Quantum Dots kasutamine LCD-teleri jõudluse suurendamiseks

Uuri välja, mida peate teadma Quantum Dots (aka QLED)

Quantum Dots ja LCD-telerid

Kujutise kvantifitseeritud struktuur ja nende loomine. Kujundus Courtesy of QD Vision

Pole kahtlust, et hoolimata mõningatest puudustest on LCD-telerid turul valitseva televisiooni tüüp, mida tarbijad müüvad oma koduse meelelahutuse keskmes. LCD-televiisori kiire vastuvõtmine kindlasti kiirendas CRT-i ja tagumisi projekteerimise telereid ning on ka peamine põhjus, miks plasmatelerid pole meiega enam .

Kuid OLED-telesaatjat reklaamitakse paljudele, nende "tõhustatud" jõudlus on õige LCD järeltulija. Tegelikult on LG selle tehnoloogiaga panustanud, tootes ja aktiivselt reklaamides OLED-telesid.

Samas, kui pooldajad võiksid arvata, et OLED kujutab endast teleritehnoloogia tõhustamist, saavad LCD-televiisorid Quantum Dottide kasutuselevõtuga veelgi tõsta.

Mis on Quantum Dot?

Televiisorites ja videoväljundites kasutamisel on Quantum Dot keemiline nanokristall, millel on pooljuhtomadused ja mida saab kasutada vedelkristallekraanil kuvatavates piltidel heleduse ja värvide jõudluse parandamiseks.

Quantum Dots on emissiooniosakesed (mõnevõrra sarnased fosforid plasmateleviisorile), kuid sel juhul, kui nad puutuvad kokku väliste valgusallikatega (kui tegemist on LCD TV rakendusega Blue LED-valgus), siis iga punkt kiirgab värvi konkreetse ribalaiusega, mis määratakse selle suuruse järgi.

Suured punktid kiirgavad valgust, mis on kaldu punase poole, ja kui punktid muutuvad väiksemaks, siis nad eraldavad valgust, mis on ebatasane rohkem roheliseks. Kui määratud suurused Quantum Dots on rühmitatud struktuuris (lisaks sellele järgmisel lehel) ja on ühendatud sinise LED-valgusallikaga, võivad nad valgustada kogu televisiooni vaatamiseks vajaliku värviriba. Võttes kasutusele Quantum Dot'i omadused, saavad telereklaamid suurendada LCD-telerite heledust ja värviprobleeme võrreldes praeguste võimalustega.

Ülaltoodud kujutis näitab nii struktuuri kui kvantapunkti (paremal), hüpoteetilisi näiteid Quantum Dot'i värvimärgistuse omaduste suhet vastavalt suurusele (vasakul) ja meetodit, mille abil Quantum Dots tegelikult toodetakse (näeb välja nagu midagi dr. Frankensteini labori või kolledži keemia laborist välja).

Kuidas kasutada LCD-telerites quantum dots

Quantum Dot rakenduskaardi pilt. Kujundus Courtesy of QD Vision

Kui on tehtud Quantum Dots, saab erineva suurusega punkte paigutada kas juhuslikult või suuruse järgi, korpuses, mida saab paigutada LCD-televiisorisse (LCD televiisoriga on punktid tavaliselt kaks suurust, üks on optimeeritud Rohelisele ja teine ​​optimeeritud punasele).

Sellel lehel olev kujutis näitab, kuidas LCD-telerina saab kasutada vastavalt Quadt Dots'ile vastavalt kasutatava tüüpi ümbristele.

Igas meetodis annab sinine LED-i valguse läbi Quantum Dots, mis seejärel põnevad nii, et nad eraldavad punast ja rohelist valgust (mis on samuti ühendatud LED-valgusallikaga tuleva sinisega). Erinev värviline valgus läbib LCD-kiipe, värvifiltreid ja kuvariekraani. Lisatud Quantum Dot emissioonkiht võimaldab LCD-televiisoril kuvada rohkem küllastunud ja laiema värvimustri kui LCD-telerid ilma Quantum Dot'i kihi lisatud.

Tutvuge Quantum Dot'i videovestluse rakendusega LCD monitoris (kodukino Geeks / QD Vision)

Kvantitatiivsete punktide lisamise mõju LCD-teleritele

Diagramm, mis näitab QD Vision värvi IQ Quantum Dot värvimembraani võimendust telerite jaoks. Diagramm QD Vision'iga nõus

Eespool näidatud on nii diagramm kui ka näide selle kohta, kuidas Quantum Dots lisamine LCD-teleritele võib parandada värvide jõudlust.

Ülaosas asuvas diagrammis on tavaline graafiline kujutis, mis illustreerib täiesti nähtava värviparameetri. Kuid telerid ja videotehnoloogiad ei saa kogu värviprofiili kuvada, nii et seda silmas pidades kuvatakse kolmnurgad, mis näitavad, kui lähedased videote kuvaseadmetele erinevad värvitehnoloogiad lähenevad sellele eesmärgile.

Nagu näete viidatud kolmnurgast, on tavapärase valge valgusdioodi tagapool või äärevalgustusega LCD-telerid tunduvalt vähem kui NTSC värvistandard, mis võeti vastu 1953. aastal värvide edastamiseks. Siiski, nagu näete ka, kui Quantum Dots lisatakse segule, on vedelkristallkuvaril olev värv võimeline laienema piisavalt kaugele, et vastata NTSC värvistandardinõuetele.

Praktiline efekt: Värvid on rohkem küllastunud ja looduslikud, nagu on näidatud graafiku allolevates võrdlustes.

Samuti on oluline märkida, et Quantum Dotti saab kasutada ka nii HD (rec.709) kui ka Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) värvistandardite vajaduste rahuldamiseks, nagu on kirjeldatud artiklis Quantum Dots for Ultra - suured värvimoodulid LCD-de juures, mille on postitanud Rahvusvaheline Optika- ja Fotokeetika Selts.

LCD vs OLED

Diagramm võrreldes LCD-televiisoriga Color IQ Quantum Dots vs OLED TV. Diagramm QD Vision'iga nõus

Nagu mainitud käesoleva artikli sissejuhatuses, on LCD-telerid kõige levinumat tüüpi kodudes kõikjal maailmas. Sellest hoolimata on LCD-teleritel puudusi, mis hõlmavad värviküllastust ja mustast taset, eriti kui tegemist on plasmateleritega. LED-musta ja serva valgussüsteemide lisamine on mõnevõrra kaasa aidanud, kuid see pole küllaltki piisav.

Vastuseks neile puudustele on televisioonitööstus (peamiselt LG) lahendusena OLED , kuna OLED-tehnoloogiaga televiisorid võivad toota nii laiemat värvimustrit kui ka absoluutset musta värvi.

Kuigi OLED-i kui parimat alternatiivi LED-le / LCD-le kujutab endast aastaid lubadusi ja ebaõnnestunud jõupingutusi turule jõudmiseks, jõudis 2014. aastal ainult LG ja Samsung teleriturule suure ekraaniga OLED-teleritega, mis võeti kasutusele CES 2013, kasutades kahte veidi erinevad lähenemisviisid.

LG kasutab süsteemi, mida tähistatakse WRGB-ga, mis kujutab endast valget valgust kiirgavat OLED-i subpikslit ja värvifiltreid, samas kui Samsung sisaldab tõelist punast, rohelist ja sinist valgust kiirgavat OLED-alampikslit.

OLED-telerid tõesti suurepärased, kuid on üks oluline probleem, mis peatab kogu televisioonitööstuse OLED-telerite turule toomise massihinnast.

Samuti tuleb märkida, et Samsung langes tarbijate OLED-telesaadetist välja 2015. aastal, jättes LG-le ja nüüd ka Sony-le ainukeseks tarbijaturule suunatud OLED-telerite allikaks.

Hoolimata väidetest, et LCD-telerid on struktuurilt keerukamad kui OLED-telerid, on tõsi fakt, et OLED-d on seni olnud kallimad, et toota suurte ekraanide suurust telerite jaoks. See on tingitud defektidest, mis ilmnevad tootmisprotsessis, mille tulemuseks on suur osa OLED-ekraanidest, mida suured ekraanimõõdikud kasutavad. Selle tulemusena enamus OLED-i eeldatavatest eelistest (näiteks suurema värvigamma ja sügavama musta taseme näitamine) LED-i / LCD-telerite puhul on hajutatud.

OLED-i tootmise probleemide ja Quantum Dotsi kasutuselevõtu võime kasutusele võtta praeguses LED / LCD-teleris (ja väga vähesed muudatused, mis on vajalikud kogumisliinil), võib Quantum Dots olla pilet, et viia LED / LCD-TV jõudlus lähemale mida TV-tootjad loodi OLED-iga - ja palju odavamalt.

LCD koos Quantum Dots vs OLED

Diagramm võrreldes Sony LCD-teleritega Color IQ Quantum Dots vs LG ja Samsung OLED-teleritega. Diagramm QD Vision'iga nõus

Sellel lehel kuvatakse diagramm, mis võrdleb Samsungi ja LG poolt välja antud esimese põlvkonna OLED-teleritega Quantum Dots sisalduva kahe Sony LED-ja LCD-teleri heledust, värvide katvust ja energiatarbimist.

Kui te ei leia palju tehnilisi üksikasju, kui võrrelda kõiki nelja komplekti, leiad selle, et värvide katvus on võrdlemiseks kasutatud kaks Sony Quantum Dot-varustatud LED / LCD-komplekti ning originaal Samsung OLED-seade on väga lähedal, samas kui LG OLED seade tegelikult tundub olevat alarakendatav.

Seevastu kui Samsungi seade suudab saavutada suure heleduse, on Sony Quantum Dot LED / LCD ja LG OLED-komplektid väga lähedal.

Kuid kõige olulisem erinevus on elektritarbimine. Nagu näete, mõlemad OLED-telerid tarbivad rohkem energiat kui selles kasutuses kasutatud Sony-seade, eriti kui arvute , et 65-tolline Sony 4K seade tarbib vähem võimsust kui 55-tolline OLED-teler. See tähendaks, et OLED-telerite tulevaste põlvkondade tehniliste edusammude välistamine võib tähendada, et 65-tolline OLED-teler võib tarbida rohkem energiat kui selle kvantvärviline LED / LCD-telerekvivalent.

Veel üks asi, mida meeles pidada on see, et LED / LCD-telerid tarbivad energiat püsivamal tasemel sõltumata heleduse väljundist (kuigi teised funktsioonid televiisoris, nagu näiteks Smart TV jne, võivad selle laadimisel mõjutada energiatarbimist) , OLED-teleri energiatarve muutub piltide tootmiseks vajaliku heledustasemega. Niisiis, mida sisu on heledam, seda rohkem kasutatakse võimu - ja loomulikult muudab see ka SmartTV-d ja muid funktsioone.

Seega, nagu näete diagrammi joonisel, ei pruugi OLED-televisiooni tootmise ja ostmise lisakulutuste tegur Quantum Dot-varustatud LED-i / LCD-teleri abil paraneda.

Quantum Dots - värvikas olevik ja tulevik

Quantum Dot tehnoloogia demo ja Quantum Dot-telerite näited 2016. aasta CES-is. Foto © Robert Silva - litsenseeritud About.com

Telerite jaoks on kolm peamist Quantum Dot tehnoloogia pakkujat, QD Vision (mis pakub servas valgustatud LED-ja LCD-telerite jaoks servapõhist lahendust) ja Nanosys ja 3M (mis pakuvad Quantum Dot-filmi (QDEF) valikut) kasutamiseks Full Array taustvalgustusega LED / LCD-teleritega).

Eespool toodud foto vasakus servas on vasakul olev teler Samsungi 4K LED-ja LCD-televiisorit, vaid paremal ja all paremal on LG 4K OLED-teler. Just LG OLED TV kohal on Philipsi 4K LED / LCD-teler, mis on varustatud Quantum Dot-tehnoloogiaga. Nagu näete, on punased välklambid Philipsist rohkem kui Samsungi komplektid ja on veidi rohkem küllastunud kui LG OLED-seadetega kuvatud punased.

Foto paremal pool on näited Quantum Dot-varustatud teleritest TCList ja Hisense'st.

Quantum Dottide kasutamine on teinud suuri hüppeid, kuna mitmed telereklaamid näitasid 2016. aasta CES-is Quantum Dot-televiisorit, sealhulgas Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio ja Philips.

Kuid kummalisel kombel leidis LG, et 2015. aastal kuvas mõned Quantum Dot TV prototüübid , ilmselt otsustanud taastada ja panna rohkem ressursse oma kallimale OLED-telesidetehnoloogiasse.

Teisalt on LG ja Sony (alates 2017. aastast) OLED-telerite ainsad tegijad (Sony OLED-telerid kasutavad LG OLED-paneele), võib QD Visioni, Nanosysi ja 3M pakutav värvivalik Quantum Dot tegelikult võimaldada LCD-l jätkata oma turgu valitsevat seisundit aastaid ja aastakümneid. Nii et järgmine kord, kui te lähete TV-le sisse, kontrollige, kas sellel on komplektid "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT" või sarnane silt või kasutusjuhend - mis näitab et teler kasutab Quantum Dot tehnoloogiat.

Quantum Dots ja HDR: parem üheskoos: kombineerimine HDR-i ja Quantum Dots (QD Vision)

Quantum Dots mobiilseadmetes: Apple Retina (Tech Radar)