Користење на квантните точки за подобрување на ефикасноста на LCD телевизорите

Дознајте што треба да знаете за Квантните точки (aka QLED)

Квантни точки и LCD телевизори

Сликата ја прикажува структурата на квантната точка и како се направени. Сликата е од QD Vision

Несомнено е дека и покрај некои недостатоци , LCD телевизорите се доминантен тип на телевизор што се продава на потрошувачите како центар на нивното доживување во домот. Брзото прифаќање на LCD телевизорот дефинитивно го забрзува пропаѓањето на CRT и задните проекциони телевизори и исто така е главната причина што плазма телевизорите веќе не се со нас .

Сепак, OLED телевизија се сметаат за многумина, со својата "подобрена" изведба како вистински наследник на LCD-екранот. Всушност, LG го стави својот облог на оваа технологија преку производство и активно промовирање на OLED телевизорите.

Сепак, колку што поборниците можеби би сакале да мислат дека OLED претставува чекор напред во телевизиската технологија, LCD телевизорите сè уште може да го заземат засекот со вклучувањето на Quantum Dots.

Што е Квантна точка?

За целите на примена во телевизори и видео дисплеи, Quantum Dot е вештачки нанокристалд со полупроводнички особини кои можат да се користат за подобрување на осветленоста и бојата на екранот на мирни и видео слики на LCD екранот.

Квантните точки се емизивни честички (нешто како фосфори на плазма ТВ), но, во овој случај, кога се погодени со фотони од надворешен извор на светлина (во случај на LCD телевизиска апликација сино LED светло), секоја точка емитира боја на специфичен пропусен опсег, кој се одредува според неговата големина.

Поголемите точки испуштаат светлина што е искривена кон црвена боја, и како што се намалуваат точките, тие испуштаат светлина што е повеќе искривена кон зелено. Кога квантните точки со назначени големини се групирани заедно во структура (повеќе за ова на следната страница) и се комбинирани со синиот LED светлосен извор, тие можат да испуштаат светлина низ целиот проток на бои потребни за гледање телевизија. Искористување на својствата на Quantum Dot, креаторите на телевизорите можат да ги подобрат осветленоста и бојата на LCD телевизорите над сегашните можности.

Сликата погоре ја покажува структурата како квантна точка (на десната страна), хипотетички пример за односот на својствата на емисиите на Quantum Dot во боја според големината (лево), како и методот со кој Квантните точки се всушност произведени (изгледа како нешто надвор од лабораторија за лабораторија на д-р Франкенштајн или колеџ за хемија).

Како квантните точки може да се користат во ЛЦД телевизорите

Сликата на апликацијата за квантната точка. Сликата е од QD Vision

Откако ќе се направат квантните точки, различните точки со големина може да се постават случајно или на организиран начин во куќиште кое може да се постави на LCD телевизор (со LCD телевизор, точките обично се две големини, еден е оптимизиран за Green и други оптимизирани за црвено).

Сликата прикажана на оваа страница илустрира како Квантните точки може да се користат на LCD телевизор, во зависност од користениот тип на обвивка.

Во секој метод, синиот ЛЕР испраќа светлина низ Квантните точки, кои потоа се возбудуваат, така што испуштаат црвено и зелено светло (кое исто така е комбинирано со сино доаѓа од изворот на LED извор на светлина). Различното обоено светло потоа поминува низ LCD чипови, филтри во боја и на екранот за прикажување на сликата. Додадениот Quantum Dot emissive слој му овозможува на LCD телевизорот да прикаже повеќе заситен и поширок спектар на бои од LCD телевизорите без додаден слој Quantum Dot.

Проверете Видео Демонстрација на Квантна точка апликација во LCD монитор (Насловна театар видливо / QD Визија)

Ефектот на додавање квантум точки на LCD телевизорите

Табела со прикажан ефект на QQ Vision Color IQ Quantum Dot Colour Gamut функција за телевизори. График од QD визија

Прикажани погоре е и табелата и пример за тоа како додавање квантни точки на LCD телевизорите може да ги подобри перформансите на боите.

Во табелата на врвот е стандардна графичка репрезентација која го илустрира целиот видлив спектар на бои. Сепак, телевизорите и видео технологиите не можат да го прикажат целиот спектар на бои, така што со оглед на тоа, триаголникот прикажан во тој спектар покажува колку блиски различни технологии во боја кои се користат во уредите за видео прикажување пристапуваат кон таа цел.

Како што можете да видите од референтните триаголници, LCD телевизорите со традиционално бело LED назад или работно осветлување прикажуваат многу помалку од NTSC стандардот за бои што беше усвоен во 1953 година за пренос на бои. Сепак, како што, исто така, гледате, кога квантните точки се додаваат во мешавината, бојата на LCD телевизорот има способност да се прошири доволно далеку за да ги задоволи барањата на NTSC стандардите за боја.

Практичен ефект: Боите се повеќе заситени и природни, како што е прикажано во споредбите под графикот.

Исто така, важно е да се истакне дека Квантните точки исто така можат да се користат за да се исполнат барањата на HD (rec.709) и Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) боите стандарди, како што беше дискутирано во написот Quantum Dots For Ultra - високи гамасти во боја на екраните поставени од страна на Меѓународното здружение за оптика и фотоника.

LCD vs OLED

Табела за споредување на LCD телевизор со IQ Quantum Dots наспроти OLED телевизија. График од QD визија

Како што е споменато во моето воведување на оваа статија, LCD телевизорите се најчестиот тип што се користи во домаќинствата низ целиот свет. Сепак, тоа се рече, LCD телевизорите имаат недостатоци, кои вклучуваат боја сатурација и црна ниво перформанси, особено кога во споредба со плазма телевизори. Вградувањето на LED системи за црно-бело и рачно осветлување малку помогна, но тоа не беше сосема доволно.

Како одговор на овие недостатоци, ТВ индустријата (најчесто LG) го следи OLED како решение, бидејќи телевизорите со технологија на OLED можат да произведат и поширока палета на бои и апсолутно црно.

Сепак, иако OLED е поздравена како подобра алтернатива на ЛЕР / ЛЦД, по неколкугодишни ветувања и неуспешни обиди да стигнат до пазарот, во 2014 година само LG и Samsung влегле на телевизискиот пазар со OLED телевизори со голем екран кои беа воведени на CES 2013 со користење на два малку различни пристапи.

LG користи систем наречен WRGB, кој е комбинација на OLED субпиксели и филтри за бои во бела боја, за да произведе слики, додека Samsung ги вклучува вистинските црвени, зелени и сини светлини кои го емитираат OLED субпикселите.

OLED телевизорите навистина изгледаат одлично, но постои едно големо прашање кое ја спречува преостанатиот дел од ТВ-индустријата да ги доведе OLED телевизорите на пазарот во масовна скала.

Исто така, мора да се истакне дека Samsung излезе од потрошувачката OLED телевизиска продукција во 2015 година, оставајќи ги LG и, а сега Sony, како единствени извори за OLED телевизорите насочени кон потрошувачкиот пазар.

И покрај тврдењето дека LCD телевизорите се покомплицирани во структурата од OLED телевизорите, вистинскиот факт е дека OLEDs досега биле поскапи за производство во големите големини на екранот потребни за телевизори. Ова се должи на дефекти кои се појавуваат во процесот на производство, што резултира со голем отпор на OLED екраните да бидат отфрлени од употреба за големи големини на екранот. Како резултат на тоа, повеќето претпоставени предности на OLED (како што е прикажување на поширок спектар на бои и подлабоко ниво на црно) преку LED / LCD телевизори се задушени.

Искористување на OLED-овите проблеми во производството и способноста да се инкорпорираат квантум точки во тековно изведениот LED / LCD телевизиски дизајн (и многу малку потребна промена во склопувачката линија), Quantum Dots може да биде билет за приближување на LED / LCD телевизорите поблиску до онаа на што ТВ-творците се надеваа со OLED - и со многу пониски трошоци.

ЛЦД со квантни точки против OLED

Табела со која се споредуваат Sony LCD телевизорите со IQ Quantum Dots во боја наспроти LG и Samsung OLED телевизорите. График од QD визија

Прикажани на оваа страница е табелата според која се споредуваат осветленоста, покриеноста со бои и потрошувачката на енергија од два Sony LED / LCD телевизори кои вклучуваат Quantum Dots со првата генерација на OLED телевизори објавени од Samsung и LG.

Без да се впуштат во многу технички детали, кога ќе ги споредите сите четири сетови, ќе најдете дека покриеноста со бојата се два LED-LCD-сетови опремени со Sony Quantum Dot, кои се користат за споредба, а оригиналниот Samsung OLED сет се многу блиски, додека LG OLED сет, всушност, се чини дека е недоволно изведен.

Од друга страна, додека Samsung сет е способен за висок излез на осветленост, Sony Quantum Dot LED / LCD и LG OLED поставувањата се многу блиски.

Сепак, најголемата разлика е во потрошувачката на енергија. Како што можете да видите, и OLED телевизорите трошат поголема моќ отколку што Sony користи во оваа споредба, особено кога и понатаму сметате дека 65-инчниот Sony 4K сет троши помалку енергија отколку 55-инчниот OLED телевизор. Ова би значело, без оглед на техничките достигнувања во идните генерации на OLED телевизорите, дека 65-инчниот OLED телевизор може да троши повеќе енергија отколку неговиот квантен еквивалент на LED / LCD екран со точка со точка.

Исто така, уште нешто што треба да се има на ум е дека додека LED / LCD телевизорите трошат повеќе стабилно ниво, без оглед на излезот на осветленоста (иако другите функции на телевизорот, како Smart TV итн., Кога ангажирањето може да влијае на потрошувачката на енергија) , Потрошувачката на енергија на OLED телевизорот се менува со нивото на осветленост потребна за да се произведат слики. Значи, посветла содржината, толку повеќе енергија што се троши - и, се разбира, ангажирање на Smart TV и други функции исто така ќе го промени ова.

Значи, како што може да се види како што е прикажано на табелата, факторот за дополнителен трошок и во производството и купувањето на OLED телевизор не може да доведе до поголем дел од подобрувањето на LED / LCD телевизорот опремен со Quantum Dot.

Квантни точки - Шарена сегашност и иднина

Квантна точка Demo технологија и Примери на квантурни Dot телевизори на 2016 CES. Фото © Роберт Силва - Лиценцирано за About.com

Постојат три главни провајдери на Quantum Dot технологија за користење во телевизори, QD Vision (која обезбедува оптички решение за LED / LCD телевизори со врвно осветлување), и Nanosys и 3M (кои обезбедуваат опција за квантум Dot филм (QDEF) за употреба со ЛЕД / ЛЦД телевизори со задно осветлување со Full Array).

На левата страна на фотографијата прикажана погоре, телевизорот од далеку лево е Samsung 4K LED / LCD телевизор, и само на десно и на дното е LG 4K OLED телевизор. Само над LG OLED телевизорот е Philips 4K LED / LCD телевизор опремен со Quantum Dot технологија. Како што можете да видите, црвените се појавуваат повеќе на Philips отколку на Samsung и се малку повеќе заситени од црвените прикажани на LG OLED сетот.

На десната страна на сликата се прикажани телевизори опремени со квантум Dot од TCL и Hisense.

Употребата на квантните точки зазема голем скок напред, бидејќи неколку ТВ-творци ги прикажаа телевизорите со квантум Dot на 2016 CES, вклучувајќи ги Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio и Philips.

Сепак, необично, LG, која прикажуваше некои прототипови на Quantum Dot TV во 2015 година , очигледно одлучи да се врати и да вложи повеќе ресурси во нивната поскапа OLED телевизиска технологија.

Од друга страна, LG и Sony (од 2017 година) се единствените производители на OLED телевизорите (Sony OLED телевизорите користат LG OLED панели), алтернативата Quantum Dot за подобрување на боите понудена од QD Vision, Nanosys и 3M, всушност им овозможи на ЛЦД да ја продолжи својата доминација на пазарот со години и децении што доаѓаат. Значи, следниот пат кога ќе одите на шопинг за телевизор, проверете дали има "Боја IQ", "QLED" "QD", "QDT" или слична етикета на сетот или во упатството за корисникот - што ќе покаже ти дека телевизорот користи Квантна точка технологија.

Квантни точки и HDR: Подобро заедно: Комбинирање на HDR и квантни точки (QD Vision)

Квантни точки во мобилните дисплеи: Apple Retina (Tech радар)