Несмотря на некоторые недостатки, ЖК-телевизоры (включая светодиодные/ЖК-телевизоры) являются доминирующим типом телевизоров, покупаемых потребителями. Принятие ЖК-телевизоров ускорило упадок ЭЛТ и телевизоров с обратной проекцией и является основной причиной того, что плазменные телевизоры больше не доступны.
В последние годы OLED-телевизоры во главе с LG рекламировались как преемники ЖК-дисплеев. Хотя OLED представляет собой шаг вперед в телевизионных технологиях, ЖК-телевизоры поднялись на ступеньку выше благодаря внедрению квантовых точек (также известных как QLED).
Квантовые точки и QLED относятся к одной и той же технологии. QLED - это маркетинговый термин, который Samsung и TCL используют для обозначения своих телевизоров с квантовыми точками. Эти наборы сочетают светодиодную подсветку с квантовыми точками в некоторых ЖК-телевизорах для улучшения цвета.
Что такое квантовая точка
Квантовая точка - это изготовленный нанокристалл с полупроводниковыми свойствами, который может улучшить яркость и цветовые характеристики, отображаемые в неподвижных и видеоизображениях на ЖК-экране.
Квантовые точки - это излучающие частицы (что-то вроде люминофора в плазменном телевизоре). Когда на частицы воздействуют фотоны от внешнего источника света (в случае применения ЖК-телевизора - синего светодиода), каждая точка излучает цвет определенной полосы пропускания, которая определяется ее размером. Большие точки излучают свет, смещенный в сторону красного. По мере того, как точки становятся меньше, они излучают свет, смещенный в сторону зеленого.
Когда квантовые точки определенных размеров сгруппированы в структуру и объединены с синим светодиодным источником света, квантовые точки излучают свет во всем цветовом диапазоне, необходимом для просмотра телевизора.
На изображении выше показана структура квантовой точки (справа), гипотетический пример взаимосвязи цветовых эмиссионных свойств квантовых точек в зависимости от размера (слева) и метод, с помощью которого квантовые точки производятся.
Как можно использовать квантовые точки в ЖК-телевизорах
После создания квантовых точек точки разного размера могут быть размещены случайным образом или в соответствии с размером в корпусе, который можно поместить в ЖК-телевизор. В ЖК-телевизоре точки обычно имеют два размера: один оптимизирован для зеленого, а другой - для красного.
На изображении выше показаны способы размещения квантовых точек в ЖК-телевизоре.
- Внутри кожуха (называемого краевой оптикой) вдоль краев ЖК-панели между синим светодиодным краевым источником света и ЖК-панелью (для светодиодных/ЖК-телевизоров с боковой подсветкой).
- На улучшающем слое пленки (QDEF), расположенном между синим светодиодным источником света и ЖК-панелью (для полноэкранных или прямых светодиодных/ЖК-телевизоров).
- На микросхеме, расположенной над синими светодиодными источниками света вдоль края ЖК-панели (для светодиодных/ЖК-телевизоров с боковой подсветкой).
Во всех методах синий светодиод посылает свет через квантовые точки, которые возбуждаются, так что квантовые точки излучают красный и зеленый свет (который также сочетается с синим цветом, исходящим от светодиодного источника света).
Разноцветный свет проходит через ЖК-чипы и цветные фильтры, а затем попадает на экран для отображения изображения. Добавленный эмиссионный слой с квантовыми точками позволяет ЖК-телевизору отображать более насыщенную и более широкую цветовую гамму, чем ЖК-телевизоры без дополнительного слоя с квантовыми точками.
Эффект добавления квантовых точек в ЖК-телевизоры
Ниже показана диаграмма и пример того, как добавление квантовых точек в ЖК-телевизоры может улучшить цветопередачу.
График вверху представляет собой стандартное графическое представление, иллюстрирующее полный видимый цветовой спектр. Телевизоры и видеотехнологии не могут отображать весь цветовой спектр. Имея это в виду, треугольники, отображаемые в этом спектре, показывают, насколько близко к этой цели подходят различные цветовые технологии, используемые в устройствах отображения видео.
Как видно из треугольников, на которые даны ссылки, ЖК-телевизоры, использующие традиционную белую светодиодную заднюю или боковую подсветку, отображают более узкий цветовой диапазон, чем телевизоры с квантовыми точками. Квантовые точки отображают более насыщенные и естественные цвета, как показано в сравнениях под графиком.
Квантовые точки могут соответствовать требованиям цветовых стандартов HD (rec.709) и Ultra HD (rec.2020/BT.2020).
Стандартный светодиодный/ЖК-дисплей по сравнению с OLED
ЖК-телевизоры имеют недостатки в отношении насыщенности цвета и уровня черного, особенно по сравнению с плазменными телевизорами, которые больше не доступны. Внедрение светодиодных систем черного и бокового освещения несколько помогло, но этого было недостаточно.
В ответ на это телевизионная индустрия (в основном LG) выбрала технологию OLED в качестве решения, поскольку она может воспроизводить более широкую цветовую гамму и абсолютный черный цвет.
LG использует систему, называемую WRGB, которая представляет собой комбинацию субпикселей OLED, излучающих белый свет, и цветных фильтров для создания изображений. Samsung включила настоящие субпиксели OLED, излучающие красный, зеленый и синий свет.
Samsung прекратила производство потребительских OLED-телевизоров в 2015 году, в результате чего LG и Sony остались единственными поставщиками OLED-телевизоров на рынке США. Samsung посвятила свои ресурсы выводу на рынок телевизоров с квантовыми точками (QLED) наряду с Vizio и TCL.
OLED-телевизоры выглядят великолепно, но основная проблема, которая не позволяет многим телевизионным брендам вывести OLED-телевизоры на рынок в массовом масштабе, - это стоимость.
Несмотря на заявление о том, что ЖК-телевизоры имеют более сложную структуру, чем OLED-телевизоры, производство OLED-телевизоров с большими размерами экрана обходится дороже. Это связано с дефектами, которые обнаруживаются в производственном процессе, что приводит к тому, что большой процент OLED-панелей отказывается от использования для экранов больших размеров. В результате большинство преимуществ OLED-телевизоров (таких как отображение более широкой цветовой гаммы и более глубокий уровень черного) по сравнению с LED/LCD-телевизорами не получили широкого распространения среди производителей.
Пользуясь преимуществами производственных ограничений OLED и возможностью включать квантовые точки в конструкцию светодиодного/ЖК-телевизора (с небольшими изменениями, необходимыми на сборочной линии), квантовые точки рассматриваются как билет для появления светодиодного/ЖК-телевизора. производительность ближе к OLED, но по более низкой цене.
Samsung возглавляет движение, которое объединяет квантовые точки с OLED (получившим название QD-OLED) для улучшения цветопередачи и яркости без недостатков современных телевизоров QLED и OLED. Нет информации о том, когда и появятся ли такие наборы на рынке.
LCD с квантовыми точками (QLED) против OLED
Добавление квантовых точек в ЖК-телевизор приближает его производительность к OLED-телевизору. Тем не менее, есть области, где каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Вот примеры некоторых из этих различий.
- Цветопередача на уровне OLED.
- Сохраняет превосходную насыщенность цвета, так как яркость меняется лучше, чем у OLED.
- Невозможно отобразить абсолютно черный цвет.
- Неравномерная однородность экрана. Черные и белые цвета распределены не по всей поверхности экрана.
- Меньший угол обзора по сравнению с OLED-телевизорами.
- Высокая светоотдача потребляет больше энергии.
- Отличная точность цветопередачи.
- Не так хорошо, как QLED, в сохранении насыщенности цвета при изменении яркости.
- Может отображать абсолютно черный цвет.
- Не такой яркий, как телевизор QLED. Лучше всего в тускло освещенной комнате.
- Лучшая однородность экрана (черный и белый цвета равномерны по всей поверхности экрана), чем у телевизоров QLED.
- Потребляемая мощность ниже, чем у большинства телевизоров QLED.
- Дороге, чем телевизоры QLED.
Квантовые точки: красочное настоящее и будущее
Основными поставщиками технологии квантовых точек для использования в телевизорах являются компании Nanosys и 3M, которые предлагают пленку с квантовыми точками (QDEF) для использования в полноэкранных светодиодных/ЖК-телевизорах с задней подсветкой.
На фотографии выше крайний слева телевизор Samsung 4K LED/LCD. Справа и внизу - телевизор LG 4K OLED. Над OLED-телевизором LG находится светодиодный/ЖК-телевизор Philips 4K, оснащенный технологией квантовых точек. Красные оттенки на телевизоре Philips более выражены, чем на телевизоре Samsung, и они немного более насыщенные, чем на телевизоре LG OLED.
В правой части фотографии приведены примеры телевизоров с квантовыми точками от TCL и Hisense.
Использование квантовых точек сделало шаг вперед, поскольку несколько производителей телевизоров продемонстрировали телевизоры с квантовыми точками на выставках, включая Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio и Philips. Из них Samsung и Vizio вывели свои модели на рынок США, и TCL также присоединилась к ним. Samsung и TCL маркируют свои телевизоры с квантовыми точками как телевизоры QLED, в то время как Vizio использует термин Quantum.
LG продемонстрировала несколько прототипов телевизоров с квантовыми точками в 2015 году, но отказалась от их вывода на рынок, чтобы вложить больше ресурсов в свою технологию Nano Cell в некоторых ЖК-телевизорах, а также сделать более дорогие телевизоры с использованием технологии OLED.
Поскольку LG и Sony (по состоянию на 2020 год) являются единственными производителями OLED-телевизоров (в OLED-телевизорах Sony используются панели LG OLED) для рынка США, альтернатива квантовых точек для улучшения цвета, предлагаемая Nanosys и 3M, может позволить использовать ЖК-дисплеи. сохранить доминирование на рынке на долгие годы.
В следующий раз, когда вы пойдете покупать телевизор, проверьте, есть ли на нем или в руководстве пользователя маркировка Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum или аналогичная. Это говорит о том, что в телевизоре используется технология квантовых точек.
FAQ
QLED-телевизоры лучше OLED-телевизоров?
Это будет зависеть от конкретных телевизоров, которые вы сравниваете, но OLED как технология высокого класса будет стоить дороже и даст вам лучшее изображение, которое можно купить за деньги. Однако есть много других факторов, таких как время отклика или яркость, которые влияют на покупку телевизора, который мог бы сделать телевизор QLED более подходящим.
Телевизоры IPS лучше телевизоров QLED?
Это также будет зависеть от конкретных моделей, которые вы сравниваете, но IPS - это технология, наиболее часто используемая в мониторах из-за ее преимуществ по сравнению с традиционными ЖК/LED-телевизорами в сочетании с быстрым временем отклика. Тем не менее, с точки зрения чистого качества изображения, QLED-телевизоры высокого класса, как правило, предлагают лучшее изображение, чем IPS-телевизоры.
