Kvantumpunkter og LCD-TVer
Det er ingen tvil om at til tross for noen mangler, er LCD-TVer den dominerende typen TV som selges til forbrukere som midtpunkt i deres hjemmeunderholdningserfaring. Den raske akseptasjonen av LCD-TV påskyndet definitivt nedgangen av CRT og Rear Projection TV og er også den viktigste grunnen til at plasma-TVer ikke lenger er hos oss.
Imidlertid blir OLED TV utnevnt av mange, med sin "forbedrede" ytelse som den rettmessige etterfølgeren til LCD. Faktisk har LG lagt sin innsats på denne teknologien ved å produsere og aktivt fremme OLED-TV.
Imidlertid kan så mye som forespråkere tro at OLED representerer en oppstart i TV-teknologien, kan LCD-TVer fortsatt ta det opp med innlemmelsen av Quantum Dots.
Hva er en Quantum Dot?
Ved bruk i TV og video skjermer, er Quantum Dot en menneskeskapte nanokrystal med halvlederegenskaper som kan brukes til å forbedre lysstyrken og fargeprestasjonen som vises i stillbilder og videobilder på en LCD-skjerm.
Quantum Dots er emissive partikler (noe som fosfor på en Plasma TV), men i dette tilfellet, når de treffes med fotoner fra en ekstern lyskilde (i tilfelle LCD TV-applikasjon et blått LED-lys), utsender hver prikk farge av en bestemt båndbredde, som bestemmes av dens størrelse.
Større prikker gir lys som er skrått mot rødt, og da prikkene blir mindre, gir de ut lys som er skjevt mer mot grønt. Når Quantum Dots av utpekte størrelser grupperes sammen i en struktur (mer på dette på neste side) og er kombinert med en Blue LED-lyskilde, kan de sende lys over hele fargebåndbredden som kreves for TV-visning. Ved å benytte seg av Quantum Dot-egenskaper kan TV-produsenter øke lysstyrken og fargeytelsen til LCD-TVer over dagens kapasiteter.
Bildet over viser både strukturen en kvadratdot (til høyre), et hypotetisk eksempel forholdet mellom Quantum Dot-fargeutslippsegenskaper i henhold til størrelse (til venstre), og metoden hvor Quantum Dots faktisk blir produsert (ser ut som noe ut av dr Frankensteins laboratorium eller høyskole kjemi lab).
Hvordan Quantum Dots kan brukes i LCD-TVer
Når Quantum Dots er laget, kan de forskjellige størrelsespunktene plasseres enten tilfeldig eller på en organisert måte i et foringsrør som kan plasseres i en LCD-TV (med en LCD-TV er prikkene vanligvis to størrelser, en optimal for Green og den andre optimalisert for rødt).
Bildet som vises på denne siden, illustrerer hvordan Quantum Dots kan brukes på en LCD-TV, i henhold til den brukte typen kabinett.
- Plassert på innsiden av et kabinett (referert til som Edge Optic) langs LCD-panelkanter mellom en blå LED-kantlyskilde og LCD-panelet (for LED-LCD / LCD-TVer med kanten).
- På et "filmforbedringslag" plassert mellom en blå LED-lyskilde og LCD-panelet (for full-array eller direkte-lit LED / LCD-TV).
- På en brikke som er plassert over Blå LED-lyskilder langs kanten av et LCD-panel (for kanten opplyste LED / LCD-TVer).
I hver metode sender en Blå LED lys gjennom Quantum Dots, som er så begeistret at de gir rødt og grønt lys (som også kombineres med Blå som kommer fra LED-lyskilden). Det forskjellige farget lys passerer deretter gjennom LCD-sjablongene, fargefiltre og på skjermen for bildevisning. Det tilsatte Quantum Dot-emissive laget gjør at LCD-TV-en kan vise en mer mettet og bredere fargegruppe enn LCD-TV uten det ekstra Quantum Dot-laget.
Sjekk ut en videodemonstrasjon av kvantumpunktsapplikasjon på en LCD-skjerm (hjemmekino Geeks / QD Vision)
Effekten av å legge til kvantepunkter til LCD-TVer
Vist over er både et diagram og et eksempel på hvordan å legge til Quantum Dots til LCD-TVer kan forbedre fargeytelsen.
I diagrammet øverst er en standard grafisk representasjon som illustrerer det fulle synlige fargespektret. Men TV og video teknologier kan ikke vise hele fargespektret, så med det for øye viser trianglene som vises i dette spekteret, hvor nær ulike fargeteknologier som brukes i videodisplayer, nærmer seg dette målet.
Som du ser fra de angitte trianglene, viser LCD-TVer med tradisjonell hvit LED-bakside eller kantbelysning langt mindre enn NTSC-fargestandarden som ble vedtatt i 1953 for fargetransmisjon. Men som du også ser, når Quantum Dots blir lagt inn i blandingen, har fargen på en LCD-TV muligheten til å strekke seg langt nok til å oppfylle kravene til NTSC-fargestandard.
Den praktiske effekten: Farger er mer mettede og naturlige, som vist i sammenligningene under grafen.
Det er også viktig å påpeke at Quantum Dots også kan brukes til å oppfylle behovene til både HD (rec.709) og Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) fargestandarder, som omtalt i artikkelen Kvantpotter for ultrahøye farger i LCD-skjermer Publisert av International Society for Optics and Photonics.
LCD vs OLED
Som nevnt i innledningen til denne artikkelen, er LCD-TVer den vanligste typen som brukes i husholdninger over hele verden. Men det er sagt at LCD-TVer har ulemper, som inkluderer fargemetning og svartnivåytelse, spesielt i forhold til Plasma-TVer. Inkorporering av LED-svarte-og-belysningssystemer har hjulpet noe, men det har ikke vært ganske nok.
Som et svar på disse manglene har TV-industrien (for det meste LG) fulgt OLED som løsningen, da TV-apparater med OLED-teknologi kan produsere både en bredere fargegruppe og absolutt svart.
Selv om OLED er tiltalt som et bedre alternativ til LED / LCD, etter mange års løfter og mislykkede forsøk på å nå markedet, gikk kun LG og Samsung inn i TV-markedet i 2014 med OLED-TVer med storskjerm som ble introdusert på CES 2013 ved hjelp av to litt forskjellige tilnærminger.
LG bruker et system som kalles WRGB, som er en kombinasjon av hvite lysemitterende OLED-subpixler og fargefiltre for å produsere bilder, mens Samsung inkorporerer sanne røde, grønne og blå lysemitterende OLED-subpixler.
OLED-TV ser virkelig bra ut, men det er et stort problem som stopper resten av TV-bransjen fra å bringe OLED-TVer til markedet på masseskala, koster.
Det må også påpekes at Samsung droppet ut av OLED-tv-produksjonen i 2015, og forlot LG og, og nå Sony, som eneste kilde for OLED-TV-er rettet mot forbrukermarkedet.
Til tross for påstanden om at LCD-TV er mer komplisert i strukturen enn OLED-TV, er det reelle faktum at OLEDer hittil har vært dyrere å produsere i de store skjermstørrelsene som kreves for TV-er. Dette skyldes feil som oppstår i produksjonsprosessen som resulterer i at en stor prosentandel av OLED-skjermer avvises fra bruk for store skjermstørrelser. Som et resultat er de fleste av OLEDs antatte fordeler (for eksempel å vise en bredere fargegruppe og dypere svartnivå) over LED / LCD-TVer stiftet.
Utnyttelse av OLEDs produksjonsproblemer og muligheten til å inkorporere Quantum Dots i for tiden utført LED / LCD TV-design (og svært liten forandring som trengs i samlebåndet), kan Quantum Dots være billetten for å bringe LED / LCD TV-ytelsen nærmere den av hva TV-beslutningstakere håpet på med OLED - og til mye lavere pris.
LCD med Quantum Dots vs OLED
Vist på denne siden er et diagram som sammenligner kravene til lysstyrke, fargedekning og strømforbruk av to Sony LED / LCD-TVer som inneholder Quantum Dots med første generasjon OLED-TVer utgitt av Samsung og LG.
Uten å få mye teknisk detalj, når du sammenligner alle fire settene, finner du at fargedekningen de to Sony Quantum Dot-utstyrte LED / LCD-settene som brukes til sammenligning, og det originale Samsung OLED-settet er svært nær, mens LG OLED sett ser faktisk ut til å utføre.
På den annen side, mens Samsung-settet er i stand til høy lysstyrkeutgang, er både Sony Quantum Dot LED / LCD og LG OLED-settene veldig nært.
Imidlertid er den mest uttalt forskjellen i strømforbruk. Som du kan se, bruker begge OLED-TVene mer strøm enn enten Sony-settet som brukes i denne sammenligningen, spesielt når du videre anser at det 65-tommers Sony 4K-settet bruker mindre strøm enn enten 55-tommers OLED-TV. Dette ville bety at det ikke var noen tekniske fremskritt i fremtidige generasjoner av OLED-TVer, at en 65-tommers OLED-TV kan bruke mer strøm enn den kvantepunktsaktiverte LED / LCD-TV-ekvivalenten.
En annen ting å huske på er at mens LED- / LCD-TVer bruker strøm på mer jevnt nivå uansett lysstyrkeutgang (selv om andre funksjoner på TV, for eksempel Smart TV osv. .., når de er engasjert, kan påvirke strømforbruket) , Endres OLED TV-strømforbruket med lysstyrkenivået som kreves for å produsere bilder. Så jo lysere innholdet, jo mer strøm som forbrukes - og selvfølgelig, engasjerende Smart TV og andre funksjoner, vil også endre dette også.
Så, som du kan se som vist i diagrammet, kan ekstrakostnadsfaktoren både i produksjon og innkjøp av et OLED-TV, ikke levere så mye av en forbedring over en Quantum Dot-utstyrt LED / LCD-TV.
Quantum Dots - En fargerik nåtid og fremtid
Det er tre hovedleverandører av Quantum Dot Technology for bruk i TV, QD Vision (som gir kanten-optisk løsning for kantlyste LED / LCD-TVer), og Nanosys og 3M (som gir muligheten for Quantum Dot film (QDEF) for bruk med Full Array bakgrunnsbelyst LED / LCD-TV).
På venstre side av bildet vist ovenfor, er fjernsynet til venstre en Samsung 4K LED / LCD-TV, og bare til høyre og bunnen er en LG 4K OLED TV. Like over LG OLED TV er en Philips 4K LED / LCD-TV utstyrt med Quantum Dot-teknologi. Som du ser, røde røde ut mer på Philips enn på Samsung-settet, og er litt mer mettede enn de røde som vises på LG OLED-settet.
På høyre side av bildet er eksempler på Quantum Dot-utstyrte TVer fra TCL og Hisense.
Bruken av Quantum Dots har tatt et stort skritt fremover, da flere TV-produsenter viste Quantum Dot-aktiverte TV-er på 2016 CES, inkludert Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio og Philips.
Imidlertid merkelig nok, LG, som viste noen Quantum Dot TV-prototyper ved 2015, har tilsynelatende besluttet å gå av og legge mer ressurser inn i deres dyrere OLED-TV-teknologi.
På den annen side, med LG og Sony (fra 2017) som de eneste produsentene av OLED-TV-er (Sony OLED-TVer bruker LG OLED-paneler), kan Quantum Dot-alternativet for fargekosting som tilbys av QD Vision, Nanosys og 3M, faktisk aktivere LCD-skjermen for å fortsette sin dominans på markedet i flere år og tiår framover. Så, neste gang du handler for en TV, må du sjekke om den har "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT" eller lignende etikett på settet eller i brukerhåndboken - som forteller du at TVen bruker Quantum Dot Technology.
Quantum Dots og HDR: Bedre sammen: Kombinere HDR og Quantum Dots (QD Vision)
Kvantum prikker i mobile skjermer: Apple Retina (Tech Radar)
