Descubra o que precisa saber sobre puntos cuánticos (tamén coñecido como QLED)
Puntos cuánticos e televisores LCD
Non hai dúbida de que, a pesar dalgúns defectos , os televisores LCD son o tipo dominante de TV vendida aos consumidores como o centro da súa experiencia de entretemento doméstico. A rápida aceptación do televisor LCD acelerou definitivamente a desaparición das televisións CRT e de proxección traseira e tamén é a principal razón pola que as televisións de plasma xa non están connosco .
Non obstante, a televisión OLED está sendo promocionada por moitos, co seu desempeño "mellorado" como o sucesor correcto do LCD. De feito, LG apostou por esta tecnoloxía producindo e promocionando activamente os televisores OLED.
Non obstante, tanto como os propoñentes poidan pensar que OLED representa un paso adiante na tecnoloxía de TV, os televisores LCD aínda poden levar unha muesca coa incorporación de puntos cuánticos.
¿Que é un punto cuántico?
Para os fins de aplicación en televisores e pantallas de video, un Quantum Dot é un nanocristalino artificial con propiedades de semicondutores que se pode empregar para mellorar o brillo e o rendemento de cores presentadas en imaxes fixas e de vídeo nunha pantalla LCD.
Os puntos cuánticos son partículas emisoras (algo así como fósforos nunha TV de Plasma), pero neste caso, cando son golpeados con fotóns desde unha fonte de luz exterior (no caso da aplicación de TV LCD unha luz LED azul), cada punto emite cor dun ancho de banda específico, que está determinado polo seu tamaño.
Os puntos máis grandes emiten luz que se desvía cara ao vermello e, a medida que os puntos se fan máis pequenos, emiten luz que se desvía máis cara ao verde. Cando os puntos cuánticos de tamaños designados agrúpanse nunha estrutura (máis sobre isto na seguinte páxina) e se combinan cunha fonte de luz LED azul, poden emitir luz sobre o ancho de banda da cor enteiro necesario para a visualización de TV. Aproveitando as propiedades de Quantum Dot, os fabricantes de TV poden mellorar o brillo e o desempeño da cor dos televisores LCD por encima das capacidades actuais.
A imaxe de arriba mostra tanto a estrutura dun punto cuántico (á dereita), un exemplo hipotético da relación entre as propiedades de emisión de cor de Quantum Dot segundo o tamaño (á esquerda) eo método polo cal os puntos cuánticos realízanse (parece algo fóra do laboratorio do Dr Frankenstein ou do laboratorio de química universitaria).
Como se poden usar puntos cuánticos en televisores LCD
Unha vez que se compoñen os puntos cuánticos, pódense situar os diferentes tamaños de forma aleatoria ou de tamaño organizado nunha carcasa que se pode colocar nun televisor LCD (cunha TV LCD os puntos son normalmente de dúas tamaños, un óptimo para o verde e o outro optimizado para o vermello).
A imaxe que se mostra nesta páxina ilustra como se poden usar os puntos cuánticos nunha TV LCD, de acordo coa carcasa tipo usada.
- Situado dentro dunha carcasa (denominada Edge Optic) a lo largo dos bordos do panel LCD entre unha fonte de luz de borde LED azul eo panel LCD ( para televisores LED / LCD con bordo ).
- Nunha "capa de realce de película" colocada entre unha fonte de luz LED azul eo panel LCD (para televisores Full Array ou Direct-Lit LED / LCD).
- Nun chip que se coloca sobre as fontes de luz LED azul ao longo do borde dun panel LCD (para televisores LED / LCD con bordo).
En cada método, un LED azul envía luz a través dos puntos cuánticos, que son excitados para que emitan luz vermella e verde (que tamén se combina co azul procedente da fonte de luz LED). A luz de cor diferente pasa a través dos chips de LCD, filtros de cor e na pantalla para mostrar a imaxe. A capa emisiva Quantum Dot engadido permite que o televisor LCD mostre unha gama de cores máis saturada e máis ampla que os televisores LCD sen a capa de datos Quantum Dot.
Consulte unha demostración de vídeo de aplicación de puntos cuánticos nun monitor LCD (Home Theater Geeks / QD Vision)
O efecto de engadir puntos cuánticos a televisores LCD
Mostrado arriba é un gráfico e un exemplo de como a adición de puntos cuánticos aos televisores LCD pode mellorar o rendemento da cor.
Na gráfica na parte superior hai unha representación gráfica estándar que ilustra o espectro de cores visibles. Non obstante, os televisores e as tecnoloxías de video non poden amosar todo o espectro de cores, polo que, tendo en conta isto, os triángulos que se amosan dentro deste espectro mostran o xeito no que se achegan a ese obxectivo as diversas tecnoloxías de cor utilizadas nos dispositivos de visualización de video.
Como se pode ver nos triángulos referenciados, os televisores LCD que usan o LED tradicional branco ou a iluminación de bordo son moi inferiores ao estándar de cor NTSC que foi adoptado en 1953 para a transmisión en cor. Non obstante, como ves tamén, cando se engadan os puntos cuánticos na mestura, a cor dun televisor LCD ten a capacidade de estenderse o suficiente para cumprir os requisitos estándar de cor NTSC.
O efecto práctico: as cores son máis saturadas e naturais, como se mostra nas comparacións debaixo do gráfico.
Tamén é importante sinalar que Quantum Dots tamén se pode empregar para satisfacer as necesidades dos estándares de cor HD (rec.709) e Ultra HD (rec.2020 / BT.2020), como se discute no artigo Quantum Dots For Ultra -Gamas de alta calidade en LCDs publicadas pola International Society for Optics and Photonics.
LCD vs OLED
Como mencionei na miña introducción a este artigo, os televisores LCD son o tipo máis común usado nas familias de todo o mundo. Non obstante, dito isto, os televisores LCD teñen desvantaxes, que inclúen a saturación de cor eo nivel de nivel negro, especialmente cando se compara con televisores de plasma. A incorporación de sistemas de iluminación LED de branco e negro axudou un pouco, pero iso non foi suficiente.
Como resposta a estas deficiencias, a industria da TV (na súa maioría LG) perseguiu OLED como a solución, xa que os televisores que incorporan tecnoloxía OLED poden producir tanto unha gama de cores máis ampla como o negro absoluto.
Con todo, aínda que OLED é considerado como unha mellor alternativa para o LED / LCD, tras anos de promesas e intentos fracasados para chegar ao mercado, en 2014 só LG e Samsung entraron ao mercado televisivo con televisores OLED de gran pantalla que se introduciron no CES 2013 usando dous aproximacións un pouco diferentes.
LG utiliza un sistema denominado WRGB, que é unha combinación de subpíxeles OLED que emiten luz de luz branca e filtros de cores para producir imaxes, mentres que Samsung incorpora verdadeira luz vermella, verde e azul que emite subpíxeles OLED.
Os televisores CHEIRADE realmente parecen grandes, pero hai un gran problema que está impedindo que o resto da industria televisiva traiga televisores OLED ao mercado a un costo masivo.
Ademais, hai que sinalar que Samsung abandonou a produción de televisores OLED ao consumidor en 2015, deixando LG e, e agora Sony, como a única fonte para televisores OLED dirixidos ao mercado consumidor.
A pesar da afirmación de que os televisores LCD son máis complicados na estrutura que os televisores OLED, o certo é que os equipos OLED ata o momento foron máis caros de fabricar nos tamaños de pantalla grandes necesarios para os televisores. Isto débese a defectos que aparecen no proceso de fabricación, o que causa que unha gran porcentaxe de pantallas OLED sexan rexeitadas do uso para tamaños de pantalla grandes. Como resultado, a maioría das suposta vantaxes de OLED (como poder amosar unha gama de cores máis ampla e un nivel máis profundo de negro) sobre os televisores LED / LCD son sufocados.
Aproveitando os problemas de produción de OLED ea capacidade de incorporar os puntos cuánticos ao deseño de TV LED / LCD actualmente executado (e moi pouco cambio necesario na liña de montaxe), os puntos cuánticos poden ser o ticket para achegar o desempeño de TV LED / LCD ao de o que os fabricantes de televisores esperaban con OLED - e cun custo moito máis baixo.
LCD con puntos cuánticos vs OLED
Presentado nesta páxina hai unha gráfica que compara o brillo, a cobertura de cor e os requisitos de consumo de enerxía de dous televisores Sony LED / LCD que incorporan os puntos cuánticos cos televisores OLED de primeira xeración lanzados por Samsung e LG.
Sen entrar en moitos detalles técnicos, cando se comparan os catro conxuntos, descóbrese que a cobertura de cor dos dous sistemas Sony / Quantum Dot equipados para comparación e o orixinal OLED de Samsung son moi próximos, mentres que o LG OLED O conxunto realmente parece que non funciona.
Doutra banda, mentres o Samsung set é capaz de producir un alto brillo, tanto os Sony CCD Dot Quantum Dot como LCD e LG OLED están moi preto.
Non obstante, a diferenza máis importante é o consumo de enerxía. Como podes ver, tanto os televisores OLED consumen máis potencia que os Sony set utilizados nesta comparación, especialmente cando consideramos que o conxunto de Sony de 4 polgadas de 65 polgadas consome menos enerxía que a televisión OLED de 55 pulgadas. Isto significaría, sen prever ningún avance de ingeniería nas futuras xeracións de televisores OLED, que unha TV CHEIRADE de 65 polgadas pode consumir máis potencia que o seu equivalente de LED con láser LCD.
Ademais, outra cousa que ter en conta é que mentres os televisores LED / LCD consumen enerxía a un nivel máis estable independentemente da saída do brillo (aínda que outras funcións na TV, como a Smart TV, etc.), cando están comprometidas poden afectar o consumo de enerxía) O consumo de enerxía OLED cambia co nivel de brillo necesario para producir imaxes. Así, canto máis brillante sexa o contido, máis poder se consumirá e, por suposto, a participación de Smart TV e outras características tamén cambiará isto.
Entón, como podes ver como se mostra no cadro, o factor de custo adicional tanto na fabricación como a compra dunha TV OLED pode non entregar moita melloría a través dun sistema LED / LCD LCD equipado con Dot.
Puntos cuánticos: un colorido presente e futuro
Existen tres provedores principais de Quantum Dot Technology para o seu uso en televisores, QD Vision (que proporciona a solución edge-optic para televisores LED / LCD con bordo de bordo) e Nanosys e 3M (que proporcionan a opción de película Quantum Dot (QDEF) para usar con televisores LED / LCD con retroiluminación Full Array).
Na parte esquerda da foto que se mostra arriba, o televisor que está a man esquerda é un Samsung 4K LED / LCD, e só para a dereita e no fondo hai unha TV CHEIRADE LG 4K. Xusto por riba do LG OLED TV é un Philips 4K LED / LCD TV equipado con tecnoloxía Quantum Dot. Como podes ver, os vermellos aparecen máis no Philips que no conxunto de Samsung e son un pouco máis saturados que os vermellos que aparecen no conxunto LG OLED.
Na parte dereita da foto aparecen exemplos de televisores equipados con Dot Quantum de TCL e Hisense.
O uso de Quantum Dots deu un gran salto cara atrás xa que varios fabricantes de TV mostraron televisores habilitados por Quantum Dot no CES 2016, incluíndo Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio e Philips.
Con todo, curiosamente, LG, que mostrou algúns prototipos de Quantum Dot TV en 2015 , aparentemente decidiu retroceder e poñer máis recursos na súa tecnoloxía OLED TV máis cara.
Doutra banda, con LG e Sony (a partir de 2017) sendo os únicos fabricantes de televisores OLED (os televisores OLED de Sony usan paneis LG OLED), a alternativa Quantum Dot para a mellora da cor ofrecida por QD Vision, Nanosys e 3M podería realmente Permite que a LCD continúe dominando o seu mercado durante anos e décadas futuras. Entón, a próxima vez que vaia a mercar un televisor, verifique se ten o "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT", ou unha etiqueta similar no conxunto ou na guía do usuario - que contará ti que a televisión está a usar a tecnoloxía Quantum Dot.
Puntos cuánticos e HDR: mellor xuntos: combinando HDR e puntos cuánticos (QD Vision)
Puntos cuánticos en pantallas móbiles: Apple Retina (Tech Radar)