzařovaly červené a zelené světlo (které je také kombinováno se světlem pocházejícím ze světelného zdroje LED). Různé barevné světlo pak prochází LCD čipy, barevné filtry a na obrazovce pro zobrazení obrazu. Přidaná vrstva emisní vrstvy Quantum Dot umožňuje televizoru LCD zobrazit nasycený a širší barevný rozsah než LCD televizory bez přidané vrstvy Quantum Dot.
Podívejte se na video ukázku aplikace Quantum Dot na LCD monitoru (Geeks / QD Vision)
Efekt přidání kvantových teček na LCD televizory
Nahoře je graf a příklad toho, jak může přidání kvantových bodů na LCD televizory zlepšit barevný výkon.
V grafu nahoře je standardní grafické znázornění, které zobrazuje plné viditelné barevné spektrum. Televizory a technologie videa však nemohou zobrazovat celé barevné spektrum, takže s ohledem na to trojúhelníky zobrazené v tomto spektru ukazují, jak blízké se k tomuto cíli přibližují různé barevné technologie používané v zobrazovacích zařízeních.
Jak je vidět z odkazovaných trojúhelníků, LCD televizory používající tradiční bílé LED zadní nebo okrajové osvětlení zobrazují mnohem méně než barevný standard NTSC, který byl přijat v roce 1953 pro přenos barev. Nicméně, jak vidíte také, když jsou kvantové tečky přidány do mixu, barva na LCD televizoru má schopnost rozšířit se dostatečně daleko, aby vyhovovala standardním požadavkům barevného standardu NTSC.
Praktický efekt: Barvy jsou více syté a přirozené, jak ukazuje srovnání pod grafem.
Důležité je také zdůraznit, že kvantové tečky mohou být také použity pro splnění požadavků barevných standardů HD (rec.709) a Ultra HD (rec.2020 / BT.2020), jak je uvedeno v článku Quantum Dots For Ultra - vysoké barevné gamety v LCD displejích zveřejněné Mezinárodní společností pro optiku a fotoniku.
LCD vs OLED
Jak jsem zmínil v mém úvodu k tomuto článku, LCD televizory jsou nejběžnější typ používaný v domácnostech po celém světě. Nicméně, toto bylo řečeno, LCD televizory mají nevýhody, které zahrnují sytost barev a černý výkon, zejména ve srovnání s plazmovou televizí. Začlenění systémů LED s osvětlením černým a okrajem pomohlo poněkud, ale to nebylo dost.
V reakci na tyto nedostatky se televizní průmysl (většinou LG) snaží OLED jako řešení, protože televizory s technologií OLED mohou produkovat jak širší barevný gamut, tak absolutní černý.
Přestože OLED je oslovena jako lepší alternativa k LED / LCD, po letech slibů a neúspěšných pokusů o dosažení trhu se v roce 2014 na trhu televizních trhů dostaly pouze LG a Samsung s televizory OLED s velkou obrazovkou, které byly představeny na CES 2013 pomocí dvou mírně odlišné přístupy.
LG využívá systém označovaný jako WRGB, což je kombinace subpixelů OLED s bílými světelnými paprsky a barevných filtrů pro vytváření obrazů, zatímco Samsung obsahuje skutečně červené, zelené a modré světlo vyzařující OLED subpixely.
OLED televizory opravdu vypadají skvěle, ale je tu jedna hlavní otázka, která zastavuje zbytek televizního průmyslu, aby přinesl OLED televizory na trh v masovém měřítku, náklady.
Také je třeba zdůraznit, že společnost Samsung v roce 2015 upustila od výroby televizních televizorů OLED a LG a nyní Sony jsou jediným zdrojem televizí OLED zaměřených na spotřebitelský trh.
Navzdory tvrzení, že LCD televizory jsou složitější ve struktuře než televizory OLED, skutečností je, že OLED jsou dosud dražší při výrobě velkých velikostí obrazovky potřebných pro televizory. To je způsobeno vadami, které se objevují ve výrobním procesu a které vedou k tomu, že velké množství OLED obrazovek bude odmítnuto z použití pro velké velikosti obrazovky. Výsledkem je, že většina předpokládaných výhod společnosti OLED (například schopnost zobrazit širší barevný gamut a hlubší úroveň černé barvy) na LED / LCD televizorech je potlačena.
S využitím výrobních problémů OLED a možností včlenit Quantum Dots do aktuálně provedeného designu LED / LCD televizoru (a velmi malá změna potřebná pro montážní linku) mohou být Quantum Dots lístkem, který přinese blizkosti LED / LCD TV co TV tvůrci doufali s OLED - a za mnohem nižší náklady.
LCD s kvantovými body v porovnání s OLED
Na této stránce je zobrazen graf, který porovnává jas, pokrytí barev a požadavky na spotřebu dvou televizorů Sony LED / LCD, které obsahují kvantové tečky s televizory OLED první generace, které byly vydány společností Samsung a LG.
Bez porovnání se všemi čtyřmi soupravami zjistíte, že pokrytí barev dvě srovnávací sady LED / LCD sady Sony Quantum Dot a originální sada Samsung OLED jsou velmi blízko, zatímco LG OLED zdánlivě nevyhovuje.
Na druhou stranu, zatímco sada Samsung je schopna dosáhnout vysokého jasu, oba modely Sony Quantum Dot LED / LCD a LG OLED jsou velmi blízko.
Největší rozdíl však představuje spotřeba energie. Jak můžete vidět, oba OLED televizory spotřebovávají více energie než některá sada Sony použitá v tomto srovnání, zvláště když si dále myslíte, že 65palcová sada Sony 4K spotřebovává méně energie než 55palcový OLED televizor. To by znamenalo, že by bylo možné zabránit technickým pokrokům v budoucích generacích OLED televizorů, že 65-palcový OLED televizor může spotřebovávat více energie než jeho ekvivalentní LED / LCD televizor s kvantovou tečkou.
Dále je třeba mít na paměti, že zatímco LED / LCD televizory spotřebují energii na stabilnější úrovni bez ohledu na výstupní světlost (ačkoli ostatní funkce televizoru, například Smart TV, atd., Když mohou mít vliv na spotřebu energie) , Spotřeba energie OLED TV se mění s úrovní jasu potřebnou pro vytváření obrazů. Takže, čím jasnější obsah, tím více energie, kterou spotřebováváte - a pochopitelně také zapojení do Smart TV a dalších funkcí, to také změní.
Takže, jak vidíte, jak je vidět na grafu, dodatečný nákladový faktor jak při výrobě, tak při nákupu televizoru OLED nemusí poskytnout tolik zlepšení než televizor LED / LCD vybavený technologií Quantum Dot.
Kvantové tečky - barevný dar a budoucnost
K dispozici jsou tři hlavní poskytovatelé technologie Quantum Dot pro použití v televizorech, QD Vision (který poskytuje optické řešení pro LED / LCD televizory s bočním osvětlením) a Nanosys a 3M (které poskytují možnost Quantum Dot film (QDEF) pro použití s podsvícenými LED / LCD televizory s plným osvětlením).
Na levé straně výše uvedené fotografie je televizor na dálku televizor Samsung 4K LED / LCD Samsung a vpravo a dole je televizor LG 4K OLED. Těsně nad LG OLED TV je televizor Philips 4K LED / LCD vybavený technologií Quantum Dot. Jak vidíte, červená čísla vystupují více na zařízení Philips než na sadě Samsung a jsou o něco více syté než červená zobrazená na sadě LG OLED.
Na pravé straně fotografie jsou příklady televizí vybavených technologií Quantum Dot od společnosti TCL a Hisense.
Použití Quantum Dots bylo velkým skokem vpřed, neboť několik televizních tvůrců ukázalo televizory vybavené technologií Quantum Dot na 2016 CES, včetně Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio a Philips.
Nicméně, divně, LG, který v roce 2015 zobrazoval některé prototypy Quantum Dot TV , se zřejmě rozhodl odložit a dát více zdrojů do své dražší technologie OLED TV.
Na druhou stranu, kdy LG a Sony (od roku 2017) jsou jediní tvůrci televizí OLED (televizory Sony OLED používají panely LG OLED), alternativa pro zvětšení barev Quantum Dot nabízená společností QD Vision, Nanosys a 3M umožní LCD pokračovat ve svém dominantním postavení na trzích po celé roky a další desetiletí. Takže při příštím nákupu televizoru zkontrolujte, zda je na sadě nebo v uživatelské příručce uvedeno, zda má na kartě "Color IQ", "QLED", "QD", "QDT" nebo podobné označení - že televizor využívá technologii Quantum Dot.
Kvantová tečka a HDR: Lepší dohromady: Kombinace HDR a kvantových teček (QD Vision)
Kvantové body v mobilních displejích: Apple Retina (Tech Radar)