Quantum-pisteiden käyttäminen parantamaan LCD-TV: n suorituskykyä

Kerro mitä tarvitset tietää Quantum Dotsista (eli QLED)

Quantum Dots ja LCD-televisiot

Kuva Quantum Dot -rakenteen näyttäminen ja niiden tekeminen. Kuva QD Visionin mielestä

Ei ole epäilystäkään siitä, että huolimatta joistakin puutteista huolimatta LCD-televisiot ovat hallitseva televisiotyyppi, joka myydään kuluttajille kodin viihdekokemuksen keskuksena. LCD-TV: n nopea hyväksyminen varmasti kiihdytti CRT- ja Rear Projection -televisiota, ja se on myös tärkein syy siihen, etteivät plasma-televisiot ole enää meidän kanssamme .

Kuitenkin monien OLED-TV: tä mainostetaan, sen "tehostettu" suorituskyky on oikeutettu nestekidenäytön seuraaja. Itse asiassa LG on panostanut tähän tekniikkaan tuottamalla ja aktiivisesti edistämällä OLED-televisiota.

Niin paljon kuin kannattajat saattavat ajatella, että OLED on edistyksellinen televisiotekniikan alalla, LCD-televisiot voivat silti hyödyntää Quantum Dotsin sisällyttämistä.

Mikä on Quantum Dot?

Kvanttipistettä käytetään televisiolähetyksiin ja videonäytöissä, koska se on tehty ihmisen valmistetusta nanokiteestä, jossa on puolijohdetietoja, jota voidaan käyttää nestekidenäyttöön tarkoitettujen still- ja videokuvien kirkkauden ja värin suorituskyvyn parantamiseen.

Kvanttipisteet ovat emissiivisiä hiukkasia (vähän kuin fosforit plasmatelevisiossa), mutta tässä tapauksessa, kun ne osuvat ulkoisen valonlähteen fotoneilla (LCD-televisiosovelluksen tapauksessa sininen LED-valo), kukin piste lähettää värin tietyn kaistanleveyden, joka määräytyy sen koon mukaan.

Suuremmat pisteet lähettävät valoa, joka on vinoon punaista, ja kun pisteet pienentyvät, he lähettävät valoa, joka on vinossa vihreämmäksi. Kun kvanttipisteet, jotka on määritetty koosta, on ryhmitelty yhteen rakenteessa (lisää tätä seuraavalla sivulla) ja ne yhdistetään sinisen LED-valolähteen kanssa, ne voivat lähettää valoa koko väripatsaan, joka tarvitaan television katseluun. Quantum Dot -ominaisuuksien hyödyntämisen ansiosta TV-valmistajat voivat parantaa LCD-televisioiden kirkkautta ja värituloksia nykyisten ominaisuuksien yläpuolella.

Yllä oleva kuva esittää sekä rakennetta kvanttipisteen (oikealla), hypoteettisena esimerkkinä kvantti Dot -väriominaisuuksien suhteesta koon mukaan (vasemmalla) ja menetelmällä, jolla Quantum Dotsit todella valmistetaan (näyttää jotain Dr Frankensteinin laboratorion tai korkeakoulun kemian laboratorio).

Kuinka kvanttipisteitä voidaan käyttää LCD-televisioissa?

Kuva Quantum Dot -sovelluskartasta. Kuva QD Visionin mielestä

Kun Quantum-pisteitä on tehty, eri koonpisteet voidaan sijoittaa satunnaisesti tai kokoon järjestettyinä kotelossa, joka voidaan sijoittaa LCD-televisioon (LCD-TV: ssä pistokkeet ovat tyypillisesti kaksi kokoa, joista yksi on optimoitu Green- ja toinen optimoitu punaiseksi).

Tässä sivulla näkyvä kuva kuvaa miten Quantum Dotsia voidaan käyttää LCD-televisiossa käytettävän kotelon mukaan.

Kussakin menetelmässä sininen LED lähettää valoa kvanttipisteiden kautta, jotka innostuvat niin, että ne lähettävät punaista ja vihreää valoa (joka yhdistyy myös LED: n valolähteestä tulevan sinisen) kanssa. Eri värillinen valo kulkee sitten LCD-sirujen, värisuodattimien ja näytön kuvaruudun läpi. Lisätty Quantum Dot -resoluutiokerros mahdollistaa LCD-TV: n näyttämisen satunnaisemmaksi ja laajemmaksi värikoodiksi kuin LCD-televisio ilman lisättyä Quantum Dot -kerrosta.

Tutustu Quantum Dot-sovelluksen videonäytöksiin LCD-näytöllä (Home Theater Geeks / QD Vision)

Quantum-pisteiden lisäämisen vaikutus LCD-televisioihin

Kaavio näyttää QD Vision -värin IQ Quantum Dot Color Gamut Boost -virtalevyn teho televisioille. Kuvio QD Vision -hyväksyntä

Edellä esitetyt ovat sekä kaavio että esimerkki siitä, miten kvanttipisteiden lisääminen LCD-televisioihin voi parantaa väritulostusta.

Ylhäällä olevassa kaaviossa on tavallinen graafinen esitys, joka havainnollistaa täysin näkyvää värispektriä. Televisiot ja videotekniikat eivät kuitenkaan pysty näyttämään koko värispektriä, joten tässä mielessä kolmen spektrin sisällä olevat kolmiot osoittavat, kuinka lähellä eri videotekniikoissa käytettäviä väritekniikoita lähestyy tätä tavoitetta.

Kuten näet viitatuista kolmioista, LCD-televisiot, joissa käytetään perinteistä valkoista LED-taustavaloa tai reunavalotusta, ovat paljon pienemmät kuin NTSC-väristandardi, joka hyväksyttiin vuonna 1953 värinsiirtoa varten. Kuitenkin, kuten myös näet, kun Quantum Dots lisätään sekoitus, väri LCD-televisio on kyky ulottaa tarpeeksi pitkälle täyttämään NTSC väritason vaatimukset.

Käytännön vaikutus: värit ovat tyydyttyneempiä ja luonnollisempia, kuten kuvion alla olevissa vertailussa esitetään.

On myös tärkeää korostaa, että Quantum Dots voidaan myös käyttää sekä HD (rec.709) että Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) väritarpeiden tarpeisiin, kuten artikkelissa Quantum Dots For Ultra - korkean värin gamut LCD: ssä, jotka on julkaissut International Society for Optics and Photonics.

LCD vs OLED

Kuvio vertaamalla LCD-televisiota Väri IQ Quantum Dots vs. OLED TV. Kuvio QD Vision -hyväksyntä

Kuten mainitseni artikkelissani, LCD-televisiot ovat yleisimpiä kotitalouksissa käytettyjä tavaroita kaikkialla maailmassa. Kuitenkin, että sanotaan, LCD-televisioilla on haittoja, kuten värikylläisyys ja musta suorituskyky erityisesti verrattuna plasmatelevisioihin. LED-mustan ja reunan valaistusjärjestelmien liittäminen on auttanut jonkin verran, mutta se ei ole ollut tarpeeksi.

Vastauksena näihin puutteisiin TV-teollisuus (lähinnä LG) on jatkanut OLED- ratkaisua ratkaisuna, koska OLED-tekniikkaa hyödyntävät televisiot voivat tuottaa sekä laajemman värisävyn että absoluuttisen mustan.

Kuitenkin, vaikka OLED on ylivoimainen LED / LCD-vaihtoehtona, vuosien lupausten ja epäonnistuneiden markkinoille pääsyn jälkeen vuonna 2014 vain LG ja Samsung astuivat televisiomarkkinoille suurella näytöllä varustetuilla OLED-televisioilla, jotka otettiin käyttöön CES 2013: ssa käyttäen kahta hieman erilaiset lähestymistavat.

LG hyödyntää WRGB-järjestelmää, joka on yhdistelmä valkoista valoa emittoivaa OLED-alipikseleitä ja värisuodattimia tuottamaan kuvia, kun taas Samsung sisältää oikeat punaiset, vihreät ja siniset valoa lähettävät OLED-alipikseleitä.

OLED-televisiot näyttävät todella hyvältä, mutta yksi tärkeä asia on se, että loput TV-alan toimijoista estävät OLED-televisiot suuren mittakaavan markkinoilla.

Lisäksi on huomautettava, että Samsung laski kuluttajien OLED-TV: n tuotannosta vuonna 2015 jättäen LG: n ja nyt Sonyn yhdeksi ainoaksi lähteeksi kuluttajille suunnatuille OLED-televisioille.

Huolimatta siitä, että LCD-televisiot ovat rakenteeltaan monimutkaisempia kuin OLED-televisiot, todellinen tosiasia on, että OLEDit ovat toistaiseksi olleet kalliimpia valmistaa suurikokoisille näytöille, jotka vaaditaan televisioille. Tämä johtuu valmistusprosessissa esiintyvistä vioista, jotka johtavat siihen, että suuri osa OLED-näytöistä hylätään käytöstä suurikokoisille näytöille. Tämän seurauksena suurin osa OLEDin oletetuista eduista (kuten pystyäkseen näyttämään laajemman värisävyn ja syvemmän mustan tason) yli LED / LCD-televisiot ovat tukahdutettuja.

Käyttämällä OLED: n tuotantovaikeuksia ja kykyä sisällyttää Quantum Dotsit nykyiseen LED / LCD-TV-suunnitteluun (ja vain vähän muutoksia kokoonpanolinjalla), Quantum Dots voi olla lippu LED / LCD-TV-suorituskyvyn lähemmäksi mitä TV-päättäjät toivoivat OLED: n kanssa - ja paljon pienemmillä kustannuksilla.

LCD Quantum Dots vs. OLED

Kuvio, jossa verrataan Sony-LCD-televisioita Color IQ Quantum Dotsin vs. LG: n ja Samsungin OLED-TV: n kanssa. Kuvio QD Vision -hyväksyntä

Tällä sivulla näkyy kaavio, jossa verrataan kahden Sony-LED / LCD-television kirkkautta, värisävyjä ja virrankulutustarpeita, jotka sisältävät Quantum Dotsin Samsungin ja LG: n julkaisemien ensimmäisen sukupolven OLED-televisioilla.

Vertaamatta kaikkia neljää sarjaa, huomaat, että vertailussa käytetyt kaksi Sony Quantum Dot - varustettua LED - ja LCD - sarjaa ja alkuperäinen Samsung OLED - sarja ovat hyvin lähellä LG: n OLED - asetettu tosiasiallisesti näyttää olevan liian vähäistä.

Toisaalta, vaikka Samsung-sarja pystyy tuottamaan suurta kirkkautta, niin Sony Quantum Dot LED- / LCD- ja LG-OLED-setit ovat hyvin lähellä.

Kuitenkin kaikkein tärkein ero on virrankulutuksessa. Kuten näette, sekä OLED-televisiot kuluttavat enemmän virtaa kuin tässä vertailussa käytetty Sony-sarja, varsinkin kun olet edelleen sitä mieltä, että 65-tuumainen Sony 4K -näyttö kuluttaa vähemmän virtaa kuin 55 tuuman OLED-televisio. Tämä merkitsisi OLED-televisioiden tulevien sukupolvien tekniikan kehittymistä, että 65 tuuman OLED-televisio saattaa kuluttaa enemmän virtaa kuin sen kvanttipistevetoinen LED / LCD-TV-vastaava.

Toinen asia, joka pitää mielessä on se, että LED / LCD-televisiot kuluttavat tasaisempaa tasoa valaistustulosta riippumatta (vaikka TV: n muut ominaisuudet, kuten Smart TV jne., Voivat vaikuttaa virrankulutukseen) , OLED TV: n tehonkulutus muuttuu kuvien tuottamiseen tarvittavan kirkkauden mukaan. Joten sitä kirkkaampi sisältö, sitä enemmän energiaa, jota kulutetaan - ja tietysti myös äly-TV: n ja muiden ominaisuuksien kytkeminen muuttavat myös tätä.

Joten, kuten näkyy kaavion osoittamalla tavalla, OLED-TV: n valmistuksessa ja ostamisessa ylimääräiset kustannustekijät eivät ehkä tuota paljon parannusta Quantum Dot -tuotetun LED / LCD-TV: n yli.

Quantum Dots - värikäs nykyhetki ja tulevaisuus

Quantum Dot Technology Demo ja esimerkkejä Quantum Dot -televisioista 2016 CES: ssä. Kuva © Robert Silva - lisensoitu

Quantum Dot -teknologialla on kolme pääkäyttäjää TV: ssä käytettäväksi QD Vision (joka tarjoaa reuna-optisen ratkaisun reunavalaisin LED / LCD-televisioihin) sekä Nanosys ja 3M (jotka tarjoavat Quantum Dot -elokuvan (QDEF) käytettäväksi Full Array -värivalaisimien LED / LCD-televisioiden kanssa).

Yläpuolella olevan kuvan vasemmalla puolella oleva televisio on Samsung 4K LED / LCD-televisio ja oikealla ja pohjalla on LG 4K OLED -televisio. Aivan LG: n OLED-TV: n yläpuolella on kvantti Dot -teknologialla varustettu Philips 4K LED / LCD-televisio. Kuten näet, punaiset pudota enemmän Philipsin kuin Samsung-sarjan ja ovat hieman tyydytettyjä kuin LG: n OLED-setissä näkyvät punaiset.

Kuvassa oikealla puolella on esimerkkejä TCL: n ja Hisensen Quantum Dot -televisioista.

Quantum Dots on käyttänyt suuria harppauksia eteenpäin, sillä useat TV-valmistajat esittivät Quantum Dot -toiminnolla varustetut televisiot 2016 CES: ssä, mukaan lukien Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio ja Philips.

Kuitenkin tarpeeksi kummallista, LG, joka esitteli joitakin Quantum Dot TV prototyyppejä vuoteen 2015 mennessä , on ilmeisesti päättänyt luopua ja laittaa enemmän resursseja kalliimpiin OLED-TV-teknologiaansa.

Toisaalta LG: n ja Sonyn (vuodesta 2017) OLED-televisioiden valmistajat (Sony OLED -televisiot käyttävät LG: n OLED-paneeleja), QD Vision, Nanosys ja 3M tarjoama Quantum Dot -vaihtoehto jotta LCD pystyy jatkamaan markkina-asemansa vuosien ja vuosikymmenien ajan. Joten seuraavan kerran ostat televisiota, tarkista, onko siinä "Color QQ", "QLED", "QD", "QDT" tai vastaava etiketti sarjasta tai käyttöoppaasta, joka kertoo että televisio käyttää Quantum Dot -teknologiaa.

Quantum Dots ja HDR: paremmin yhteen: yhdistämällä HDR ja Quantum Dots (QD Vision)

Quantum Dots Mobile Displayissa: Apple Retina (Tech Tutka)