Что такое QLED-телевизоры и причем тут квантовая физика — Александр Навагин — Хайп

Что такое телевизор на квантовых точках © Newegg

QLED – относительно новое слово на рынке экранных технологий. Компания Samsung активно продвигает телевизоры с дисплеями на квантовых точках, позиционируя их как революционное решение. Однако многие не знают, что же это такое, некоторые даже путают QLED с OLED из-за похожести этих аббревиатур.

Квантовые точки – это новая технология подсветки экрана, в основе которой лежит использование миниатюрных (несколько нанометров) частиц полупроводников, способных излучать свет под воздействием потока электронов или фотонов. Цвет свечения этих частиц определяется их размером и химическим составом полупроводника. Для изготовления точек используются соединения марганца, цинка, кадмия, а их габариты составляют от 2 (синие) до 6-8 (красные) нанометров.

Размеры квантовых точек и длина оптических волн разного цвета © Nanosys

Чтобы разобраться, что такое QLED-телевизоры и чем они особенны, стоит внести небольшую ясность в термины, во избежание путаницы. Поэтому для начала – небольшой глоссарий.

• LCD – экран, в котором активным элементом выступают жидкие кристаллы (ЖК). Они оснащаются тремя разноцветными (красными, синими и зелеными) светофильтрами на каждый пиксель, и пропускают свет в зависимости от поданного напряжения (0 вольт – не пропускают совсем, максимум – пропускают с максимальной яркостью). Сами ЖК светиться не умеют, свет на них подается от установленной по краю экрана подсветки через рассеивающую пленку. LCD-экраны бывают разных типов: TN, IPS, SVA, PVA. В телевизорах наиболее распространены панели *VA.
• LED – просто светодиод. В случае с экранами под этим термином подразумевают LCD матрицу, для подсветки которой используются ленты светодиодов (в отличие от популярных в прошлом трубчатых люминесцентных ламп CCFL). Практически все современные ЖК-телевизоры используют LED-подсветку, модели с CCFL сейчас почти не выпускаются.
• OLED – экран на органических светодиодах. Активным элементом такого дисплея являются миниатюрные (десятки или сотни микрометров) светодиоды на основе органических соединений. В таких матрицах светятся сами пиксели, состоящие из трех диодов синего, красного и зеленого цвета, подсветка по периметру им не нужна. Управление OLED матрицей тоже осуществляется по напряжению, подаваемому на TFT-транзистор субпикселя (чем выше – тем ярче). AMOLED, P-OLED, SuperAMOLED – это разновидности одной технологии.
• TFT – тонкопленочный транзистор. Активный элемент, используемый для управления субпикселем. Все современные телевизоры (не важно, OLED, LCD или QLED) используют TFT для регулировки напряжения на пикселях и, как следствие, их яркости и цвета.

Что такое QLED экран и как он устроен

Емкости с квантовыми точками разного размера светятся под действием ультрафиолета © Area-Info.net

С терминами разобрались – можно переходить к описанию экранов на квантовых точках. Начать стоит с того, что

QLED не имеет никакого отношения к OLED. Это принципиально разные технологии экранов. Дисплеи на квантовых точках имеют классическую LCD матрицу (обычно *VA) с LED подсветкой по краю. Это просто новая разновидность жидкокристаллических экранов.

Ключевым отличием от старых матриц (часто называемых сокращенно LED LCD) является способ переноса света от излучающего элемента (подсветки) к пикселям. В обычных ЖК панелях картинка формируется следующим образом:

1. Лента светодиодов по краю экрана светится чистым белым цветом. Ее яркость зависит от настроек и остается неизменной в процессе работы.
2. Через специальный рассеивающий слой, расположенный за матрицей жидких кристаллов, белый свет от ленты передается на них (кристаллы).
3. Каждый пиксель состоит из трех скоплений кристаллов субпикселей, имеющих свои светофильтры: красный, синий и зеленый. Проходя через жидкие кристаллы и фильтры, расположенные поверх них, белый свет приобретает цвет, заданный фильтром (на выходе красного – красный, и т.д.).
4. TFT-транзистор управляет подачей напряжения на кристаллы. Чем оно выше – тем больше света пропускает субпиксель. За счет комбинации яркостей красного, синего и зеленого кристаллов достигается конечный цвет пикселя. Обычно возможны до 16,7 млн комбинаций яркостей: от черного (напряжения нет, все три субпикселя не пропускают свет) до чисто белого (напряжение максимальное, все три субпикселя пропускают весь поступающий на них свет).

Слои LCD LED (снизу вверх): рассеиватель подсветки, поляризатор, TFT транзисторы, жидкие кристаллы, светофильтры, поляризатор © AWOK.com

В панелях QLED инженеры изменили способ передачи света от диодов, расположенных по краю экрана, к пиксельной сетке. В составе таких дисплеев появился «посредник» в виде слоя квантовых точек. Эти экраны работают по следующему алгоритму:

1. Лента светодиодов по краю матрицы излучает свет, обычно он синий. Как и у обычных LCD экранов, яркость задается настройками и не меняется в ходе работы.
2. Слой рассеивателя подает свет от диодов на прослойку квантовых точек. Они возбуждаются и начинают издавать люминесцентное свечение вне зависимости от оттенка подаваемого света: достаточно просто потока фотонов. Цвет точки зависит от того, какой размер и состав она имеет (см. выше). То есть, даже если подсветить 2-нанометровые частицы бирюзовым или фиолетовым – они будут светиться синим.
3. Свет от точек поступает на кристаллы, положением которых управляет транзистор. Чем большее напряжение он подает – тем ярче светится субпиксель.
4. Субпиксели оснащаются светофильтрами, красного, синего и зеленого цвета. Комбинация из трех разноцветных субпикселей, формирует конечный цвет пикселя за счет комбинации яркостей трех субпикселей.

Как можно заметить, ключевое изменение всего одно. В обычной матрице LCD телевизора окончательный цвет субпикселя формируется уже после того, как свет пройдет через рассеиватель, жидкий кристалл и фильтр (до этого момента он белый). В QLED цвет задается только после рассеивателя, слоем квантовых точек. На кристалл поступают волны синего, красного и зеленого цветов, отделяемые фильтрами.

Слои экрана QLED (снизу вверх): подсветка, квантовые точки, поляризатор, TFT транзисторы, жидкие кристаллы, светофильтры, поляризатор © DSCC

Изменив порядок формирования цвета пикселя, разработчикам QLED удалось добиться повышения КПД подсветки.

Во-первых, с квантовыми точками снижаются требования к качеству ее цветопередачи. Это значит, что можно использовать более долгоживущие и энергоэффективные светодиоды, пусть и с ухудшением некоторых их параметров (оно теперь не играет роли). Главное, чтобы было ярко.

Во-вторых, использование светообразующих точек прямо под кристаллами (после рассеивателя) увеличивает яркость свечения, так как потери яркости на светодиодах подсветки (которые в обычном LCD для образования белого покрываются люминофором, не нужным для QLED) и рассеивателе снижаются. В итоге яркость экрана увеличивается, цветовой охват расширяется, а потребление энергии остается прежним, или даже снижается.

Кроме того, возможно создание экранов без пассивных светофильтров. В них массивы квантовых точек будут располагаться поверх ЖК-слоя, следовательно, потерь света станет еще меньше.

QLED экран без светофильтров, слои (снизу вверх): синяя подсветка, поляризатор, TFT транзисторы, жидкие кристаллы, поляризатор, массивы квантовых точек разных цветов © DSCC

Минусами QLED телевизоров являются склонность к выгоранию квантовых точек (пусть и гораздо меньшая, чем у OLED), а также (пока что) сравнительно высокая цена. Однако освоение технологии должно сделать такие ТВ гораздо доступнее, а эффект выгорания выражен слабо, ресурс матрицы может оказаться больше срока эксплуатации устройства.

Причем тут квантовая физика?

Сегодня разработки в области квантовой физики ассоциируются, в основном, с квантовыми компьютерами, в основе работы которых лежит использование принципа квантовой запутанности. Однако экраны телевизоров на квантовых точках прямого отношения к этой технологии не имеют.

Из «квантового» у точек подсветки только то, что при столь миниатюрных размерах частиц полупроводника (нанометры) в них проявляются квантовые эффекты. А механизмы излучения нанокристаллами полупроводника фотонов под воздействием электрического заряда (или света) описываются именно законами квантовой механики.

Зависимо от размера, квантовые точки излучают свет разных цветов, до квантового ограничения © Public Information Display

Этими законами описывается еще много чего в нашем мире (а если в целом – то на микроуровне ими описывается вообще все), но слово то красивое, вызывающее ассоциации с технологиями будущего, а потому удачное для использования в рекламе. Вот и выбрали эту особенность в качестве ключевой для маркетингового именования технологии.

Хотя, с тем же успехом, экраны QLED телевизоров могли бы называться не «дисплеями на квантовых точках», а «дисплеями на нано-кристаллах» или еще как-то. Ведь из квантового у них – только принцип формирования светового излучения, в то время основа матрицы и подсветки вполне подчиняются законам классической механики. И являются эти матрицы не какой-то революцией, а всего лишь следующей ступенькой эволюции давно освоенных ЖК-телевизоров.

что это, принцип работы технологии, цветопередача, стоит ли брать такой телевизор? OLED vs QLED Samsung

С момента изобретения телевидения прошло без малого столетие. С тех пор технологии шагнули далеко вперёд и средства передачи движущегося изображения претерпели кардинальных изменений. Зрители получили возможность в полной мере наслаждаться реалистичной картинкой, полноразмерной, яркой, цветной и контрастной. Во многом это заслуга компании Samsung, инженеры которой изобрели и запатентовали технологию QLED. Из этой статьи вы узнаете, что она собой представляет, как реализуется и какие имеет особенности.

Квантовые точки известны науке более четверти века. Они представляют собой кристаллы из полупроводникового материала размером меньше 1/10000 человеческого волоса. Они фотоактивны, то есть под воздействием светового излучения или электрической энергии начинают излучать собственный свет красного, синего и зелёного цвета. Какой именно цвет будет переизлучать точка, зависит от её размера. Например, квантовая точка с ядром диметром 2 нанометра будет излучать синий цвет, а 6 нм — красный.

Учёные всего мира работали над тем, чтобы поставить это явление на службу человечества, но впервые создать экран ТВ, работающий на квантовых точках, удалось только сотрудникам научно-исследовательского центра Samsung. Технология была запатентована и получила название QLED. Это английская аббревиатура словосочетания quantum dot, в переводе означает «квантовая точка».

Немного QLED истории

В начале девяностых годов прошлого века началась научная работа по исследованию квантовых точек в качестве источника света, а у же в двухтысячных их начали рассматривать как основу для создания дисплеев нового поколения. Специально для этих целей была создана ленксингтонская лаборатория QD Vision. В ней совместно работали независимые учёные, представители LG и Samsung. Последние зимой 2011 представили пилотный образец QLED-дисплея. Это был четырёхдюймовый экран, созданный в двух вариациях: на стекле и полимере. Обе управлялись активной матрицей.

Изначально для изготовления квантовых точек в промышленных масштабах применялся кадмий. Материал весьма дорог, токсичен и ограничен по весу однородного элемента, поэтому специалисты Samsung Electronics начали искать ему замену. Ей стал индий, который с 2015 года закупается у Dow Chemical (партнёр и эксклюзивный поставщик Samsung, LG и ряда других компаний).

Технология QLED что это

QLED — технология производства жидкокристаллических экранов со светодиодной подсветкой Quantum dot в промышленных масштабах. Права на неё принадлежат компании Samsung, но использовать название в коммерческих целях могут все участники QLED-Alliance, который был создан весной 2017 года. Заключается в применении полосок из светящихся кристаллов в качестве основы. Путём литографического нанесения полоски закрепляются на матрице тонкоплёночных транзисторов. Их использование позволяет создать каждый пиксель матрицы с тремя субпикселями: синим, зелёным и красным.

Комбинируясь с разной интенсивностью, они рождают миллионы оттенков, что позволяет добиться потрясающего качества изображения. Технология позволяет создавать субпиксели размером 10*50 мкм, что делает возможным применение QLED-матриц не только в телевизионных экранах и компьютерных мониторах, но и в ледтопах, смартфонах.

Устройство QLED матриц

В мониторах, созданных на quantum dot, синие светодиоды — ключевые. Используются в качестве основной подсветки. Они генерируют световой поток, который проходит через прозрачный слой особого вещества с квантовыми точками внутри. Так в спектр добавляются зелёный и красный цвета максимально возможной чистоты. QLED-матрица Samsung состоит из следующих элементов:

• светодиодная подсветка;
• прозрачная плёнка с quantum dot;
• поляризатор;
• стеклянная подложка;
• жидкокристаллические ячейки;
• светофильтр.

Поляризатор и стеклянная подложка в конструкции дублируются. Между диодами, расположенными по всей площади экрана, и матрицей стоит лист с люминофором. Он создаёт полноцветное свечение за экраном и обеспечивает максимально возможный охват цветовой палитры.

Принцип действия

Изначально разработчики хотели взять OLED-матрицу и модернизировать её. Они планировали использовать квантовые точки в качестве эмиссионного слоя. Но главной целью учёных было создание полноценного телевизора, работающего на Quantum dot, поэтому они отказались от первоначальной идеи, выбрав фотолюминисцентную технологию. Сейчас электроэмиссионные дисплеи существуют только в виде тестовых образцов. В промышленных масштабах выпускаются жидкокристаллические экраны с фотолюминисцентными квантовыми точками в качестве подсветки.

Они управляются активной TFT-мартицей, состоящей из тонкоплёночных транзисторов (толщиной от 1/10 до 1/100 микрона). Применение quantum dot для производства цветных дисплеев позволило снизить себестоимость матриц, обеспечить максимально близкую к естественной цветопередачу жидкокристаллических экранов, в пять раз уменьшить энергопотребление по сравнению с LCD-вариациями и существенно увеличить рабочий ресурс устройств.

Цветопередача

QLED-матрица создаёт обширную цветовую гамму с более чем девяностопроцентным охватом цветового пространства DCI-P3. Это позволяет отображать максимально яркие и насыщенные цвета, отличающиеся особой реалистичностью. Все преимущества можно в полной мере оценить при просмотре HDR-контента. В отношении яркости и насыщенности цветопередачи QLED-матрицы значительно опережают OLED- и LED-аналоги. Реалистичность изображения, хорошее восприятие яркости — ключевые особенности. Антибликовые интерферентные покрытия (применяются для всех топовых моделей Samsung) позволяют наслаждаться просмотром при освещении любой интенсивности.

Уровень чёрного, яркость и контрастность

Это ключевые параметры для современного телевизора. В QLED-моделях преимущественно используются VA-панели, способные обеспечить значительно более высокие уровни чёрного, чем те же IPS-вариации.

Типовые значения контрастности QLED-панели достигают показателей 4000:1 и выше, уровень чёрного находится в пределах от 0.016 до 0.020 нит при средней яркости в 1400- 2000 нит и её пиковых значениях достигающих 4000 нит. К этому следует добавить местное затемнение, позволяющее достигать уровней чёрного глубины, близкой к максимальной. Параметры контрастности и глубины чёрного ТВ с IPS-матрицей в среднем вчетверо уступают показателям QLED-моделей.

Размытие движения

Этот эффект появляется по причине замедленного действия пикселей, которые запаздывают при формировании картинки. Время их отклика — ключевой параметр, влияющий на плавность обработки изображения.

Плёночные QLED-матрицы отличаются способностью контролировать быструю смену цвета пикселя. Они показывают минимальное время отклика, существенно превосходя аналоги по этому показателю. Быстрее их реагировать на смену цвета могут только топовые OLED-модели. Обе разновидности демонстрируют минимальное размытие при динамично изменяющейся картинке или его полное отсутствие.

OLED и QLED: что лучше — разница, которая определяет разницу

Когда речь заходит о современных экранах, в сознании обычно возникают две аббревиатуры. Это закономерно, ведь именно они по большей мере и определяют сейчас рынок. У истоков обеих технологий стояла Samsung Electronics. В том числе поэтому они имеют много общего, но всё же существенно отличаются.

В производстве ТВ менеджмент корпорации сместил акценты в сторону QLED-матриц. Они стали следующим этапом эволюции всем привычных жидкокристаллических экранов. В OLED-панели же интегрированы органические светодиоды. Они излучают свет определённого спектра без стороннего воздействия, что приводит к сохранению остаточного изображения. В этом их ключевое отличие между двумя топовыми разновидностями.

Преимущества и недостатки qled

QLED TV отличаются выдающимися техническими характеристиками и отменными эксплуатационными качествами.

Вот их ключевые преимущества:

• Предельная чёткость изображения. Поддерживают AI Upscaling, HDR (в том числе в мультивариациях), разрешения 4К и 8К.
• Увеличенный угол обзора. Обеспечивается путём применения двух дополнительных слоёв quantum dot.
• Реалистичность изображения. Обусловлена феноменальной яркостью и отменной цветопередачей.
• Полное отсутствие выгорания. Такие телевизоры рассчитаны на беспрерывную работу в течение длительного времени при любой яркости. Производитель даёт десятилетнюю гарантии от выгорания.
• Инновационное антибликовое покрытие. Не подвержено истиранию, увеличивает контрастность, не притягивает пыль.
• Способность экрана отображать статичную картинку. QLED TV в режиме Ambient может дублировать рисунок обоев, отображать вид из окна, фоторепродукцию или художественное произведение с минимумом энергозатрат.

Такие экраны выгодно отличаются от аналогов в контексте качества картинки, поддерживаемых технологий и форматов, эксплуатационных характеристик. Можно было бы назвать их идеальными, если не одно «Но».

Оно обусловлено следующими минусами:

• Стоимость. Для многих это определяющий фактор. QLED-модели в среднем почти втрое дороже тривиальных LED-аналогов с такой же диагональю экрана.
• Отсутствие возможности раскрыться в полной мере. QLED TV несколько опередили своё время. Сейчас большинство видеоконтента снимается в формате Full HD, а телевизоры на квантовых точках реализуют свой потенциал при показе изображения в 4К и 8К.
• Только ровный экран. Несмотря на то, что токсичный кадмий, требовавший изоляции, удалось исключить из конструкции, панели с quantum dot не делают гибкими. Изогнутые экраны — тренд, который имеет все шансы приобрести характер долгосрочной тенденции.
• Выгорание пикселей — но сейчас уже и на это дают гарантию

Для большинства пользователей недостатки несущественны и с лихвой компенсируются преимуществами.

Ценовой фактор — сколько стоит QLED телевизор?

Производители непрерывно работают над снижением себестоимости QLED-матриц, но пока их усилия не увенчались значительными успехами. Уменьшение количества элементов конструкции (в некоторых новых моделях отсутствует металлический нанофильтр) тоже не дало желаемого результата — QLED-телевизор по прежнему минимум в 2.5 раза дороже LED-аналога. Стоимость моделей с диагональю 55 дюймов начинается примерно с $ 1000, а прайс на топовые устройства может достигать $ 20-25 000.

Что означают буквы и цифры в названии моделей QLED телевизоров Samsung?

Для примера возьмём телевизор Samsung QE55Q87TAU:

Вместо выводов

Если вы хотите в полной мере наслаждаться ярким, контрастным и реалистичным изображением в форматах 4К и 8К, более подходящего варианта для этого, чем QLED-матрица, найти не удастся. Она — признанный лидер в этом сегменте, по части яркости и цветопередачи достойной альтернативы не существует. Отменные эксплуатационные качества и крутые опции, такие как режим Ambient, — не менее веские аргументы в пользу такого выбора. Да, есть некоторые проблемы с выгоранием пикселей, но это решаемо и в ближайшем будущем это поправят. Следует понимать, что за качество нужно платить. Если ваш бюджет ограничен и вы планируете смотреть видеоконтент FULL HD-качества, есть смысл рассмотреть более простые и недорогие аналоги.

Hisense представляет революционные телевизоры с разрешением 8K, более 33 млн пикселей, технологиями квантовых точек Quantum Dot Color Gamut и Dual Cell

Hisense представляет революционные телевизоры с разрешением 8K, более 33 млн пикселей, технологиями квантовых точек Quantum Dot Color Gamut и Dual Cell

Берлин, 06 сентября 2019 года – На выставке IFA 2019 в Берлине Hisense представил будущее телевизоров и показал широкий модельный ряд своей инновационной продукции, включая модели с разрешением 8K и ULED XD. Последние отличаются высочайшей контрастностью и детализацией изображения, которая недоступна для LCD-телевизоров. Компания также приготовила несколько новых моделей на основе лазерной технологии, они имеют большую диагональ экрана, живую передачу цвета и звук кинематографического качества.

Разрешение 8K: изображение, которое нужно увидеть, чтобы поверить

Будущее телевизоров – разрешение 8K. Хотя для пользователей доступно не так много контента для 8K, телевизор Hisense 85U9E уже поддерживает технологию 8K Super Resolution Upscaler, которая поднимает 4K-контент на новый уровень, недоступный для телевизоров с разрешением 4K. Благодаря более чем 33 млн пикселей, технологии квантовых точек Quantum Dot Color Gamut для создания ярких и натуральных цветов и премиальной фоновой подсветке Prime Array Backlight, создается изображение, которое нужно увидеть, чтобы поверить. Помимо высочайшего качества изображения в новой модели также используется передовая многоканальная акустическая система 4.2.2. По сравнению с телевизорами со стандартной акустической системой формата 2 или 2.1 эта модель создает объемный звук. Она оснащена динамиками, направленными вверх, а общая мощность достигает 110 Вт.

Телевизоры ULED XD: серия U9E для еще более детального и реалистичного изображения

Телевизоры ULED созданы на базе аппаратного и программного обеспечения, которое позволяет создать лучшее в своем классе изображение, и обеспечивают высокое качество воспроизведения движения, цвета, яркости и контрастности. Изображение, которое создают телевизоры ULED, отличается более высокой детализацией и натуральностью по сравнению с традиционными телевизорами LED. А модели ULED XD могут создать еще более контрастное и детализированное изображение по сравнению с традиционной технологией LCD, благодаря установке специальной панели за платой 4K. Технология Dual Cell дублирует каждый кадр для двух панелей, чтобы увеличить точность и глубину изображения. Благодаря более 1 млн зон подсветки, телевизоры ULED XD обеспечивают непревзойдённую передачу деталей изображения.

Телевизоры ULED XD предлагают изображение, которое отличается исключительной реалистичностью, четкостью и глубиной.

Технология Hi-View Engine: гарантирует, что вы не пропустите ни одной детали

За счет непрерывного анализа и подстройки качества изображения – от входа до выхода сигнала, от кадра к кадру, пиксель за пикселем – технология Hi-View Engine гарантирует самое четкое и плавное изображение в своем классе. Это, в том числе, обеспечивает плавное воспроизведение спортивных трансляций без остаточных шлейфов и дрожания. Технология Hi-View Pro Engine включает чип обработки изображения и набор алгоритмов, что обеспечивает живое изображение с исключительной контрастностью, резкостью, детализацией и яркими цветами.

Лазерные телевизоры Hisense: для создания изображения и звука кинематографического уровня

В рамках выставки IFA 2019 компания Hisense представит 4 модели лазерных телевизоров. Эта технология позволяет создавать телевизоры с большой диагональю, обеспечивает естественную передачу цветов, звук кинематографического уровня и более комфортный просмотр фильмов и другого развлекательного контента. Модель 100L5 Sonic Screen передает звук непосредственно через экран с помощью технологии Distributed-Mode Loudspeaker (DML), которая обеспечивает вибрацию по всей поверхности панели. Это гарантирует согласованное звучание и передачу звука по всем направлениям без искажений. Технология X-FusionTM обеспечивает более четкое изображение, более естественные цвета и время работы на протяжении более 25 тыс. часов. В телевизорах TrichromaTM с диагональю 100 и 75 дюймов используется 1 процессор, 3 лазерных излучателя и чип Texas Instruments DLP® для создания изображения, которое не может повторить ни одна другая технология. А цветовой охват впервые приближается к 100% по стандарту BT.2020.

Hisense представляет инновационные телевизоры, смартфоны и другие передовые разработки в рамках выставки IFA 2019, которая пройдет в Берлине с 6 по 11 сентября. Компания является официальным партнером Чемпионата Европы по футболу 2020

О компании Hisense

Компания Hisense является высокотехнологичной компанией, основанной в 1969 г. в Китае, которая выступает в качестве ведущего производителя телевизоров с плоским экраном, бытовых электроприборов (холодильников, морозильников, стиральных машин, кухонных приборов), систем кондиционирования воздуха, смартфонов и планшетов. Подразделение по разработке электроники на постоянной основе инвестирует средства в исследования и разработки. В компании по всему миру работают более 80 000 сотрудников. Hisense реализует свою концепцию стать одним из ведущих мировых брендов. Hisense имеет 13 производственных площадок, 12 научно-исследовательских центров и 18 представительств в Европе, Северной Америке, Австралии, Африке и Юго-Восточной Азии. Продукция компании в настоящий момент продается в более чем 130 странах. Европейское представительство Hisense, филиал в Германии и европейский научно-исследовательский центр расположены в г. Дюссельдорф. Другие филиалы компании находятся в Великобритании, Франции, Испании, Италии, Чешской Республике и России. Hisense являлась официальным спонсором Чемпионата мира по футболу FIFA 2018 в России™.

Пресс-служба компании Hisense в России:

Анна Позднякова
Маргарита Федосеева
Информационный центр Hisense в России: 8-800-510-99-99
Сайт: http://ru.hisense.com/
FB: https://www.facebook.com/HisenseRussiaOfficial/
Vk: https://vk.com/hisenserussiaofficial

Что такое QD-телевизор, где искать «квантовые точки» и почему они показывают лучше

LED, LCD, OLED, 4K, UHD… казалось бы, последнее, что сейчас нужно телевизионной индустрии, так это очередная техническая аббревиатура. Но прогресс не остановить, встречайте еще пару букв — QD (или Quantum Dot). Сразу отмечу, что термин «квантовые точки» в физике имеет более широкое значение, чем требуется для телевизоров. Но в свете нынешней моды на все нанофизическое маркетологи крупных корпораций с радостью начали применять это непростое научное понятие. Поэтому я решил разобраться, что же это за квантовые точки такие и почему все захотят купить QD-телевизор.

Сначала немного науки в упрощенном виде. «Квантовая точка» — полупроводник, электрические свойства которого зависят от его размера и формы (wiki). Он должен быть настолько мал, чтобы квантово-размерные эффекты были выраженными. А эффекты эти регулируются размером этой самой точки, т.е. от «габаритов», если это слово применимо к столь малым объектам, зависит энергия испускаемого, например, фотона — фактически цвет.

Quantum-Dot-телевизор LG, который впервые покажут на CES 2015

Еще более потребительским языком — это крошечные частицы, которые начнут светиться в определенном спектре, если их подсветить. Если их нанести и «растереть» на тонкой пленке, затем подсветить ее, пленка начнет ярко люминесцировать. Суть технологии в том, что размер этих точек легко контролировать, а значит добиться точного цвета.

Цветовой охват QD-телевизоров, согласно данным компании QD Vision, выше в 1,3 раза, чем у обычного ТВ, и полностью покрывает NTSC

На самом деле, не так уж и важно, какое имя выбрали большие корпорации, главное, что это должно дать потребителю. И тут обещание довольно простое — улучшенная цветопередача. Чтобы лучше понять, как «квантовые точки» ее обеспечат, нужно вспомнить устройство ЖК-дисплея.

Свет под кристаллом

LCD-телевизор (ЖК) состоит из трех основных частей: белая подсветка, цветовые фильтры (разделяющие свечение на красный, синий и зеленый цвета) и жидкокристаллическая матрица. Последняя выглядит как сетка из крошечных окон — пикселей, которые, в свою очередь, состоят из трех субпикселей (ячеек). Жидкие кристаллы, подобно жалюзи, могут перекрыть световой поток или наоборот открыться полностью, также есть промежуточные состояния.

Компания PlasmaChem GmbH производит «квантовые точки» килограммами и пакует их во флаконы

Когда белый свет, излучаемый светодиодами (LED, сегодня уже сложно найти телевизор с люминесцентными лампами, как это было всего лишь несколько лет назад), проходит, например, через пиксель, у которого закрыты зеленая и красная ячейки, то мы видим синий цвет. Степень «участия» каждого RGB-пикселя меняется, и таким образом получается цветная картинка.

Размер квантовых точек и спектр, в котором они излучают свет, по данным Nanosys

Как вы понимаете, для обеспечения цветового качества изображения требуются как минимум две вещи: точные цвета светофильтров и правильная белая подсветка, желательно с широким спектром. Как раз с последним у светодиодов есть проблема.

Во-первых, они фактически не белые, вдобавок, у них очень узкий цветовой спектр. То есть спектр шириной белого цвета достигается дополнительными покрытиями — есть несколько технологий, чаще других используются так называемые люминофорные диоды с добавкой желтого. Но и этот «квазибелый» цвет все же недотягивает до идеала. Если пропустить его через призму (как на уроке физики в школе), он не разложится на все цвета радуги одинаковой интенсивности, как это происходит с солнечным светом. Красный, например, будет казаться гораздо тусклее зеленого и синего.

Так выглядит спектр традиционной LED-подсветки. Как видите, синий тон гораздо интенсивней, да и зеленый с красным неравномерно покрывают фильтры жидких кристаллов (линии на графике)

Инженеры, понятное дело, пытаются исправить ситуацию и придумывают обходные решения. Например, можно понизить уровень зеленого и синего в настройках телевизора, однако это повлияет на суммарную яркость — картинка станет бледнее. Так что все производители искали источник белого света, при распадении которого получится равномерный спектр с цветами одинаковой насыщенности. Тут как раз на помощь и приходят квантовые точки.

Квантовые точки

Напомню, что если мы говорим о телевизорах, то «квантовые точки» — это микроскопические кристаллы, которые люминесцируют, когда на них попадает свет. «Гореть» они могут множеством различных цветов, все зависит от размера точки. А учитывая, что сейчас ученые научились практически идеально контролировать их размеры путем изменения количества атомов из которых они состоят, можно получать свечение именно того цвета, которого нужно. Также квантовые точки очень стабильны — они не меняются, а это значит, что точка созданная для люминесценции с определенным оттенком красного будет практически вечно сохранять этот оттенок.

Так выглядит спектр LED-подсветки с использованием QD-пленки (согласно данным компании QD Vision)

Инженеры придумали использовать технологию следующим образом: на тонкую пленку наносится «квантовоточечное» покрытие, созданное для свечения с определенным оттенком красного и зеленого. А светодиод — обычный синий. И тут кто-то сразу догадается: «все понятно — есть источник синего, а точки дадут зеленый и красный, значим мы получим ту самую модель RGB!». Но нет, технология работает иначе.

Нужно помнить, что «квантовые точки» находятся на одном большом листе и они не разбиты на субпиксели, а просто перемешаны между собой. Когда синий диод светит на пленку, точки излучают красный и зеленый, как уже говорилось выше, и только когда все эти три цвета смешиваются — тут-то и получается идеальный источник белого света. И напомню, что качественный белый свет позади матрицы фактически равен натуральной цветопередаче для глаз зрителя по другую сторону. Как минимум, потому что не приходится делать коррекцию с потерей или искажением спектра.

Это все еще LCD-телевизор

Широкая цветовая гамма особенно пригодится для новых 4К-телевизоров и цветовой субдискретизации типа 4:4:4, которая нас ждет в будущих стандартах. Это все прекрасно, но помните, что квантовые точки не устраняют других проблем ЖК-телевизоров. Например, практически невозможно получить идеальный черный, потому как жидкие кристаллы (те самые как бы «жалюзи», о чем я писал выше) не способны полностью блокировать свет. Они могут лишь «прикрываться», но не закрываться полностью.

Квантовые точки призваны улучшить цветопередачу, а это значительно улучшит впечатление от картинки. Но это не OLED-технология или плазма, где пиксели способны полностью прекращать подачу света. Тем не менее плазменные телевизоры ушли на пенсию, а OLED по-прежнему слишком дороги для большинства потребителей, поэтому все же приятно знать, что в скором времени производители предложат нам новый вид LED-телевизоров, который будет показывать лучше.

Сколько стоит «квантовый телевизор»?

Первые QD-телевизоры Sony, Samsung и LG обещают показать на выставке CES 2015 в январе. Однако впереди всех китайская TLC Multimedia, они уже выпустили 4K QD-телевизор и говорят, что он вот-вот появится в магазинах в Китае.

55-дюймовый QD-телевизор от TCL, показанный на выставке IFA 2014

На данный момент назвать точную стоимость телевизоров с новой технологией невозможно, ждем официальных заявлений. Писали, что стоить QD будут втрое дешевле аналогичных по функционалу OLED. К тому же технология, как говорят ученые, совсем недорогая. Исходя из этого, можно надеяться, что Quantum Dot-модели будут широко доступны и попросту заменят обычные. Однако я думаю, что сперва цены все равно завысят. Как это обычно бывает со всеми новыми технологиями.

Технология квантовых точек в мониторе MAG274QRF-QD

[Тайбэй, Тайвань] В прошлом году компания MSI выпустила два киберспортивных монитора: MAG74QRF-QD и MAG274QRF. Обе модели стали популярными среди геймеров. Обе оснащены быстрыми IPS-панелями с высокой частотой обновления и низким временем отклика. Чем же они отличаются друг от друга? Разница – в квантовых точках.

Что такое Quantum Dots — квантовые точки?

Технология Quantum Dots (квантовых точек) дополняет традиционный метод изготовления жидкокристаллических дисплеев. Состоящий из них слой помещается между подсветкой и ЖК-матрицей, что позволяет в результате получить более точные цвета.

Именно благодаря технологии Quantum Dots монитор MAG274QRF-QD обладает широким цветовым охватом: 97% DCI-P3 и 99% Adobe RGB. Что это значит?

Цветовой охват

Существует несколько стандартов цветовых пространств, среди которых популярными являются sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 и Rec. 2020. Цветовой охват монитора показывает, в какой степени тот способен отображать оттенки этих пространств.

Цветовое пространство Adobe RGB, разработанное компанией Adobe, имеет больший охват оттенков, чем sRGB, и поэтому позволяет отобразить больше деталей. Это особенно важно для тех, кто занимается созданием мультимедийного контента. Чем шире цветовой охват, тем красочнее будет изображение.

На приведенных ниже диаграммах показан цветовой охват монитора MAG274QRF-QD и IPS-моделей других брендов. Как видите, MAG274QRF-QD превосходит своих оппонентов по данному параметру. Его цветовой охват более точно соответствует цветовому пространству Adobe RGB.

99% of AdobeRGB
MAG274QRF-QD

83% of AdobeRGB
IPS монитор другого бренда

Adobe RGB (CIE1931 area)

Разница видна невооруженным взглядом – достаточно сравнить изображение на двух следующих иллюстрациях. Слева показан конкурирующий монитор, а справа – MAG274QRF-QD. Как видите, MAG274QRF-QD выдает более красочную картинку, а на другом экране изображение выглядит белесым.

MAG274QRF-QD

27-дюймовый монитор MAG274QRF-QD обладает высоким разрешением 2560х1440 пикселей, увеличенной до 165 Гц частотой обновления и низким временем отклика – 1 мс. Благодаря технологии квантовых точек он обладает большим цветовым охватом, что гарантирует отличное качество изображения и в играх, и в профессиональных приложениях.

Разработка мониторов с квантовыми точками – одно из направлений работы специалистов MSI. В этом месяце на выставке Computex компания представила мониторы MPG321QRF-QD и MPG321UR-QD, а в ближайшем будущем к выходу готовится модель MPG ARTYMIS 273CQRX-QD. Все они используют технологию квантовых точек. Подробную информацию о них можно получить на сайте MSI.

Следите за новостями MSI и не забывайте проверять продуктовые страницы, чтобы своевременно получать обновления программного обеспечения.

Samsung планирует создать OLED дисплей с технологией квантовых точек

Сегодня на рынке представлены две основные технологии телевизионных дисплеев: LCD и OLED. Пока LCD-телевизоры гораздо более популярны, потому что они дешевле и проще в изготовлении. OLED-телевизоры имеют лучшее качество изображения, но стоят дороже. В свою очередь, производители ЖК-телевизоров используют различные технологии для улучшения качества изображения. Одной из таких технологий является подсветка на основе квантовых точек (QD). В течение последних нескольких лет Samsung предлагает ЖК-телевизоры с квантовыми точками под брендом QLED, и тесты показывают, что они имеют улучшенную цветопередачу по сравнению со стандартными ЖК-панелями. Тем не менее, даже квантовые точки не могут догнать OLED по общему качеству изображения — OLED панели более контрастные и имеют большие углы обзора.

Объединение квантовых точек и OLED сыграет на сильных сторонах обеих технологий. Идея любого телевизора — создать красный, зеленый и синий свет. В светодиодных ЖК-дисплеях с квантовыми точками используются синие светодиоды и слой квантовых точек, чтобы преобразовать часть синего в красный и зеленый. В текущей версии OLED, желтый и синий слои OLED создают «белый» свет. В обоих случаях цветовые фильтры пропускают только тот цвет, который необходим для каждого конкретного подпикселя. Идея с QD-OLED состоит в том, чтобы упростить эту конструкцию, используя OLED для создания синего света, а затем слой квантовых точек для преобразования синего в красный и зеленый.

Потенциально, «гибридный» телевизор будет иметь самое лучшее качество изображения из всех представленных технологий на рынке. К 2025 году Samsung Display инвестирует 13,1 трлн вон (около $11 млрд) в строительство «Q1 Line» — первой в мире линии массового производства QD-дисплеев. Линия начнет производство в 2021 году и сможет производить QD-дисплеи диагональю 65 дюймов и выше. На эту инициативу Samsung даже отреагировал президент Южной Кореи Мун Чжэ Ин: «Важно сохранять лидирующие позиции на мировом рынке дисплеев с помощью технологий, меняющих правила игры. После того, как в июле LG Display вложила 3 ​​триллиона вон в крупное производство OLED-панелей, Samsung Display представила инвестиционный план, который также невероятно перспективен». В Samsung заявляют, что хотят начать производство «гибридных» панелей в 2021 году. Первые QD-OLED телевизоры должны быть представлены на выставке CES 2022.

Квантовые точки (Quantum dot LED) — новая технология производства дисплеев. QD-LED или дисплеи на квантовых точках – почему за ними будущее

Нанотехнология в телевизорах Sony нового поколения

В январе, на выставке CES 2013 Sony анонсировала несколько новых ЖК телевизоров с технологией подсветки «Triluminos». Новый метод подсветки должен обеспечить «насыщенные, достоверные цвета, и великолепное воспроизведение красной и зеленой частей цветового спектра». Если копнуть глубже, оказывается, что Triluminos включает в себя оптическую технологию «Сolor IQ» от американской компании QD Vision с использованием так называемых квантовых точек в качестве источников подсветки ЖК панели.

А что же такое квантовые точки?

Квантовая точка — это полупроводник, электрические характеристики которого зависят от его размера и формы. Чем меньше размер кристалла, тем больше расстояние между энергетическими уровнями. При переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон. Регулируя размер квантовой точки, мы можем изменять энергию испускаемого фотона, а значит, можем изменять цвет испускаемого квантовой точкой света. Основное преимущество квантовой точки заключается в возможности, изменяя размер, точно настраивать длину волны излучаемого света.

Если вы не хотите вдаваться в подробности, можете считать, что квантовые точки – это миниатюрные элементы с уникальными свойствами, в том числе со способностью излучения света только в определенном, узком диапазоне волн. Вроде как микроскопические излучатели, которые светятся зеленым, красным или синим цветом, в зависимости от размера элементов.

Красный, зеленый и синий спектр квантовых точек

Все телевизоры создают изображение путем смешивания трех основных цветов: красного, зеленого и синего (RGB). Правда, Sharp добавляет еще и желтый, дополнительный цвет. Но это ни в коем случае не меняет сути системы создания в телевизоре цветного изображения. Источники подсветки со строго заданной длиной волны более оптимальны в системе подсветки, чем белый свет. Чем более точными будут RGB цвета подсветки, тем естественнее будут оттенки цвета на экране. А смешивание в различных пропорциях источников RGB дает все возможные для нынешней системы телевидения оттенки цвета.

Обычные ЖК дисплеи создают эти цвета с помощью цветных фильтров. Плазменные дисплеи создают RGB цвета с помощью люминофора, который светится одним из трех основных цветов (подобным образом работали и кинескопные телевизоры). В OLED телевизорах LG и Samsung сегодня используются разные методы. Технология LG использует белые OLED источники, закрытые цветными фильтрами. Samsung использует самосветящиеся красный, зеленый и синий субпиксели OLED.

Итак, каким же образом Sony использует квантовые точки?

Телевизоры Sony X9005 и W905

Из моделей телевизоров Sony 2013 года с использованием квантовых точек делается подсветка в телевизорах Серий X9005 и W905. В традиционных ЖК LED моделях используются синие светодиоды, покрытые специальным желтым люминофором для создания светового потока в относительно широкой полосе, со спектральным максимумом в желтой области. Что достаточно эффективно, по сравнению с другими технологиями (например, CCFL ЖК и плазма), но по-прежнему впустую расходуется много энергии.

Triluminos использует синие светодиоды, но они не закрываются желтым люминофором, синий свет от светодиода проходит через оптический элемент IQ, содержащий красную и зеленую квантовые точки. Таким образом, синие светодиоды выполняют две функции: создание первичного источника света и возбуждение красного и зеленого источника в виде квантовых точек. Примерно две трети световой энергии синих светодиодов используется для возбуждения квантовых точек.

На рисунке схематично представлены принципы действия традиционной боковой LED подсветки ЖК панели (вверху) и подсветки в телевизорах Sony Triluminos. В традиционной системе свет от белого LED источника распространяется по световоду вдоль панели (позади ее) и отражаясь от рефлектора освещает пиксельные ячейки панели. На нижнем рисунке принцип распространения света такой же. Но в Triluminos свет синего светодиода проходит через красную и зеленую квантовые точки.

Возможно, кто-то помнит телевизоры под маркой «Triluminos», которые Sony производила ранее с использованием цветных светодиодов. Но вариант «Triluminos» 2013 года отличается не только применением квантовых точек. Сегодня в моделях Sony Triluminos используется конструкция с боковой подсветкой ЖК панели, тогда как в 2008 году был задействован полный массив RGB источников позади панели.

Что дают квантовые точки в телевизоре?

Sony утверждает, что по сравнению с ЖК телевизорами, использующими белые светодиоды, ее новая технология подсветки расширяет цветовую гамму в сторону потенциально достижимых оттенков, т. е. при наличии соответствующих источников видео. Но поскольку все современные телевизоры способны полностью воспроизводить все имеющиеся в стандартных видеоисточниках оттенки цвета, это заявление в некотором смысле является маркетинговой гиперболой.

Тем не менее, преимущества у новой технологии есть, даже если абстрагироваться от назойливого маркетинга и преимуществ, предполагаемых в последующем при появлении видео источников с расширенной цветовой гаммой. Когда мы оценивали цветопередачу откалиброванных в соответствии с требованиями REC. 709 проекторов с LED источниками отметили, что цвет от RGB светодиодов выглядит более естественно, чем аналогичный, но созданный с помощью цветных фильтров (проекторы DLP), двухцветных зеркал (проекторы LCD / LCOS) или ртутных проекционных ламп. Один из специалистов по ТВ технологиям заметил, что свет от LED источников, это как картина, написанная более чистыми красками.

А некоторые обозреватели cnet.com при тестировании обычных ЖК LED телевизоров отмечают в своих отзывах голубоватый оттенок на экранах, по сравнению, скажем, с плазменными дисплеями. Этот эффект, как правило, наиболее часто отмечается в темных областях, но я замечал легкий голубоватый » холод «и в более ярких материалах, и на телесном тоне. В некоторых случаях это заметно даже несмотря на, казалось бы, отличный цвет по результатам измерений.

Так что, вполне вероятно, что при одинаковых измеренных результатах точности цветопередачи, картинка на дисплеях с квантовыми точками окажется более реалистичной. А вот насколько, неизвестно? Но не приведет ли смешение перенасыщенных цветов к другим проблемам? Как будут действовать цветные фильтры, которые по-прежнему используются на ЖК дисплее, при «чистом» цвете подсветки? Ответы на эти предположения и вопросы следует искать в обзорах новых телевизоров серии X9005 и любых других телевизоров с подсветкой на квантовых точках.

Кликните на картинку для ее увеличения

Нынешнее поколение технологии квантовых точек в телевизорах использует первичный источник света, как синие светодиоды в Sony Triluminos. Но это необязательно и не всегда так будет. Можно возбуждать квантовые точки и непосредственно. Таким образом, полностью на квантовых точках можно создать систему подсветки ЖК панели. Но на квантовых точках можно сделать и не только подсветку. Можно сделать и непосредственно самосветящийся дисплей, подобный OLED дисплеям. Но вместо органических светодиодов будут использоваться самоизлучающие квантовые точки трех основных цветов. Компания QD Vision называет такие дисплей «QLED», и они могут иметь характеристики подобные тем, что демонстрируют сегодня дисплеи OLED (например, бесконечная контрастность). Смогут ли они при этом обеспечить еще лучшую цветопередачу и меньшее энергопотребление? На данный момент, пока не ясно. Учитывая технологические трудности в процессе освоения массового производства OLED телевизоров, очень обнадеживающим является тот факт что в перспективе есть еще одна технология, которая может обладать аналогичными потенциально захватывающими возможностями.

Кликните на картинку для ее увеличения

Заключение

В отличие от многих новых технологий, демонстрируемых сегодня на выставках, технология квантовых точек уже реально используется и имеет хорошие потенциальные возможности для дальнейшего совершенствования. На данный момент квантовые точки используются лишь в системе подсветки некоторых из лучших ЖК телевизоров Sony. Но, как и дисплеи на OLED источниках, они могут стать перспективной основой дисплеев будущего. Насколько это возможно? Поживем, увидим.

На международных выставках демонстрируется много новых дисплейных технологий, однако далеко не все они жизнеспособны и обладают соответствующими возможностями для успешного коммерческого внедрения. Одно из приятных исключений — технология квантовых точек, которая уже применяется в подсветке ЖК-дисплеев. Стоит рассказать об этой технической инновации более подробно.

Квантовые точки

Квантовые точки – это наночастицы полупроводниковых материалов. Их параметры определяются размерами: с уменьшением размеров кристалла растет расстояние между энергетическими уровнями. Когда электрон переходит на более низкий уровень, происходит испускание фотона. Изменяя размеры точки, можно регулировать энергию фотона и, как следствие, цвет света.

Это не новое открытие, на самом деле квантовые точки были созданы еще более тридцати лет назад. Но до последнего времени они применялись только в специальных научных приборах в лабораториях. Строго говоря, квантовые точки – это микроскопические элементы, способные излучать свет в узком диапазоне волн. Причем в зависимости от их размеров свет может быть зеленый, красный или синий.

Изменяя их размер, можно тонко регулировать длину волны испускаемого света. Эта технология, применяемая в современных моделях телевизоров, берет свое начало в 2004 году, когда была организована компания QD Vision. Изначально сотрудники этой исследовательской лаборатории старались применить квантовые точки для замены органических красителей при маркировке различных биологических систем, однако затем технологию решили опробовать в телевизорах.

К этой идее вскоре подключились известные компании. В частности, в 2010 году исследователи работали совместно с компанией LG над проектом QLED. Впрочем, самая концепция технологии применительно к ЖК-телевизорам постоянно подвергалась изменениям, ее рабочее название также несколько раз менялось. Спустя год уже в сотрудничестве с Samsung был создан прототип цветного экрана на квантовых точках. Однако он не пошел в серию. Последняя реализация этой концепции стала частью технологии Color IQ от Sony, которая представила экран с подсветкой Triluminos.

Как известно, все ЖК-телевизоры создают картинку путем смешения базовых цветов – красного, зеленого и синего (модель RGB). Иногда добавляется желтый, что, впрочем, существенно не влияет на саму систему создания картинки на ЖК-экране. Смешение цветов RGB в ЖК-телевизорах осуществляется посредством цветных фильтров, а в плазменных панелях – благодаря люминофору.

В классических ЖК-моделях в роли подсветки применяются «белые» светодиоды. Цвет в белом спектре, проходя через цветные фильтры, дает определенный оттенок. В более продвинутых моделях применяются люминофорные светодиоды, которые испускают свет в синей области. Затем этот свет, смешиваясь с желтым, превращается в визуально белый. Для создания же на экране из подобного белого цвета, соответственно, красного, синего и зеленого применяются светофильтры. Это достаточно эффективно, но все же впустую расходуется много энергии. Кроме того, тут инженерам приходится искать определенный баланс между качеством цветопередачи и яркостью подсветки.

Преимущества телевизоров на квантовых точках

Два года назад компания Sony впервые представила серийно выпускаемые модели телевизионных устройств с подсветкой Triluminos, в которой как раз и реализованы квантовые точки. Это, в частности, KD-65X9000A. В подсветке применяются синие диоды, но здесь нет желтого люминофора. В результате, синий свет, не смешиваясь, напрямую проходит через специальный элемент IQ, который содержит красную и зеленую квантовые точки. Основными достоинствами технологии производитель называет более глубокую цветопередачу и минимизация потерь в яркости.

Предполагается, что в сравнении с LED-подсветкой квантовые точки обеспечат увеличение цветовой гаммы практически на 50 процентов. Цветовой охват в новых TV Sony с подсветкой Triluminos близок к 100% NTSC, модели же с обычной подсветкой имеют около 70% NTSC. Таким образом, можно констатировать, что телевизоры с подсветкой на квантовых точках действительно могут улучшить качество изображения, сделав цветопередачу более реалистичной.

Но вот насколько более реалистичной? Ведь известно, что в тех же телевизорах Sony картинка создается при помощи привычных фильтров, осуществляющих смешение цветов? Ответить на этот вопрос довольно сложно, тут многое зависит от субъективного восприятия качества изображения. Во всяком случае, счастливые обладатели первых телевизоров Sony с новой подсветкой отмечают, что изображение на экране выглядит как картина, написанная более чистыми цветными красками.

То, что и другие ведущие компании мгновенно подключились к внедрению этого технологического новшества, подтверждает тот факт, что квантовые точки не являются исключительно маркетинговым ходом. На CES 2015 компания Samsung представила телевизоры SUHD TV, в которых также была реализована подобная технология. Отмечается, что новые телевизоры обеспечивают более высокое качество изображения при цене ниже, чем у OLED-моделей. Компания LG также представила на выставке ULTRA HD телевизоры с технологией квантовых точек (Quantum Dot).

Сравнение с OLED не случайно. Ведь многие компании сначала обратились к OLED-технологии, как к способу повысить качество изображения современных телевизоров, но столкнулись с проблемой их производства при запуске в серию. Особенно это касается OLED-телевизоров с большой диагональю экрана и сверхвысоким разрешением.

В лице квантовых точек был найден своеобразный запасной вариант — цветовая гамма на таких телевизорах практически так же хороша, как и на OLED-дисплеях, а проблем с промышленным освоением технологии практически нет. Это позволяет компаниям выпускать телевизоры, которые по качеству картинки будут соперничать с OLED-технологией, оставаясь по цене доступными широкому кругу потребителей.

2.
3. SUHD-телевизоры Samsung 2016: технология Quantum Dot
4.

Квантовые точки — это полупроводниковые кристаллы размером от 5 до 10 нанометров (чуть больше размеров молекулы ДНК). В зависимости от размера и материала, из которого изготовлены нанокристаллы, под воздействием электрического тока или света они излучают различные цвета. А 10-битная матрица новых телевизоров Samsung позволяет отображать до 1 млрд цветовых оттенков, что делает цветопередачу невероятно точной и насыщенной.

Чем технология Quantum Dot отличается от других?

Какие же преимущества обеспечивает технология Quantum Dot? Первые ЖК-телевизоры уступали современным как в яркости, так и в цветопередаче. ЖК-телевизоры с LED-подсветкой последних поколений сделали существенный шаг вперед в плане увеличения яркости, но не обеспечивали идеальную цветопередачу.

Технология OLED – это компромиссное решение, реализующее качественную цветопередачу, но при небольшой яркости. Использование же квантовых точек позволяет достичь максимального результата как в отношении цветопередачи, так и в отношении яркости, без каких-либо компромиссов. Дисплеи на квантовых точках воспроизводят наиболее яркую и одновременно реалистичную картинку.

В телевизорах Samsung SUHD источником света являются квантовые точки. Они излучают свет, который передает естественные цвета и создает реалистичное изображение.

Технология квантовых точек была разработана чтобы преодолеть недостатки OLED. Так, в экранах Quantum Dot используются материалы неорганического происхождения, которые имеют существенно больший срок работы. А для телевизоров, которые эксплуатируются по 7-10 лет, это немаловажно. Кроме того, у телевизоров на базе технологии Quantum Dot полностью отсутствует проблема выгорания, которая имеет место быть при использовании OLED.

Реализована технология квантовых точек в следующих линейках телевизоров SUHD TV Samsung, доступных на российском рынке: топовые KS9000 (изогнутые) и KS8000 (плоские) с диагоналями от 49 до 78 дюймов, а также серии KS7500 (изогнутые) с диагоналями от 49 до 65 дюймов и KS7000 (плоские) с диагоналями от 49 до 60 дюймов.

Нано-технология покрытия экрана Samsung Ultra Black позволяет поглощать блики света, отражаемого экраном, даже в ярко освещенной комнате.

Что еще используется для улучшения изображения?

Помимо квантовых точек, в SUHD-телевизорах Samsung используется еще несколько важных технологий для улучшения качества изображения. Например, технология Ultra Black, которая реализована в новых телевизионных панелях, по структуре похожих на строение глаза мотылька.

Такая конструктивная особенность позволяет минимизировать блики на экране, снизив отражение внешнего света до 99,7%, и повысить контраст на 35%. В итоге зритель может насладиться отличной глубиной черного цвета при просмотре телевизора в дневное время суток даже в хорошо освещенной комнате.

Технология HDR 1000 (справа) обеспечивает исключительно точную цветопередачу в широком диапазоне оттенков и высокий уровень детализации.

Еще одна технология, воплощенная в SUHD-телевизорах Samsung 2016 года — HDR 1000. Она позволяет воссоздавать реалистичный динамический диапазон яркости, сохраняя насыщенные цвета как в темных, так и в светлых участках изображения. В итоге если кадр содержит как очень темные, так и очень светлые области, они будут выглядеть гораздо более естественно, чем на экране телевизора без поддержки HDR. Пиковый показатель яркости новых телевизоров Samsung составляет 1000 нит, что и отражено в названии технологии. Но чтобы насладиться HDR-эффектом, потребуется соотвествующий контент.

Панели RGB против RGBW: какую выбрать?

Телевизоры с разрешением 4К появились сравнительно недавно. При этом на рынке уже имеются устройства с разными типами матриц. Например, есть модели, содержащие только RGB-пиксели (используются в телевизорах Samsung), а есть панели, в которые добавлен пиксель белого цвета — RGBW. Пользователь, который не разбирается в технологических тонкостях, вряд ли почувствует здесь подвох.

А он есть и заключается в следующем: если в телевизоре с RGB-матрицей каждый пиксель состоит из трех субпикселей красного, синего или зеленого цветов, то в RGBW-матрице таких пикселей на 75% меньше. В остальных один из основных цветов, использующихся в дисплеях для формирования полной палитры оттенков, заменен белым. В результате в таких телевизорах только часть пикселей способна отображать все оттенки.

В рамках разработанной организацией ICDM методики измерения качества дисплеев (IDMS) примечателен показатель Contrast Modulation (CM) или «Модуляция контрастности», который позволяет говорить о том, насколько полно дисплей способен отображать картинку.

Данный показатель для RGBW-телевизоров в полтора раза ниже, чем для RGB: в первом случае он составляет 60%, во втором — 95%. В некоторых странах информация о модуляции контрастности уже указывается, наряду с информацией о разрешении.

Без специальных измерительных приборов заметить отличия в качестве изображения тоже можно: например, когда на экране появляются четкие границы цветовых переходов, на телевизорах с RGB-панелью они отображаются корректно, а на RGBW края переходов представляют немного лестничную структуру.

Кроме того, при отображении на RGBW-матрице RGB-сигнала происходит потеря части цветовой информации, в результате чего фильм предстанет перед вами в несколько ином виде, нежели задумывалось режиссером.

Фото: Компании-производители; PlasmaChem GmbH; Samsung Electronics

В последнее время наряду с набирает популярность технология , о которой не так давно мы рассказывали на страницах Mediasat. В этот раз мы хотим познакомить читателей с технологией квантовых точек.

Как пишут журналисты The Conversation UK, корейская компания-производитель электроники LG задала тон всем прочим, объявив еще на январской выставке CES-2015 о грядущем выпуске на рынок телевизоров ультравысокой чёткости (Ultra HD) с дисплеями, при производстве которых использована технология квантовых точек – улучшенный метод производства цветных дисплеев.

Что же такое на самом деле «квантовая точка»?

Принцип действия технологии, ставшей новым значительным шагом в производстве дисплеев после , заключается в пропускании лучей синего света через нано-кристаллы размером от двух до десяти нанометров (нм), которые поглощают свет с одной длиной волны и излучают при этом свет другой, определённой длины волны. Каждая точка, в зависимости от своего размера, излучает свет определённого цвета. Перед блоком подсветки экрана помещается плёнка, состоящая из квантовых точек, имеющих размеры, необходимые для излучения красного и зелёного света. Достижение эффекта свечения при помощи квантовых точек сужает длину волн получаемого таким образом красного и зелёного цвета, что значит уменьшение количества света, задерживаемого LCD-фильтром. А это значит, что мы получаем более чёткую цветопередачу и более яркие цвета.

Кадмиевые квантовые точки дают особенно чистую передачу зелёного цвета. NASA

Своим объявлением компания LG опередила других производителей, желающих завоевать лидерские позиции путём улучшения показателей контрастности, насыщенности и расширения цветовой гаммы (диапазона цветов, которые может воспроизводить дисплей) – то есть, всего того, что может дать использование квантовых точек. Всё это делает подобные дисплеи такими, которые идеально подходят для просмотра контента высокой и ультравысокой чёткости, а также для всех тех, кто работает в области графического дизайна, производства фото и видео.

Переход к новому уровню качества телевещания

Переход к Ultra HD телевидению означает не только увеличение числа пикселей и производство экранов более высокого разрешения. Производители и вещатели желают обеспечить создание среды, в которой видео- и фотоизображения, доставляемые зрителю, должны иметь максимально высокий динамический диапазон при сохранении экономической рентабельности для производителя.

И это не что-то из серии «далёкого будущего». На самом деле, новые стандарты – то есть, то, что необходимо для внедрения в жизнь любой новой технологии – уже чётко определены. Стандарт ITU-rec 2020 для телевидения ультравысокой чёткости предусматривает трансляцию телепрограмм на скорости до 120 кадров в секунду, с более высоким битрейтом, а также с расширенной цветовой гаммой и улученной контрастностью.

В настоящее время контент, известный как «программы в стандарте высокой чёткости», транслируется в разрешении 1920 x 1080 пикселей, с определённой частотой кадров, диапазоном цветов и контрастностью, позволяющей воспроизводить его без проблем на любых совместимых дисплеях. Однако как вещательная, так и киноиндустрия уже способны производить материал, который по своему качеству выходит за рамки утвержденного стандарта. Проблема теперь заключается в отсутствии на рынке должного количества устройств, которые могли бы отображать видеоматериал в столь высоком качестве – а стало быть, нет особого смысла производить большое количество контента, который особо не на чем смотреть.

Таким образом, использование квантовых точек расширяет возможности дисплеев ультравысокой чёткости, позволяя в будущем передавать зрителям контент с расширенным динамическим диапазоном. Есть и дополнительное преимущество: квантовые точки намного дешевле всех прочих конкурирующих технологий, используемых для производства дисплеев высокого качества – таких как, например OLED, органические светодиоды. На прошлых выставках CES технология была громко представлена, как следующая величайшая технология будущего, однако, похоже, её звезда начала закатываться, не успев толком взойти на небосвод.

В настоящее время квантовые точки используются лишь в сочетании с другими технологиями подсветки, однако вполне возможна разработка методов, позволяющих использовать их в качестве отдельной технологии. В любом случае, с 2015 года и в ближайшем будущем лучшее в мире качество воспроизведения видео- и фотоконтента в режиме высоких разрешений будут связывать с использованием квантовых точек.

Этим материалом мы только открываем серию статей о топовой линейке телевизоров Samsung образца 2016 года — и в каждом из них мы будем чуть подробнее раскрывать суть присущих им ключевых технологий и признаков: квантовых точек, HDR 1000, Smart TV, изогнутого дисплея вместе с фирменным дизайном 360°. Сегодня речь идет об актуальной топовой модели в семействе — KS9000.

KS9000, впрочем, вобрала в себя весь комплекс последних достижений Samsung в области создания ЖК-телевизоров, это своеобразная вершина, эталон данной технологии. В первую очередь эффект достигается за счет новейшей технологии светодиодной подсветки с использованием квантовых точек. Поговорим о ней подробнее.

⇡ Видеообзор линейки Samsung SUHD 2016 года

⇡

Квантовые точки

Технология использования нанокристаллов полупроводников давно привлекает инженеров, занимающихся изображением. Точнее, привлекает физическая зависимость длины излучаемой световой волны (а соответственно, и цвета) от размеров кристалла. Это очень удобно, достаточно просто вырастить нужные кристаллы, и — вуаля! — у нас с вами источник чистого цветового излучения без светофильтров.

И выращивать кристаллы размером в считаные нанометры научились! В 2011 году Samsung впервые представила опытный образец телевизора, показывающего изображение исключительно за счет самостоятельно люминесцирующих квантовых точек. Он, правда, так и остался концептом, намеком на будущие великие свершения. И пока мы видим переходный этап.

В Samsung SUHD TV 2016-го модельного года используется классическая жидкокристаллическая технология с применением матриц VA-типа — а квантовым точкам отводится лишь роль прослойки между жидкими кристаллами и светодиодной подсветкой. Последняя и заставляет кристаллы размером от 3 до 7 нанометров люминесцировать — и да, они делают это разными цветами.

Еще один эффект от использования Quantum Dot вместо светофильтров — отсутствие потери на них яркости. Дополнительно к этому работает специальный слой между диодами и «квантовым» рассеивателем, генерирующий дополнительный свет. В итоге Samsung для своих телевизоров KS-серии заявляет честные 1000 нит — и этому числу можно верить. Телевизоры с квантовыми точками одновременно показывают больше оттенков, точнее следуют авторской идее цветопередачи и при этом оказываются более яркими — причем в последнем случае особенно заметен отрыв от OLED-моделей, у которых с яркостью как раз врожденные проблемы.

Перейдем непосредственно к рассказу о самом Samsung KS9000.

⇡

Дизайн и интерфейсы

Телевизоры — такие же гаджеты, как, например, и смартфоны. И тенденции в их оформлении ровно те же: меньше рамки, тоньше грани, больше металла в оформлении. Стиль линейки 2016 года получил имя «Дизайн 360°» — не потому, что сзади у телевизора такой же экран, как и спереди (хотя есть и такие опыты), а из-за визуального «перетекания» поверхностей одна в другую, словно без стыков. Расписывать концепцию подробно не будем, просто признаемся, что Samsung KS9000 красив: переднюю панель целиком занимает экран, задняя — элегантно отшлифована, а толщина составляет считаные миллиметры.

Он стал значительно меньше, чем раньше, но включает в себя полный набор необходимых интерфейсов: 4 × HDMI, 2 × USB, оптический аудиоразъем, антенные разъемы. На самом телевизоре, помимо собственно порта One Connect, мы видим еще один USB, Ethernet и слот расширения Common Interface.

Другая особенность — отсутствие видимых кнопок. Они спрятаны на нижней грани, прямо под светящейся плашкой с именем компании-производителя.

Отметим также элегантную металлическую ножку: если обычно эта деталь не вызывает никаких эмоций — все равно плоскопанельные телевизоры созданы для того, чтобы их вешать на стену, то для изогнутой модели размещение на тумбе смотрится более актуальным.

Отдельная прелесть — как инженеры смогли разместить вывод динамиков в зазоре между штангой для ножки/настенного крепежа и корпусом. Очень изящное решение.

Про габариты писать бессмысленно — они зависят в первую очередь от диагонали. Модель KS9000 поставляется в четырех вариантах: 49, 55, 65 и 78 дюймов.

⇡

Smart TV и пульт управления

Телевизоры научились выходить в Интернет и предоставлять прямой доступ к различным игровым и Video-On-Demand сервисам уже более чем семь лет назад — все это время система только оттачивалась, окончательно превращая устройство из простого способа воспроизведения картинки в центр домашних развлечений.

Для управления используется необычный по форме, но вполне традиционный по содержанию пульт ДУ — с минимумом клавиш, но способный управлять сразу множеством устройств.

Последнее обеспечивается за счет концепции Smart Hub — телевизор распознает, что именно подключено к его портам, и позволяет командовать ресивером, Blu-ray-плеером и так далее, не меняя пульт. Это очень удобно.

Подробнее про Smart TV от Samsung образца 2016 года мы расскажем в одной из следующих статей, здесь же сконцентрируемся на ключевых моментах.

В основе всего лежит четырехъядерный процессор, который обеспечивает не только быстродействие оболочки и многозадачность, но и предельно качественную обработку сигнала, поступающего с внешних источников. С учетом необходимости работать со сложнейшим HDR-сигналом и способности к HDR-апскейлингу (об этом позже) — дел для него хватит с лихвой.

Помимо прочего, в KS9000 встроен полноценный медиаплеер, способный воспроизводить файлы в контейнерах MKV, MP4 и M2TS, причем с полноценной поддержкой HDR-видео — остается только найти это самое видео в каком-либо доступе. Огромный задел на будущее.

При первом же включении Samsung KS9000 просит разрешения подсоединиться к любой доступной Wi-Fi-сети — естественно, тут есть беспроводной модуль. Далее мы получаем доступ к серьезному числу установленных приложений, количество которых будет только увеличиваться с обновлением системы. В основе фирменного Smart TV лежит собственная операционная система Tizen, которую раньше планировалось активно внедрять в смартфонах Samsung — теперь же она в первую очередь обслуживает телевизоры. Уже упомянутая многозадачность, скорость и малый риск схватить вирус при веб-серфинге (в силу малой распространенности ОС под нее их практически не пишут) — ее достоинства. Но на всякий случай Samsung использует еще и антивирусное ПО — проблем с вредоносными программами быть не должно от слова «совсем».

Интерфейс как Smart TV, так и меню настроек предельно лаконичен и прост. Из фирменных фишек выделим возможность предпросмотра популярных/рекомендованных видео из других приложений на любом экране. Набор сервисов обширен: Netflix, ivi, OKKO, Megogo и многие другие.

Есть и возможность поиграть без подключения внешнего устройства — причем двумя способами. Или в простенькие аркады в стандартном приложении «Игры», или в игры уровня PS4 и Xbox за счет потоковой доставки контента в сервисе GameFly. Для пользования им необходимо завести учетную запись Samsung.

⇡

Картинка

Samsung уже довольно давно не раскрывает паспортные характеристики своих телевизоров, отказываясь говорить о контрасте или минимальной светимости черного поля. Это, впрочем, не означает, что от нас скрывают страшную правду, — просто в свое время бесконечная гонка цифр привела к довольно нелепым результатам, когда компании мерились показателями контрастности, измеряемыми миллионами к одному. Подтвердить или опровергнуть эти числа, касающиеся так называемой динамической контрастности, было невозможно, а реальный, статический контраст составлял несколько тысяч к одному. Причем это очень хороший результат.

С появлением стандарта HDR (мы расскажем о нем подробнее в одной из следующих статей) обрело смысл и повышенное разрешение — когда к простому увеличению числа отображаемых точек добавился значительный прирост детализации в тенях и на светлых участках изображения (то есть расширенный динамический диапазон), картинка стала выглядеть по-настоящему впечатляюще.

Нативное разрешение панели KS9000 — естественно, 3840 × 2160. За счет использования 1152 блоков подсветки мы получаем высокий уровень динамической контрастности с минимальными для ЖК засветами. Контрастность в зависимости от пользовательского режима держится в районе 4000:1 — 5000:1. Причем не в ущерб яркости, которая даже в кино- и игровом режиме, настроенных в первую очередь на достижение максимальной глубины черного, достигает 500 кд/м 2 . Вдобавок к этому панель оснащена противобликовым слоем Ultra Black. По утверждению производителя, она поглощает 99,7 % внешнего света. Поверить в это нелегко, но факт есть факт — бликов практически нет, смотреть телевизор комфортно при дневном освещении даже с не выкрученной до предела подсветкой.

Еще два важнейших козыря KS9000 — высочайшая гладкость отображения движения и время отклика. Это только визуальные, субъективные впечатления, но никаких артефактов, смаза и шлейфов не заметно. Проблем в игровом режиме тоже не будет — собственно, ЖК-панели всегда отличались приличным временем отклика, и эта VA — не исключение.

Ну и конечно же, как подобает топовому телевизору 2016 года, — тут изогнутая панель, что кому-то нравится, кому-то нет, — но реализация ее весьма хороша. За счет технологии Auto Depth Enhancer прорабатывается глубина каждого плана в отдельности, оптические искажения сводятся к минимуму.

⇡

Заключение

Samsung KS 9000 — это если и не логический предел технологии ЖК, то как минимум очевидная вершина на данный момент. На фоне 10-битной панели, использования уникального фильтра на квантовых точках и технологии HDR 1000, обеспечивающей недоступный ранее расширенный динамический диапазон, остальные технологические преимущества, такие как нативное 4К, высокий уровень контрастности, почти идеальная отработка движения и прекрасно реализованное Smart TV 2016 года, даже отходят на второй план. Превосходный телевизор во всех отношениях.

Выражаем благодарность фирменному магазину Samsung в ГУМе за предоставленную возможность для съемки

Что такое телевизор с квантовыми точками (также известный как QD QLED)?

Несмотря на некоторые недостатки, ЖК-телевизоры (включая светодиодные / ЖК-телевизоры) являются доминирующим типом телевизоров, покупаемых потребителями. Принятие ЖК-телевизоров ускорило исчезновение ЭЛТ-телевизоров и телевизоров с обратной проекцией и является основной причиной того, что плазменные телевизоры больше не доступны.

В последние годы OLED-телевизоры, возглавляемые LG, рекламировались как преемники ЖК-дисплеев. Хотя OLED представляет собой шаг вперед в телевизионных технологиях, ЖК-телевизоры подняли его на ступеньку выше, добавив квантовые точки (также известные как QLED).

Квантовые точки и QLED относятся к одной и той же технологии. QLED — это маркетинговый термин, который Samsung и TCL используют при брендировании своих телевизоров с квантовыми точками. Эти наборы сочетают в себе светодиодную подсветку с квантовыми точками в некоторых ЖК-телевизорах для улучшения цветопередачи.

Что такое квантовая точка

Квантовая точка — это изготовленный нанокристалл с полупроводниковыми свойствами, который может улучшить яркость и цветопередачу, отображаемую в неподвижных и видеоизображениях на ЖК-экране.

Квантовые точки — это излучающие частицы (что-то вроде люминофора в плазменном телевизоре).Когда на частицы попадают фотоны от внешнего источника света (в случае применения ЖК-телевизора — это синий светодиод), каждая точка излучает цвет с определенной полосой пропускания, которая определяется ее размером. Более крупные точки излучают свет, перекошенный в сторону красного. По мере того, как точки становятся меньше, они излучают свет с перекосом в сторону зеленого.

Когда квантовые точки заданных размеров сгруппированы в структуру и объединены с синим светодиодным источником света, квантовые точки излучают свет во всей цветовой полосе, необходимой для просмотра ТВ.

На изображении выше показана структура квантовой точки (справа), гипотетический пример взаимосвязи свойств цветового излучения квантовой точки в зависимости от размера (слева) и метода производства квантовых точек.

Как использовать квантовые точки в ЖК-телевизорах

После создания квантовых точек точки разного размера могут быть размещены случайным образом или с упорядоченным размером в корпусе, который можно разместить внутри ЖК-телевизора. На ЖК-телевизоре точки обычно имеют два размера: один оптимизирован для зеленого, а другой — для красного.

QD Vision

На изображении выше показано, как квантовые точки могут быть размещены в ЖК-телевизоре.

• Внутри корпуса (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 пленочном слое (QDEF), помещенном между синим светодиодным источником света и ЖК-панелью (для полноразмерных светодиодных / ЖК-телевизоров или телевизоров с прямой подсветкой).
• На микросхеме, которая размещается над синими светодиодными источниками света по краю ЖК-панели (для светодиодных / ЖК-телевизоров с боковой подсветкой).

Samsung

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 светом, исходящим от источника света светодиода).

Разноцветный свет проходит через ЖК-чипы и цветные фильтры, а затем попадает на экран для отображения изображения. Добавленный излучающий слой квантовых точек позволяет ЖК-телевизору отображать более насыщенную и более широкую цветовую гамму, чем ЖК-телевизоры без добавленного слоя квантовых точек.

Эффект добавления квантовых точек на ЖК-телевизоры

Ниже показаны диаграмма и пример того, как добавление квантовых точек в ЖК-телевизоры может улучшить цветопередачу.

QD Vision

Диаграмма вверху представляет собой стандартное графическое представление, иллюстрирующее весь 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 упомянутых треугольников, ЖК-телевизоры с традиционной белой светодиодной задней или боковой подсветкой отображают более узкий цветовой диапазон, чем телевизоры с квантовыми точками. Квантовые точки отображают цвета более насыщенные и естественные, как показано в сравнениях под графиком.

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 чёрно-краевого освещения несколько помогло, но этого оказалось недостаточно.

LG Дисплей

В ответ телевизионная индустрия (в основном LG) использовала технологию OLED в качестве решения, поскольку она может обеспечивать более широкую цветовую гамму и абсолютный черный цвет.

LG использует систему, называемую WRGB, которая представляет собой комбинацию излучающих белый свет субпикселей OLED и цветных фильтров для создания изображений. Компания Samsung использовала субпиксели OLED, излучающие настоящий красный, зеленый и синий свет.

Samsung прекратил производство потребительских OLED-телевизоров в 2015 году, оставив LG и Sony в качестве единственных поставщиков OLED-телевизоров в США.С. рынок. Компания Samsung направила свои ресурсы на вывод на рынок телевизоров с квантовыми точками (QLED), наряду с Vizio и TCL.

OLED-телевизоры выглядят великолепно, но основная проблема, которая мешает многим телевизионным брендам выводить на рынок OLED-телевизоры в массовом масштабе, — это стоимость.

Несмотря на заявление о том, что ЖК-телевизоры более сложны по конструкции, чем OLED-телевизоры, производство OLED-телевизоров с экранами больших размеров обходится дороже. Это связано с дефектами, которые обнаруживаются в процессе производства, в результате чего большой процент OLED-панелей отклоняется от использования для экранов больших размеров.В результате большинство преимуществ OLED (таких как отображение более широкой цветовой гаммы и более глубокого уровня черного) по сравнению со светодиодными / ЖК-телевизорами не привели к широкому распространению среди производителей.

Воспользовавшись производственными ограничениями OLED и возможностью включения квантовых точек в текущий дизайн светодиодных / ЖК-телевизоров (с небольшими изменениями, необходимыми на сборочной линии), квантовые точки рассматриваются как билет, который приближает производительность светодиодных / ЖК-телевизоров к характеристикам OLED, но по более низкой цене.

Samsung возглавляет движение, которое сочетает квантовые точки с OLED (получившее название QD-OLED) для улучшения цветопередачи и яркости без недостатков текущих QLED и OLED-телевизоров.Пока ничего не известно о том, когда и появятся ли такие наборы на рынке.

ЖК-дисплей

с квантовыми точками (QLED) по сравнению с OLED

Добавление квантовых точек к ЖК-телевизору приближает его производительность к OLED-телевизору. Тем не менее, есть области, в каждой из которых есть свои преимущества и недостатки. Вот примеры некоторых из этих различий.

Samsung и LG

Quantum Dot / QLED TV

• Цветопередача на уровне OLED.

• Сохраняет отличную насыщенность цвета, поскольку яркость меняется лучше, чем OLED.

• Абсолютно черный цвет не отображается.

• Неравномерность экрана. Черный и белый цвета не покрывают всю поверхность экрана.

• Более узкий угол обзора по сравнению с OLED-телевизорами.

• Высокая светоотдача требует больше энергии.

OLED-телевизор

• Превосходная точность цветопередачи.

• Не так хорошо, как QLED, в поддержании насыщенности цвета при изменении яркости.

• Может отображать абсолютно черный цвет.

• Не такой яркий, как QLED-телевизор. Лучше всего в тускло освещенной комнате.

• Лучшая однородность экрана (черный и белый равномерно распределяются по поверхности экрана), чем у телевизоров QLED.

• Более низкое энергопотребление, чем у большинства телевизоров QLED.

• Дороже телевизоров QLED.

Квантовые точки: красочное настоящее и будущее

Основными поставщиками технологии квантовых точек для использования в телевизорах являются Nanosys и 3M, которые предоставляют возможность использования пленки с квантовыми точками (QDEF) для полноразмерных светодиодных / ЖК-телевизоров с подсветкой.

На фотографии выше крайний левый телевизор представляет собой телевизор Samsung 4K LED / LCD. Справа и внизу — телевизор LG 4K OLED. Над телевизором LG OLED находится телевизор Philips 4K LED / LCD, оснащенный технологией квантовых точек. Красный цвет выделяется больше на Philips, чем на Samsung, и немного более насыщен, чем красный, отображаемый на LG OLED-экране.

Справа на фото — примеры телевизоров с квантовыми точками от TCL и Hisense.

Использование квантовых точек сделало скачок вперед, поскольку несколько производителей телевизоров продемонстрировали телевизоры с поддержкой квантовых точек на выставках, в том числе Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio и Philips.Из них Samsung и Vizio представили модели на рынке в США, при этом TCL также присоединилась к ним. Samsung и TCL маркируют свои телевизоры с квантовыми точками как телевизоры QLED, а Vizio использует термин Quantum.

LG представила 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 создать 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 OLED-панели LG) для U.S. market, альтернатива квантовым точкам для улучшения цвета, предлагаемая Nanosys и 3M, может позволить ЖК-дисплеям сохранить доминирующее положение на рынке еще долгие годы.

В следующий раз, когда вы будете 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 высшего 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, которые могут сделать QLED-телевизор более подходящим.

• IPS-телевизоры лучше, чем QLED-телевизоры?

  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 / светодиодными телевизорами в сочетании с быстрым временем отклика. Однако с точки зрения чистого качества изображения высококачественные QLED-телевизоры, как правило, предлагают лучшее изображение, чем IPS-телевизоры.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Трудно понять

Что такое телевизор с квантовыми точками?

Обновлено 19 февраля 2021 г.

Если вы несколько лет следили за тенденциями в области телевизионных технологий, возможно, вы слышали о «квантовых точках», которые звучат ужасно футуристично. Но когда мы описываем их как «микроскопические нанокристаллы», трудно не согласиться: это какая-то причудливая технология.

Проще говоря, телевизор с квантовыми точками — иногда называемый телевизором «QLED», в зависимости от марки — это телевизор, который оснащен вышеупомянутыми нанокристаллами для улучшения качества изображения, в частности, точности цветопередачи. Способ нанесения или использования точек зависит от телевизора или производителя, но конечным результатом является огромное увеличение возможной насыщенности цвета. Вот как это все работает.

Кредит: Nanosys

Когда синий свет попадает на квантовые точки, они излучают красный или зеленый свет, в зависимости от их размера.

Первоначально предназначенные для использования в медицинской визуализации, квантовые точки становятся все более и более распространенными в телевизорах за последние четыре или пять лет. Хотя Sony была одним из первых производителей телевизоров с квантовыми точками (которые периодически назывались «Triluminos»), теперь они используются во многих светодиодных / ЖК-телевизорах среднего и высокого класса, которые вы можете купить: в «QLED» от Samsung. моделей и телевизоров Vizio Quantum M- и P-Series, до популярных TCL 6-Series. В 2021 году LG также села на поезд QD, представив квантовые точки в своей новой линейке телевизоров QNED.

Хотя не все квантовые точки технически равны — не все производители телевизоров используют одного поставщика и не проектируют свои телевизоры одинаково — основы работы квантовых точек одинаковы для разных телевизоров. В зависимости от размера (в нанометрах) квантовые точки имеют химический состав, который излучает красный или зеленый свет при попадании на них синего света. Эта взаимосвязь «стимул-реакция» позволяет светодиодным / ЖК-телевизорам, оснащенным квантовыми точками, использовать синие (а не чисто белые) диоды в своей подсветке, что, в свою очередь, позволяет им одновременно светить намного ярче и воспроизводить гораздо более насыщенные версии красного и зеленого.

Квантовые точки позволяют телевизору воспроизводить гораздо более насыщенные цвета.

Короче говоря, квантовые точки позволяют телевизорам воспроизводить гораздо более насыщенные версии красного и зеленого, двух из основных цветов практически для каждого цифрового дисплея. Поскольку цифровой цвет является аддитивным — основные цвета складываются вместе, чтобы получить вторичные и третичные цвета; красный и зеленый образуют желтый, синий и зеленый — голубой и т. д. Это расширение основных цветов приводит к корреляционному расширению всех миллионов цветов, которые они могут создать.

Последним и величайшим шагом вперед для телевизоров всех типов является High Dynamic Range — обычно делится на форматы, такие как Dolby Vision, HDR10 и HLG (Hybrid-Log Gamma), — для которого требуется, чтобы совместимые дисплеи поддерживали как широкую контрастность (высокую яркость) , темные тени) и насыщенные цвета для правильного отображения.

В то время как OLED-телевизоры обязаны своей неотъемлемой способностью воспроизводить высококонтрастные и яркие цвета, современные светодиодные / ЖК-телевизоры большей частью своей первоначальной жизнеспособностью в качестве HDR-дисплеев обязаны своей способности использовать квантовые точки для увеличения цвета и яркости.

Кредит: Samsung

Дисплеи с квантовыми точками делают полный шаг вперед по сравнению с цветовыми возможностями традиционных светодиодных / ЖК-телевизоров.

Если вы думаете о покупке телевизора с квантовыми точками, можете не сомневаться, что эта технология представляет собой законное обновление с точки зрения производства цветных изображений. Но также важно знать, что добавление квантовых точек не обязательно означает, что вы получаете заметное повышение яркости. В то время как некоторые высококачественные телевизоры с квантовыми точками достигают огромных значений яркости (от 2000 до 3000 нит), есть также телевизоры с квантовыми точками, которые, например, дают вам только около 400-600 нит.А поскольку цветовая насыщенность телевизора связана с яркостью, добавление только квантовых точек обещает только цветовые возможности, а не определенный порог.

По этой причине все еще важно проводить исследования и читать обзоры, даже если вы знаете, что в телевизоре есть квантовые точки. Хотя она может иметь преимущество перед моделями с аналогичной ценой без квантовых точек, эта технология не является прямым обещанием звездного качества изображения. С другой стороны, мы еще не проверяли телевизоры с квантовыми точками, которые не были бы довольно приличными, так что это, вероятно, безопасная ставка, если ваше время или возможности ограничены.

Хотите узнать больше о телевизионных технологиях? Ознакомьтесь с нашим руководством по телевизорам OLED, QLED и QNED, в котором подробно описаны основные технологии отображения, чтобы вы могли принять обоснованное решение о покупке.

Эксперты по продуктам Reviewed позаботятся обо всех ваших покупках. Подпишитесь на Reviewed в Facebook, Twitter и Instagram, чтобы узнать о последних предложениях, обзорах продуктов и многом другом.

Цены верны на момент публикации статьи, но со временем могут измениться.

Что такое QLED? Объяснение технологии телевизоров с квантовыми точками от Samsung

Вы уже видели термин QLED, используемый для описания множества новых телевизоров в настоящее время, но что он означает? И, что немаловажно, нужен ли вам QLED-телевизор?

Проще говоря, QLED означает светоизлучающий диод с квантовыми точками. Говоря непрофессиональным языком, это означает, что QLED-телевизор похож на обычный светодиодный телевизор, но разница в том, что он имеет встроенный слой квантовых точек. Этот слой важен, потому что он улучшает то, что вы видите на экране, например цвета и яркость изображений.

Мы не рекомендуем вам узнавать, что означает каждый термин в области телевизионных технологий. Но QLED важен, потому что вы будете встречать его снова и снова в обычных телевизионных магазинах, а также в интернет-магазинах. Также полезно понять, хотите ли вы купить новый телевизор, особенно если вы рассматриваете новый телевизор Samsung от Samsung.

QLED — это не новый чудесный вид телевизионных технологий. Это разновидность технологии ЖК-панелей, и слой квантовых точек внутри панели отличает ее от остальных.Это то, что нас больше всего волнует. Хотя при взвешивании нескольких вариантов важно помнить, что это принципиальное отличие от большинства других телевизоров, которые вы можете купить сегодня, скорее по степени, чем по виду.

Хотя этот термин может выглядеть аналогично OLED , это не то же самое — у нас есть руководство OLED против QLED , которое объясняет разницу между ними, чтобы вы могли решить, какой из них является правильным для вас.

Одним из наиболее важных аспектов QLED является технология панелей, которая используется (почти) исключительно для лучших телевизоров Samsung .Как ни странно, вы можете найти некоторые телевизоры с этикеткой QLED от телевизоров других производителей , но не многие из них. Сюда входят TCL и Hisense, но большинство из них продаются Samsung.

Вы найдете эту технологию панели QLED упакованной в некоторые из последних и лучших телевизоров Samsung 8K , также, включая Samsung Q800T и Q950TS . Тем не менее, большинство QLED, доступных сегодня на рынке, по-прежнему телевизоров 4K .

Это краткое определение того, что такое QLED и где его можно найти.Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать о технологии QLED, в том числе о том, как она работает, может ли этот новый вид дисплея действительно улучшить ваши впечатления от развлечений и, что немаловажно, стоит ли инвестировать в QLED-телевизор прямо сейчас. . Мы знаем, что может быть трудно заметить технические достижения в области телевидения, если вы их не ищете, но мы надеемся, что это руководство поможет вам понять основы.

Лучшие на сегодняшний день 4K QLED-телевизоры

QLED QLED FAQ по квантовым точкам

• Что такое QLED? Технология телевизионных панелей, используемая в телевизорах Samsung.
• Что лучше: QLED или OLED? Зависит от того, кого вы спросите. Ознакомьтесь с этим руководством QLED vs OLED для получения более подробной информации.
• QLED лучше, чем 4K? Все панели QLED имеют минимальное разрешение 4K, а некоторые даже 8K.
• Дорогие ли телевизоры QLED? Некоторые из них, безусловно, есть, хотя есть модели среднего класса, которые тоже не станут рентабельными.
• Действительно ли стоит QLED? Это шаг вперед по сравнению с обычными телевизорами Samsung Ultra HD, это точно — с невероятно яркими экранами и мощной возможностью масштабирования.Все остальное, что вам нужно знать, содержится в оставшейся части руководства ниже.
• Что такое Neo QLED? В линейке телевизоров Samsung 2021 года вводится термин Neo QLED, который представляет собой существенные изменения в линейке QLED, включая мини-светодиодную подсветку для улучшенного управления яркостью.

Samsung Q80A QLED TV 2021 года (Изображение предоставлено Samsung)

Что такое QLED?

QLED — это аббревиатура, обозначающая светоизлучающий диод с квантовыми точками. Это не следует путать с OLED, который относится к органическому светодиоду и является конкурирующей технологией отображения, о которой мы не будем вдаваться в подробности здесь.

Но подождите, что такое светодиодный дисплей с квантовыми точками или QLED? И как он по сравнению с обычным ЖК-телевизором?

QLED — это, по большей части, концепция Samsung, которая представляет собой последний набор усовершенствований той же технологии квантовых точек, над которой компания работала последние несколько лет.

Чтобы получить техническую информацию — и добавить некоторую путаницу — линейка телевизоров Samsung QLED вообще не QLED. Ну, по крайней мере, не так, как мы понимаем этот термин.«Правильный» квантовый светодиодный элемент излучает собственный свет — разгадка кроется в названии.

Однако в последних телевизорах Samsung используется отдельная ЖК-подсветка (часто с боковой подсветкой), как и в любом другом ЖК-телевизоре со светодиодной подсветкой. Таким образом, название QLED больше связано с брендингом, чем с поистине «квантовым скачком» для технологии телевизионных панелей.

Но здесь еще есть чему порадоваться. QLED-телевизоры действительно используют металлический фильтр с квантовыми точками для улучшения цвета и контрастности экрана. Это означает, что возможности изображений HDR и 4K значительно улучшены по сравнению с другими ЖК-светодиодами без квантовых точек.

Модели QLED TV также включают в себя виртуального помощника Samsung Bixby, а также режим Ambient Mode, который помогает им немного лучше вписаться в окружающую среду.

Прямая подсветка Full Array, используемая в телевизорах Samsung QLED (Изображение предоставлено Samsung)

А как насчет «Neo QLED»?

В 2021 году Samsung изменила свой бренд QLED на «Neo QLED», чтобы отразить существенные изменения в ассортименте QLED. Основное отличие заключается во введении подсветки MiniLED, которая содержит в десять раз больше светодиодов для увеличения яркости, более широких углов обзора и уменьшения засветки, гарантируя, что свет направлен только туда, где он должен быть.

Результат? 100% цветовой объем DCI-P3 плюс улучшенное локальное затемнение.

На вопрос о том, какие спецификации будут использоваться для перехода на Neo QLED, Дэн Шинаси, директор по планированию продуктов в Samsung, ответил: «Да, на HDMI 2.1. Да до 4K при 120 Гц. Да для VRR. Да для FreeSync Premium… Да для всего ».

Вы можете ознакомиться с нашими практическими обзорами Samsung Neo QN900 8K QLED и Samsung Neo QN800, чтобы узнать, что нового в этом году, и знаете, что этот термин охватывает телевизоры как 4K, так и 8K.

Samsung Neo QN900 8K QLED TV (Изображение предоставлено Samsung)

Что такое QD-OLED?

В новом отчете Korea IT News (через CNET) утверждается, что Samsung может перейти на OLED — или, по крайней мере, на разновидность OLED — уже в следующем году. Означает ли это, что бренд отказывается от QLED? Не совсем.

Отчет основан на многолетних слухах о том, что Samsung разрабатывает гибридный экран «QD-OLED», который будет сочетать в себе панель OLED-телевизора с технологией квантовых точек, лежащей в основе популярной линейки QLED от Samsung.

QD-OLED, как утверждается, использует самоизлучающую OLED-панель для излучения синего света, а также фильтр с квантовыми точками для преобразования этого света в другие цвета, минуя необходимость в подсветке, поскольку OLED-панель действует как отдельная источники света, но с использованием технологии QLED для повышения контраста. Точный эффект или уровень качества изображения, тем не менее, еще предстоит увидеть, но ожидается, что он обеспечит более высокую яркость и еще более широкую цветовую гамму по сравнению с традиционными OLED.

Официальных моделей или общедоступных сроков для Samsung дебюта технологии нет, но отчет совпадает с тем, что аналитики рынка заявили в прошлом году: Omdia прогнозирует, что массовое производство наборов Samsung QD-OLED начнется в конце 2021 года, а на 2022 год. выпускать.

(Изображение предоставлено Samsung)

Как работает QLED-телевизор?

Все телевизоры QLED оснащены фильтром квантовых точек. Это пленка из крошечных кристаллических полупроводниковых частиц, цвет которых можно точно контролировать. Они заменяют фильтры красного, зеленого и синего цветов, которые обычно используются в старых телевизорах.

В этом фильтре теперь также используется состав алюминия, чтобы сделать точки более эффективными (и, следовательно, более яркими) и более эффективными в пропускании света, что создает более широкий и точный цвет.

Samsung заявляет, что в его QLED-телевизорах используются новые фильтры для отображения 100% покрытия цветового пространства DCI / P3 (читай: гораздо более глубокие уровни черного и искрящийся HDR ) и поддержание этой производительности при любой яркости.

На самом деле они настолько яркие, что телевизоры Samsung QLED могут выдерживать пиковую яркость до 4000 нит на большинстве телевизоров премиум-класса. Учитывая, что для создания HDR требуется 1000 нит, это очень яркое изображение, намного превышающее уровни ниже 1000 нит на OLED-телевизорах.

Новые достижения в структуре пиксельных панелей также означают, что модели 2019 года и более поздние версии намного лучше подходят для просмотра вне оси.Для гостиной это могло бы стать большим преимуществом QLED.

TCL также участвует в действии QLED (Изображение предоставлено TCL)

QLED против LED

Помимо гиперболы «сдвига парадигмы» в маркетинге Samsung, действительно важно понимать, что QLED на самом деле не является чем-то новым. Фактически, это не более чем последняя — возможно, одна из последних технически возможных — поправок к существующей технологии LED-LCD, которая доминировала в телевизорах с большим экраном в последнее десятилетие.

Инновации QLED — более глубокий черный цвет, лучшие цвета и более широкие углы обзора — решают три традиционные проблемы светодиодных и ЖК-технологий, но это те же проблемы, которые из года в год решаются производителями телевизоров. Только предстоящие обзоры покажут, действительно ли QLED является значительным шагом вперед по сравнению с традиционными ЖК-экранами LED — но есть хорошие шансы, что мы увидим некоторые реальные улучшения в этих областях с новыми наборами Samsung.

Может ли QLED превзойти OLED?

Возможно, более важное сравнение — QLED и OLED .В последнем используются пиксели, излучающие собственный свет, но OLED-дисплеи производятся только заклятым конкурентом Samsung, LG, и теперь используются также в Sony , Philips и Panasonic .

Нет никаких сомнений в том, что QLED на данный момент имеет преимущество с точки зрения яркости (поэтому теоретически может лучше обрабатывать HDR-контент — хотя он может так же легко переваривать его), но если вы ищете «смену парадигмы» в Качество изображения и технология отображения следующего поколения, OLED по-прежнему остается лидером.Последний использует индивидуально освещенные пиксели для достижения лучшего коэффициента контрастности и более насыщенного черного цвета, который LED-LCD никогда не сможет поразить, независимо от фильтра квантовых точек или нет. Вы также можете увидеть лучшие из представленных в нашем обзоре лучших OLED-телевизоров.

Новая линейка Samsung Neo QLED может немного сбалансировать шкалы с улучшенным управлением яркостью и углами обзора, но нам придется подождать, пока мы тщательно протестируем наборы, чтобы сказать наверняка.

Вы можете рассчитывать на наборы QLED, чтобы получить и операционную систему Samsung Tizen (Изображение предоставлено Samsung)

Что случилось с SUHD?

QLED и SUHD по сути одно и то же; новый обмен сообщениями больше касается маркетинга, чем технологий, хотя скачок с 1000 нит на топовых SUHD-телевизорах до 1500-2000 нит на флагманских телевизорах QLED — еще в 2017 году, когда Samsung начал использовать этот термин — возможно, более революционен, чем кажется сначала.

Проще говоря, для покупателя, который все еще понимает, что такое UHD, SUHD оказался слишком запутанным, поэтому Samsung отказалась от него. (Также, вероятно, не помогло то, что буква «S» в SUHD на самом деле ничего не значила … хотя мы не уверены, что QLED намного яснее.)

Цена QLED: сколько это стоит?

В отличие от OLED, стартовая цена которого составляет около 1300 долларов США / 1300 фунтов стерлингов за самые дешевые модели, QLED обслуживает множество ценовых категорий, начиная с очень дешевой серии Q60T.

Q60T в настоящее время продается по цене всего 540 долларов / 540 фунтов стерлингов за его самый маленький 43-дюймовый размер. Кроме того, у вас есть Q70T, Q80T, Q90T и Q95T — со все более высокими ценами при каждом увеличении спецификации. Помимо этого, конечно, у вас есть модели 8K, причем только для Великобритании Q700T стоит всего от 1999 фунтов стерлингов, а Q800TS, Q900TS и Q950TS находятся выше этого. В самом верху вы можете купить самые большие размеры 82-дюймового / 85-дюймового Q950TS за 12 999 долларов США / 11 999 фунтов стерлингов соответственно.

• Лучший телевизор 4K : телевизоров Ultra HD, которые стоит покупать в этом году

Как долго прослужат телевизоры QLED?

Сама Samsung назвала вероятные временные рамки для своих телевизоров QLED, заявив, что вы можете ожидать, что телевизор QLED прослужит вам примерно 7-10 лет, прежде чем вы начнете видеть некоторую визуальную деградацию — при этом подчеркивая, что это включает более интенсивное использование ожидается от смарт-телевизоров в наши дни.

В этом сообщении в блоге Samsung сообщает, что «в среднем, исходя из типичного использования, потребители должны ожидать, что качество изображения их телевизоров останется примерно одинаковым в течение от семи до десяти лет.

» Интересно отметить, что определение Использование этого термина — «типичное использование» — расширилось в последние годы с появлением массового просмотра видео и развитием захватывающих функций «умного ТВ». Теперь, в обычный день, мы можем включить телевизор, чтобы посмотреть последнюю серию любимого шоу, начать игровую сессию с друзьями или управлять домашними устройствами IoT.«

QLED-телевизоры часто включают и другие премиальные функции, такие как разрешение 8K (Изображение предоставлено Samsung).

Стоит ли покупать QLED-телевизор?

QLED-телевизоры Samsung утверждают, что это самые яркие и точные цветные изображения. изображения, которые, таким образом, работают со всеми видами контента при любых условиях освещения.

В некоторой степени эти утверждения верны. Разработки, сделанные Samsung в последние годы для улучшения панелей QLED, сделали для некоторых невероятно высококлассных телевизоров, например, прошлогодний Samsung Q95T QLED.И Samsung разумно использовал QLED в качестве обозначения премиального оборудования, а также отличного качества изображения.

Все это кажется достойным комплектом для гостиной, но стоит ли вам покупать QLED-телевизор, в конечном итоге зависит от цены. Вы по-прежнему платите тысячи за хороший телевизор QLED, и долговечность QLED может заключаться в том, насколько успешно Samsung сможет довести эту технологию до более среднего бюджета. На данный момент QLED предлагает яркую картину того, что нас ждет впереди.

Лучшие на сегодня предложения QLED TV

Джейми Картер внес свой вклад в эту статью.

Основы квантовых точек | Samsung Display PID

Абстрактный

Этот технический документ призван заложить основу для глубокого понимания науки, лежащей в основе технологии квантовых точек (QD), и ее популярного и многообещающего применения в дисплеях с квантовыми точками. Обладая этими знаниями, вы сможете уверенно следить за развитием технологий по мере того, как отрасль делает новые открытия и продолжает улучшать использование QD в дисплеях.

Поскольку нанотехнология уже стала жизненно важной основой высококлассных дисплеев, мы расширяем тему квантовых точек, чтобы изучить ключевые свойства полупроводниковых частиц с квантовыми точками и фундаментальные принципы их работы.-9) в диаметре. Из-за своего небольшого размера эти частицы обладают уникальными оптическими и электрическими свойствами. Например, при воздействии света кристаллы с квантовыми точками излучают свет определенной частоты.

Размер и форму квантовых точек можно точно контролировать, регулируя время реакции и условия, что делает эту нанотехнологию масштабируемой и полезной для приложений отображения.

Как работают квантовые точки?

Давайте углубимся в квантовую физику (но не пугайтесь), чтобы выяснить, почему квантовые точки (КТ) могут излучать свет и почему длина волны света (которая определяет цвет), которую они производят, зависит от размера частиц.

Процесс излучения света в квантовых точках называется фотолюминесценцией (сокращенно ФЛ), поскольку он возникает из-за возбуждения фотонами. Под действием света фотоны возбуждаются и «прыгают» в более высокую энергетическую зону. За этим следует процесс релаксации, во время которого фотоны могут релаксировать без излучения («отступать») в более низкое состояние или рекомбинировать и повторно излучать.

Ширина запрещенной зоны — это разница уровней энергии между верхом валентной зоны и низом зоны проводимости, определяющая длину волны излучаемого света.

Что делает квантовые точки уникальными?

В обычных полупроводниках, таких как кремний (также известный как объемное вещество), полосы образуются путем слияния соседних энергетических уровней очень большого числа атомов и молекул. Однако по мере того, как размер частиц достигает наномасштаба, а количество атомов и молекул существенно уменьшается, количество перекрывающихся энергетических уровней уменьшается, что приводит к увеличению ширины полосы. Поскольку квантовые точки настолько крошечные, они имеют более высокий энергетический зазор между валентной зоной и зоной проводимости по сравнению с массивным веществом.

Таким образом, уникальные свойства квантовых точек объясняются двумя наномасштабными явлениями: эффектом квантового ограничения и дискретной природой (квантованной) электронных состояний этих частиц.

Эффект квантового удержания

Эффект квантового ограничения — это изменение атомной структуры частицы, наблюдаемое, когда на энергетическую зону влияют сдвиги в диапазоне электронных волн. Поскольку диапазон волн сравним с размером частицы, электроны ограничены границами длины волны.Следовательно, свойства квантовых точек зависят от размера, и их возбуждение ограничено во всех трех пространственных измерениях.

Энергия удержания — ключевое свойство квантовой точки, объясняющее взаимосвязь между размером квантовых точек и частотой излучаемого ими света.

Квантованные (или дискретные) электронные состояния КТ

Из-за малого размера частиц квантовых точек эффект квантового ограничения вызывает большую запрещенную зону с наблюдаемыми дискретными уровнями энергии. Такие квантованные уровни энергии в квантовых точках приводят к электронным структурам, которые находятся между отдельными молекулами, которые имеют единственную щель, и объемными полупроводниками, которые имеют непрерывные уровни энергии внутри зон.

Почему эта квантовая физика имеет значение для дисплейной техники?

Давайте свяжем эту квантовую физику с квантовой точкой на дисплеях.

Уникальные свойства квантовых точек, обусловленные их необычно высоким отношением поверхности к объему, объясняют, почему эти нанокристаллы могут давать отличительные цвета, определяемые размером частиц.

По мере уменьшения размера кристалла разница в энергии между самой высокой валентной зоной и самой низкой зоной проводимости увеличивается.Тогда для возбуждения точки требуется больше энергии, и в то же время больше энергии выделяется, когда квантовая точка возвращается в свое исходное расслабленное состояние.

Из-за этого явления квантовые точки могут излучать свет любого цвета из одного и того же материала, если их размер изменить. Более того, благодаря высокому уровню контроля над размером производимых нанокристаллов, квантовые точки можно настраивать во время производства, чтобы излучать желаемый цвет света.

Отличный звук, не правда ли? Однако все эти преимущества также связаны с рядом проблем, связанных с использованием квантовых точек в дисплеях.

Какие проблемы возникают при внедрении QD?

Фотообесцвечивание

Одной из проблем при масштабировании нанотехнологий для использования в дисплеях является необратимая деградация частиц квантовых точек, называемая фотообесцвечиванием. Фотообесцвечивание может происходить из-за воздействия света высокой частоты, тепла или влажности. Коррозия и окисление молекул КТ создают состояния поверхностных ловушек как каналы безызлучательной рекомбинации.

Из-за фотообесцвечивания молекулы квантовых точек навсегда теряют способность излучать свет.Незащищенные молекулы QD в среднем будут иметь продолжительность жизни менее 1000 секунд (что составляет почти 17 минут). Из-за характера технологии отображения, использующей подсветку для освещения полупроводниковых частиц, квантовые точки должны постоянно подвергаться воздействию источника света на более длинных волнах.

Фотолюминесценция (ФЛ) мигает

Применение

QD в дисплеях на основе их излучения света с изменяемым размером дополнительно скомпрометировано так называемым мерцанием ФЛ — перемежаемостью фотолюминесценции в излучении нанокристаллов.Такое мигание происходит из-за выхода одного или обоих возбужденных носителей на поверхность кристалла квантовой точки.

Оже-рекомбинация

Оже-рекомбинация — аналогичный Оже-эффект, который имеет место в полупроводниках. Электрон и электрон-дырка (пара электрон-дырка) могут рекомбинировать, отдавая свою энергию другому электрону (в зоне проводимости), увеличивая его энергию.

Оже-рекомбинация происходит, когда возбужденный электрон рекомбинирует и вместо излучения света передает энергию ближайшему электрону (или дырке), создавая «горячий» электрон (дырку).В КТ эти безызлучательные процессы должны быть минимизированы, потому что наша цель — получить максимальное излучение света. Оже-рекомбинация — это процесс потерь, который значительно снижает эффективность квантовых точек.

Заставляем квантовые точки работать в дисплеях

Помня об этих основных препятствиях, давайте рассмотрим, как ведущие производители панелей упаковывают эту технологию для использования в дисплеях.

Повышение прочности квантовых точек

Для достижения стабильности и устойчивости к фотохимическим реакциям производители усиливают структуру квантовых точек, используя конструкцию ядро-оболочка.В этом случае нанокристаллы состоят из материала полупроводникового ядра с квантовыми точками, окруженного полупроводниковой оболочкой и поверхностными лигандами, чтобы уменьшить уязвимость ядра.

Shell помогает эффективно устранять поверхностные состояния и удерживать электронно-дырочные носители заряда, обеспечивая повышенный квантовый выход и улучшенную стабильность. Более того, оболочка также обеспечивает защиту от изменений окружающей среды и фотоокислительной деградации.

Другой механизм защиты — модификация поверхности квантовых точек с помощью функциональных лигандов , точная настройка их физико-химических свойств и поведения флуоресценции. Лиганды не только физически защищают нанокристаллы от окружающей среды, они также увеличивают квантовый выход фотолюминесценции из-за эффективной пассивации электронных ловушек, тем самым помогая предотвратить эффект шнековой рекомбинации.

Уменьшение мерцания ФЛ и оже-рекомбинации

Такая улучшенная структура квантовых точек также помогает уменьшить мерцание фотолюминесценции и оже-рекомбинацию.Shell обеспечивает энергетический барьер, предотвращающий выход носителей на поверхность. Поскольку оболочка окружает ядро, она используется для эффективного ограничения фотогенерируемого заряда и ограничения его только ядром. Это достигается за счет использования материалов оболочки и сердцевины с низким рассогласованием решеток, чтобы гарантировать, что возбужденные носители ограничиваются более узкой запрещенной зоной.

Поддерживая нейтральность заряда, оболочка помогает избежать эффекта оже-рекомбинации, подавить мерцание ФЛ и, следовательно, улучшить фотолюминесценцию.

Дальнейшие усовершенствования современного материала с квантовыми точками

Чтобы еще больше уменьшить рекомбинацию Оже, современные материалы с квантовыми точками имеют еще один слой между ядром и оболочкой, называемый средней оболочкой. Введение промежуточного слоя существенно снижает оже-рекомбинацию за счет уменьшения внутризонного перехода.

Видимые полупроводники с квантовыми точками

Теперь давайте посмотрим на материалы, которые используются в технологии отображения квантовых точек для достижения желаемой фотолюминесценции видимого диапазона.

Различные материалы из-за своего химического состава и свойств могут создавать квантовые точки разного размера и определять их максимумы излучения. Человеческий глаз может обнаруживать свет с волновым диапазоном 380-750 нм, что соответствует частотному диапазону 789-400 ТГц, и для его генерации требуется 3,26–1,65 эВ энергии фотонов.

Квантовые точки можно синтезировать из ряда полупроводниковых материалов. Из наиболее распространенных материалов, используемых в технологии отображения, селенид кадмия (CdSe) и фосфид индия (InP) покрывают видимый диапазон длин волн при самых высоких уровнях внутренней квантовой эффективности (80–100%).

Квантовые точки также имеют узкие симметричные спектры излучения, что обеспечивает высочайшую чистоту цвета насыщенных цветов излучения.

Узнайте больше о принципах создания цвета или реализации QD в дисплеях.

Заключение

В этом техническом документе мы рассмотрели основные функциональные принципы нанокристаллической технологии и ее применение в дисплеях. Поскольку наука все еще совершенствуется для решения проблем внедрения QD и структурных улучшений, следите за обновлениями по этой теме.Далее мы обсудим, как будут развиваться приложения QD для дисплеев и почему.

Кредиты:

Мы благодарны профессору Хисун Яну, факультету материаловедения и инженерии Университета Хонгик, за то, что он поделился своими заметками и ресурсами.

Ссылки:

QLED против OLED: в чем разница и почему это важно?

Покупая новый телевизор, вы наверняка будете завалены яркой терминологией. Это все, от HDR и UHD до частоты обновления, цветового баланса, интеллектуальных функций и технологий освещения.В частности, дисплеи QLED и OLED.

Телевизионные бренды

, такие как Samsung, широко представлены на арене QLED, предлагая совершенно новые телевизоры 2021 года, такие как модели Neo QLED 4K и 8K. Вы также найдете такие бренды, как Sony и TCL, производящие наборы QLED. Когда дело доходит до OLED-телевизоров, LG является лидером в этой области. Ищите обозначения моделей LG A1, G1 и Z1, чтобы убедиться, что вы пользуетесь OLED-дисплеем.

Давайте подробнее рассмотрим эти две конкурирующие телевизионные технологии. Мы обсудим, откуда они берутся, чем они отличаются друг от друга и что у каждого из них получается хорошо (и не очень хорошо).Мы также расскажем, какой из них, по нашему мнению, понравится большинству людей. Спойлер: это OLED-телевизор, но есть некоторые оговорки, о которых следует помнить.

После того, как вы определились с тем, какая телевизионная технология подходит вам, ознакомьтесь с некоторыми из лучших предложений QLED-телевизоров и лучшими продажами OLED, доступных сейчас.

Что такое QLED?

QLED расшифровывается как Quantum Light-Emitting Diode. Говоря непрофессиональным языком, это означает, что QLED-телевизор похож на обычный светодиодный телевизор, за исключением того, что в нем используются крошечные наночастицы, называемые квантовыми точками, для увеличения яркости и цвета.Технология была представлена ​​Sony в 2013 году, но вскоре после этого Samsung начала продавать свои телевизоры QLED и установила лицензионное партнерство с другими производителями, поэтому теперь вы также найдете телевизоры QLED от Sony, Vizio, Hisense и TCL.

Как работают квантовые точки? Ознакомьтесь с нашим подробным описанием технологий, чтобы узнать все подробности.

Какими бы крутыми ни были квантовые точки, QLED-телевизор по-прежнему излучает свет более или менее так же, как и обычный светодиодный телевизор: с помощью подсветки, состоящей из сотен (а в некоторых случаях тысяч) светодиодов, которая находится за традиционным ЖК-дисплеем. панель.Именно эти светодиоды дали название светодиоду (и QLED).

Любопытно, что именно использование QLED в качестве маркетингового термина положило начало войне между LG и Samsung в 2019 году. В жалобе в Комиссию по справедливой торговле Южной Кореи (FTC) LG заявила, что так называемые телевизоры QLED от Samsung не являются настоящими QLED. Телевизоры вообще. Это связано с тем, что, по словам LG, настоящий QLED-телевизор будет использовать светодиоды с квантовыми точками, которые излучают собственный свет, а не подсветку с квантовыми точками на пленке поверх светодиодов, которую использует Samsung.

В ответ Samsung заявила FTC, что недовольна всей рекламой, которую LG запускала, атакуя QLED-телевизоры Samsung.

FTC в конечном итоге встала на сторону Samsung, но с оговоркой: в будущих рекламных объявлениях она должна четко указать, что в ее QLED-телевизорах используется подсветка. Подробности, подробности.

ЖК-панель — по сути, миллионы крошечных шторок, которые открываются и закрываются слишком быстро, чтобы их можно было увидеть — в сочетании с цветными фильтрами создают изображение, которое вы видите, позволяя только нужному количеству света и цвета ускользать и достигать ваших глаз. Это умная система, но она основана на комбинации затемнения светодиодной подсветки и использования жалюзи для блокировки оставшегося света для получения точного черного на экране, и не всегда это удается.Мы обсудим это подробнее ниже.

Что такое OLED? Дэн Бейкер / Digital Trends

OLED — это аббревиатура от Organic Light-Emitting Diode. Несколько удивительно, что часть этого названия «светоизлучающий диод» не имеет ничего общего со светодиодной подсветкой, как это происходит с QLED и светодиодными телевизорами. Вместо этого это относится к тому факту, что каждый отдельный пиксель в наборе OLED также является крошечным светодиодным светом, но невероятно тонким и может производить как свет, так и цвет в одном элементе.Другими словами, OLED-телевизоры не нуждаются в подсветке, потому что каждый пиксель OLED излучает свой собственный свет. Если вы хотите произвести впечатление на своих друзей, вы можете использовать отраслевые термины для обозначения таких дисплеев: «эмиссионные» или «самоизлучающие».

У этой конструкции есть несколько преимуществ, но большинство согласится с тем, что когда дело доходит до OLED-телевизоров, самым большим преимуществом является превосходный уровень черного, который может быть достигнут. В отличие от QLED или LED-телевизоров, которые должны затемнять свою подсветку и блокировать то, что остается для темных сцен, OLED-телевизор просто отключает пиксель.Когда пиксель выключен, он не излучает ни света, ни цвета, делая его таким же темным, как когда сам телевизор выключен. Без отдельной подсветки также намного проще сделать OLED-экран гибким, поэтому пионер OLED LG разработала несколько OLED-телевизоров, которые сворачиваются вверх (или вниз), чтобы полностью исчезнуть.

Только одна компания производит панели для OLED-телевизоров: LG Display. Он продает эти панели своей дочерней компании LG Electronics, которая использует их для создания одних из самых лучших телевизоров, которые вы можете купить. Но LG Display также продает OLED-панели таким компаниям, как Sony, Philips и Panasonic, поэтому вы также увидите OLED-телевизоры этих компаний.Несмотря на то, что сами панели по сути идентичны, обработка изображений, которую выполняют Sony, LG и другие, является собственной, поэтому вы все равно увидите значительные различия в качестве изображения от одного OLED-телевизора к другому.

А что насчет мини-светодиода?

В конце 2019 года TCL начала продажи 8-й серии, самых первых телевизоров QLED с системой мини-светодиодной подсветки. Мини-светодиоды крошечные по сравнению с обычными светодиодами. Это означает, что телевизор QLED, который обычно может содержать сотни светодиодов, теперь может вмещать десятки тысяч мини-светодиодов.Результат? Намного больший контроль над подсветкой, что приводит к тому, что уровни черного становятся намного ближе к OLED, чем когда-либо достигал любой не-OLED-дисплей.

Mini-LED все еще находится в зачаточном состоянии, но поскольку TCL и другие компании продолжают его улучшать, эта технология может значительно улучшить качество изображения QLED по цене, которая должна быть значительно ниже, чем у OLED.

И не забываем про микро-светодиоды. Концептуально похожие на технологию мини-светодиодов, микро-светодиоды даже меньше, чем их мини-собратья.Samsung произвела фурор на выставке CES 2020, анонсировав The Wall, почти безрамочный микро-светодиодный дисплей, доступный в нескольких гигантских размерах. На выставке CES 2021 линейка Samsung The Wall получила еще более тонкий дизайн (толщина 24,9 мм) и множество новых размеров от 32 до 75 дюймов.

QLED против OLED

Теперь, когда вы знаете, что означают все эти буквы и что они означают с точки зрения технологии отображения, давайте сравним QLED и OLED в категориях, которые имеют наибольшее значение при покупке телевизора: яркость, контрастность, углы обзора и другие важные аспекты производительности. , такие как время отклика и срок службы — все это важные факторы, когда вы выкладываете до 6000 долларов за первоклассный плоский экран.

Уровни черного и контрастность

Контрастность — это разница между самой темной частью изображения и самой яркой частью. Если телевизор может отображать действительно черные темные участки, ему не нужно делать яркие участки такими же яркими, чтобы достичь хорошего уровня контрастности. Вот почему, когда дело доходит до уровня черного, OLED — бесспорный чемпион — благодаря своей способности становиться полностью черным, когда это необходимо.

Rich Shibley / Цифровые тенденции Телевизоры

QLED напротив (кхм) вынуждены приглушать свою светодиодную подсветку и блокировать оставшийся свет, что очень сложно сделать идеально.Это может вызвать то, что называется «утечкой света», когда свет падает на то, что должно быть черной частью экрана.

А заметно ли это? Определенно. Например, если вы смотрите насыщенный боевик, и два персонажа бегут по парковке ночью, вы можете заметить легкое свечение в тех частях сцены, которые должны быть черными как смоль, или в полосах почтовых ящиков на верх и низ экрана при просмотре фильма с соотношением сторон более 16: 9.

Как мы подчеркивали ранее, мини-светодиодная подсветка — это один из способов, которым производители QLED-телевизоров пытаются улучшить эту ситуацию. У него есть реальный потенциал, но мы не совсем готовы объявить его убийцей OLED.

На данный момент OLED выходит на первое место. Если на пиксель не подается электричество, он не излучает света и поэтому остается полностью черным.

Победитель : OLED

Яркость Телевизоры

QLED имеют значительное преимущество по яркости.Поскольку они используют отдельную подсветку (вместо того, чтобы полагаться на каждый пиксель для создания собственного света), эти светодиодные подсветки могут быть невероятно яркими. Добавьте способность квантовой точки максимально использовать этот свет, создавая более яркие оттенки в цветовом спектре без потери насыщенности, и вы получите дисплей, который более чем достаточно яркий, чтобы его можно было четко видеть даже в самых ярко освещенных комнатах.

Панели

OLED не могут конкурировать по чистой яркости. Их отдельные светоизлучающие пиксели просто не могут производить такое же количество света.В затемненной комнате это не проблема. Фактически, мы бы поспорили, что это предпочтительнее, потому что OLED может достичь такой же контрастности при меньшей яркости, что делает просмотр в темной комнате менее болезненным для сетчатки. Но в хорошо освещенной среде или там, где много дневного света проникает через окна, QLED-телевизоры более заметны, особенно если вы воспроизводите HDR-контент в этих условиях.

Панели

OLED с годами стали ярче, но они все еще не могут сравниться с телевизорами QLED.

Победитель : QLED

Цветовое пространство

OLED когда-то вытеснил всех конкурентов в этом разделе, но использование квантовых точек в телевизорах QLED позволило ему продвинуться вперед с точки зрения точности цветопередачи, яркости цвета и объема цвета, согласно Samsung, которая утверждает, что более широкий диапазон более насыщенных цветов при экстремальных уровнях яркости является преимуществом.

Хотя нельзя отрицать тот факт, что эти телевизоры с квантовыми точками обеспечивают фантастические цвета, нам еще предстоит увидеть более насыщенные цвета на высоких уровнях яркости, обеспечивающие реальное преимущество в обычных ситуациях просмотра — поэтому мы собираемся объявить это ничьей. . Чтобы объявить QLED победителем, нам нужно увидеть какие-то вещественные доказательства.

Победитель : Ничья

Время отклика, задержка ввода и частота обновления

Время отклика — это время, за которое пиксель переключается из одного состояния в другое.Чем меньше время отклика, тем четче изображение, особенно во время динамичных сцен. Хотя, вероятно, существует скорость отклика, за которой человеческий глаз не в состоянии различить разницу, мы знаем из стандартизированных измерений, что OLED-телевизоры намного быстрее — на несколько порядков быстрее, чем QLED-телевизоры.

Типичное время отклика QLED варьируется от двух до восьми миллисекунд, что звучит неплохо, пока вы не поймете, что время отклика OLED составляет около 0,1 миллисекунды. Ага, это не конкурс.

Задержка ввода, с другой стороны, относится к задержке между выполнением действия (например, нажатием кнопки на игровом контроллере) и просмотром результата этого действия на экране. Таким образом, задержка ввода действительно беспокоит только геймеров — она ​​вообще не оказывает заметного влияния на пассивный просмотр контента.

Более того, величина задержки ввода, которую вы испытываете, мало связана с одной технологией отображения по сравнению с другой, а больше связана с тем, сколько обработки изображения происходит на вашем телевизоре за кулисами.И QLED, и OLED-телевизоры могут достичь очень низкого уровня входной задержки, если вы отключите всю дополнительную обработку видео или просто используете игровой режим телевизора, который фактически делает то же самое.

Частота обновления — еще одна категория, которая по своей сути будет иметь большее значение для геймеров, чем для обычных зрителей. Частота обновления — это количество раз в секунду, когда телевизор обновляет то, что показывает на экране. Это тесно связано с частотой кадров, то есть количеством раз в секунду, когда ваше телешоу, фильм или видеоигра отправляет новое обновление на телевизор.

Пока эти две ставки являются кратными друг другу, например частота кадров 30 кадров в секунду и частота обновления вдвое больше (60 Гц), вы никогда не заметите проблем. А поскольку обычный телевизионный контент, такой как фильмы и телешоу, всегда доставляется с постоянной частотой кадров, это вряд ли когда-либо вызывает беспокойство.

Но некоторые игры, запущенные на консолях или ПК, меняют частоту кадров от одной сцены к другой. Чтобы все выглядело так, как должно, телевизорам нужна функция под названием VRR или переменная частота обновления.Это позволяет вашему телевизору изменять собственную частоту обновления в соответствии с этими изменениями частоты кадров. Если ваш телевизор не поддерживает VRR, это может вызвать некоторые нежелательные побочные эффекты, такие как разрыв экрана при использовании с играми, требующими VRR.

Вы можете найти модели VRR как в OLED, так и в QLED телевизорах. В настоящее время вы можете найти телевизоры VRR от Samsung, Sony и LG. Если вы геймер на ПК, который хочет играть на большом экране, поддержка VRR — это ключевая функция, которую стоит искать.

Учитывая непревзойденное превосходство OLED по времени отклика и частоте обновления, ему принадлежит эта категория.

Победитель : OLED

Угол обзора

Для экранов QLED наилучшим углом обзора является мертвая точка, а качество изображения ухудшается по яркости, цвету и контрасту по мере того, как вы перемещаетесь из стороны в сторону или вверх и вниз. Несмотря на то, что степень серьезности различается в зависимости от модели, она всегда заметна, несмотря на все усилия производителей телевизоров по ее устранению.

Для сравнения: OLED-экраны Rich Shibley

можно просматривать без ухудшения яркости даже при резких углах обзора — до 84 градусов.Некоторые телевизоры QLED имеют улучшенный угол обзора, благодаря добавлению антибликовых слоев, но OLED сохраняет явное преимущество. Итак, если вы хотите устраивать семейные просмотры любимых фильмов и хотите убедиться, что в доме нет плохих мест, лучше всего подойдет OLED-телевизор.

Победитель : OLED

Размер

OLED прошли долгий путь. Когда технология только зарождалась, OLED-экраны имели максимальную высоту 55 дюймов. Сегодня размеры экрана до 88 дюймов возможны, но только за большие деньги — цена в 30 000 долларов делает его недоступным почти для всех.Технология QLED проще и дешевле производить при больших размерах. 85-дюймовый телевизор Samsung Q900TS 8K QLED стоит всего 7000 долларов, в то время как его самая большая потребительская модель в настоящее время имеет размер 98 дюймов.

Победитель : QLED

Срок службы

LG заявляет, что вам придется смотреть его OLED-телевизоры по пять часов в день в течение 54 лет, прежде чем они упадут до 50% яркости. Так ли это, еще предстоит выяснить, поскольку OLED-телевизоры появились только в 2013 году.QLED еще новее, но его источник задней подсветки — светодиод — имеет давнюю и проверенную репутацию. По этой причине и только по этой причине мы присуждаем эту категорию компании QLED.

Победитель (на данный момент): QLED

Прожиг экрана Пример выгорания экрана на OLED-телевизоре. Обратите внимание, что видимый узор «зебра», известный как муар, возникает при фотографировании экрана телевизора и не является частью прожига. Ian O’Shaughnessy

И QLED, и OLED-телевизоры иногда могут демонстрировать то, что называется остаточным изображением.Это когда телевизор временно продолжает отображать часть изображения после того, как исходное изображение исчезло. Обычно она представляет собой своего рода тень — именно тогда она вообще проявляется.

Когда все же возникает остаточное изображение, это обычно является результатом того, что один и тот же визуальный элемент отображается на экране в течение длительного периода времени. Известно, что сетевые логотипы в углу экрана вызывают это, как и видеоигры, которые представляют одни и те же элементы интерфейса на протяжении всего игрового процесса.

Удержание изображения обычно исчезает само по себе, как только вы переключаетесь на какой-либо другой контент, в котором не отображаются проблемные элементы на экране.

Из-за своей самоизлучающей природы телевизоры OLED также подвержены гораздо более редкой постоянной версии остаточного изображения, известной как «выгорание». Выгорание возникает, когда нормальная яркость одного или нескольких пикселей OLED постоянно снижается до более низкого уровня. Единственное решение для этого — понизить все остальные пиксели до того же состояния, но это вряд ли хорошее решение.

Для абсолютной гарантии того, что у вас не возникнет выгорание, лучше всего выбрать телевизор QLED.

LG, как крупнейший производитель OLED-телевизоров, признает возможность остаточного изображения в своих руководствах для своих OLED-телевизоров, но говорит, что при нормальных условиях просмотра этого быть не должно.

Итак, что представляет собой «нормальные» условия просмотра? Ну, во-первых, держать телевизор на одном и том же канале по 10 часов в день, два месяца подряд, по-видимому, ненормально. Один из наших читателей сделал это, просмотрев телеканал MSNBC на своем OLED-телевизоре LG C8, на котором, как он утверждает, возникла выгоревшая тень части логотипа MSNBC с павлином и части изображения «Live», которое часто сопровождает его на экране. нижний правый угол экрана.

Должно ли это отпугнуть вас от покупки OLED-телевизора? Точно нет. Но если вы выбираете телевизор для использования в качестве коммерческого дисплея в магазине или, возможно, в зале ожидания, или если вы думаете, что будете использовать его, чтобы играть в одну и ту же видеоигру исключительно в течение нескольких месяцев, это определенно что-то быть в курсе.

Для абсолютной гарантии того, что у вас не возникнет выгорание, лучше всего выбрать телевизор QLED.

Победитель : QLED

Потребляемая мощность

Как вы уже хорошо знаете, OLED-панели не требуют сверхяркой подсветки.Эта подсветка потребляет изрядное количество энергии, а это означает, что OLED-телевизоры по своей сути более энергоэффективны. Они также выделяют меньше тепла, чем телевизоры QLED.

Победитель : OLED

Комфорт для глаз

В современном мире просмотра можно часами смотреть на экраны телевизоров с небольшими перерывами между ними. Утомление глаз — реальный симптом этого акта, и обычно оно вызвано чрезмерным выделением синего света. ЖК-телевизоры, как правило, демонстрируют более интенсивный синий свет, чем что-либо еще, и это верно даже для сцен, в которых нет тени.Если зайти слишком далеко, ваши раздраженные глаза могут в конечном итоге привести к бессоннице, которая сама по себе может способствовать целому ряду проблем со здоровьем. Вот почему некоторые производители OLED, в первую очередь LG, теперь ищут сертификаты Ocular Guard для своих панелей.

Созданный немецкой фирмой по тестированию безопасности TÜV Rheinland и ранее продававшийся под менее привлекательным названием «Дисплей комфорта для глаз», сертификация Ocular Guard тестирует ряд элементов телевизионных панелей, чтобы определить, не слишком ли они резки для глаз.

Теоретически OLED-телевизоры должны обеспечивать лучший общий комфорт для глаз, чем QLED и любые другие ЖК-экраны, потому что OLED-телевизоры излучают значительно меньше синего света, чем QLED-телевизоры со светодиодной подсветкой. Ничего подобного, с чем не справится специальная пара очков, но если вы хотите обеспечить максимально безопасный просмотр, не требующий покупки новых очков, OLED — ваш чемпион.

Победитель: OLED

Цена

Когда-то в этой категории легко выиграли бы QLED-телевизоры, но OLED-телевизоры стали дешевле, и, поскольку здесь мы говорим о премиум-классе, сопоставимые QLED-телевизоры стоили примерно столько же (или больше, в зависимости от размер).2021 год уже обещает стать большим годом для телевизоров, особенно для рынка США. Samsung, Sony и LG представили на прилавках новые телевизоры премиум-класса с более яркими OLED-дисплеями, улучшенной обработкой изображений и эстетическим изменением дизайна телевизоров Samsung The Wall TV.

Если вы ходите по магазинам и видите недорогие QLED-телевизоры — а некоторые из них невероятно доступны — имейте в виду, что, в отличие от OLED-телевизоров, качество изображения QLED-телевизоров очень велико, потому что в их характеристиках гораздо больше переменных. дизайн, обработка изображений и сборка.Только самые современные телевизоры QLED эквивалентны OLED по качеству изображения.

Победитель : QLED

Приговор

Обе эти технологии по-своему впечатляют, но мы здесь, чтобы выбрать победителя, и на данный момент это OLED. Благодаря более высокой производительности в категориях, которые большинство людей заметят при просмотре телешоу и фильмов, это лучшее качество изображения, которое вы можете купить.

QLED превосходит бумагу, обеспечивая более высокую яркость, более длительный срок службы, больший размер экрана и более низкую цену.OLED, с другой стороны, имеет лучший угол обзора, более глубокий уровень черного, потребляет меньше энергии и может быть лучше для вашего здоровья. Оба они фантастические, поэтому выбор между ними субъективен. QLED — лучший универсал, но технология OLED превосходит его, когда вы можете управлять освещением в своей комнате.

Дело в том, что вы не ошибетесь с любой технологией. Это, конечно, до тех пор, пока не появится следующее поколение технологий отображения. Например, технология мини-светодиодов выглядит многообещающим способом для QLED-телевизоров обеспечивать лучший уровень черного.

Связанные

Samsung также работает над внедрением технологии квантовых точек в OLED-панели, чтобы создать новый вид телевизора: QD-OLED, который может создать телевизор с лучшим из обоих миров. Но поскольку это, вероятно, еще через несколько лет, нам придется подождать и посмотреть. Что мы действительно знаем, так это то, что компания настроена серьезно, поскольку она удвоила свои планы, инвестировав 11 миллиардов долларов. Мы будем внимательно следить за развитием этой технологии.

Рекомендации редакции

десятилетий исследований выводят квантовые точки на грань широкого использования в различных технологических приложениях

Крошечные частицы материи, называемые квантовыми точками, могут быть настроены на излучение света определенной длины волны.Это только одно качество, которое делает их ценными в различных технологических приложениях. Предоставлено: Лос-Аламосская национальная лаборатория

.

Обзорная статья в Science охватывает широкий спектр достижений, в том числе роль Лос-Аламоса в ключевых достижениях.

Новая статья в журнале Science дает обзор почти трех десятилетий исследований коллоидных квантовых точек, оценивает технический прогресс для этих нанометровых размеров полупроводниковой материи и взвешивает остающиеся проблемы на пути к широкой коммерциализации этого многообещающая технология, которая применяется во всем: от телевизоров до высокоэффективных коллекторов солнечного света.

«Тридцать лет назад эти структуры были всего лишь предметом научного любопытства, которое изучала небольшая группа энтузиастов. С годами квантовые точки превратились в материалы промышленного класса, используемые в целом ряде традиционных и новых технологий, некоторые из которых уже нашли свой путь на коммерческие рынки », — сказал Виктор Климов, соавтор статьи и руководитель команда, проводящая исследования квантовых точек в Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Многие достижения, описанные в статье Science , возникли в Лос-Аламосе, в том числе первая демонстрация генерации на коллоидных квантовых точках, открытие умножения носителей, новаторские исследования в области светоизлучающих диодов (СИД) с квантовыми точками и люминесцентных солнечных концентраторов, а также недавние исследования одноточечных квантовых излучателей.

Используя современную коллоидную химию, можно управлять размерами и внутренней структурой квантовых точек с точностью, близкой к атомной, что позволяет с высокой точностью контролировать их физические свойства и, следовательно, поведение в практических устройствах.

В ряде текущих работ по практическому применению коллоидных квантовых точек использовалась регулируемая по размеру настраиваемость цвета их излучения и квантовые выходы с высоким уровнем излучения, близкие к идеальному 100-процентному пределу. Эти свойства привлекательны для экранов и освещения, технологий, в которых квантовые точки используются в качестве люминофоров, преобразующих цвет.Благодаря узкополосному спектрально настраиваемому излучению квантовые точки позволяют улучшить чистоту цвета и более полный охват всего цветового пространства по сравнению с существующими люминофорными материалами. Некоторые из этих устройств, например телевизоры с квантовыми точками, уже достигли технологической зрелости и доступны на коммерческих рынках.

Следующий рубеж — создание технологически жизнеспособных светодиодов, работающих на квантовых точках с электрическим приводом. В обзоре Science описываются различные подходы к реализации этих устройств и обсуждаются существующие проблемы.Квантовые светодиоды уже достигли впечатляющей яркости и почти идеальной эффективности, близкой к теоретически определенным пределам. Большая часть этого прогресса была достигнута благодаря постоянным достижениям в понимании факторов, ограничивающих производительность, таких как безызлучательная оже-рекомбинация.

В статье также обсуждается состояние и проблемы, связанные с лазерами на квантовых точках.

«Доступность этих лазеров принесет пользу целому ряду технологий, включая интегральные фотонные схемы, оптическую связь, платформы« лаборатория на кристалле », носимые устройства и медицинскую диагностику», — сказал Климов.

Исследователи Лос-Аламоса внесли важный вклад в эту область, включая выяснение механизмов усиления света в коллоидных наноструктурах и первую демонстрацию лазерного эффекта с использованием этих материалов.

«Основная задача по току — продемонстрировать генерацию с электрической накачкой», — сказал Климов. «Лос-Аламос был ответственен за несколько важных этапов на пути к этой цели, включая реализацию оптического усиления с электрическим возбуждением и разработку устройств двойного назначения, которые работают как лазер с оптической накачкой и стандартный светодиод с электрическим приводом.”

Квантовые точки также могут быть полезны в технологиях сбора солнечной энергии и светового восприятия. Благодаря настраиваемой ширине запрещенной зоны они могут быть разработаны для работы в определенном диапазоне длин волн, что особенно привлекательно для реализации недорогих фотодетекторов для инфракрасного спектрального диапазона. В области технологий солнечной энергии коллоидные квантовые точки используются в качестве активных элементов как солнечных элементов, так и люминесцентных коллекторов солнечного света.

В случае фотовольтаики (PV) подход с квантовыми точками может быть использован для реализации нового поколения недорогих тонкопленочных фотоэлектрических устройств, изготовленных с помощью масштабируемых методов, основанных на решениях, таких как покатанная обработка.Кроме того, они могут сделать возможным принципиально новые схемы фотопреобразования, основанные на физических процессах, уникальных для сверхмалых коллоидных частиц с «ограниченными квантовыми размерами». Один из таких процессов, умножение носителей, генерирует множество электронно-дырочных пар с помощью одного поглощенного фотона. Этот процесс, о котором впервые сообщили исследователи из Лос-Аламоса в 2004 году, стал предметом интенсивных исследований в контексте его приложений как в фотоэлектрических системах, так и в фотохимии Солнца.

«Еще одна очень многообещающая область — это люминесцентные солнечные концентраторы с квантовыми точками или LSC», — сказал Климов.«Используя подход LSC, можно, в принципе, преобразовать стандартные окна или обшивку стен в устройства для выработки электроэнергии. Наряду с солнечными модулями на крыше это может помочь обеспечить все здание чистой энергией. Хотя концепция LSC была представлена ​​еще в 1970-х годах, по-настоящему она процветала только недавно, благодаря появлению специально разработанных квантовых точек ».

Лос-Аламосские исследователи внесли много важных достижений в область LSC, включая разработку практических подходов к решению проблемы самопоглощения света и разработку высокоэффективных двухслойных (тандемных) устройств.Несколько стартапов, в том числе дочерняя лаборатория UbiQD Inc., активно занимались коммерциализацией технологии LSC с квантовыми точками.

Ссылка: «Полупроводниковые квантовые точки: технологический прогресс и будущие проблемы», Пелайо Гарсия де Аркер, Дмитрий В. Талапин, Виктор И. Климов, Ясухико Аракава, Манфред Байер и Эдвард Х. Сарджент, 6 августа 2021 г., Science .
DOI: 10.1126 / science.aaz8541

Финансирование: Лабораторные исследования и разработки (LDRD) в Лос-Аламосской национальной лаборатории и Министерстве энергетики и США.S. Министерство энергетики, Управление науки.

Возможности применения квантовых точек в полупроводниках

Полупроводники доминируют в нашей повседневной жизни. Они составляют основу электроники в компьютерах и сотовых телефонах и вносят значительный вклад в оптоэлектронику благодаря лазерам и светодиодам. Решающим фактором для использования полупроводников является возможность ограничения их размерности и, следовательно, свободного перемещения зарядов — сначала от трех до двух, а затем до одного и нулевого измерения.

В нульмерных структурах, также называемых квантовыми точками, заключенные в них электроны имеют дискретные значения энергии, подобные электронам в атомах. Поэтому квантовые точки часто называют искусственными атомами. Профессор Манфред Байер, физик и ректор Технического университета Дортмунда, Германия, вместе с международными исследователями определили дальнейшие потенциальные применения квантовых точек в полупроводниках.

Телевизоры

Разработка квантовых точек началась в середине 1980-х годов.Для их производства были налажены два разных процесса. Один основан на физике в высоком вакууме (эпитаксиальные квантовые точки), другой — на химии путем синтеза в соответствующих растворителях (коллоидные квантовые точки). Оба процесса быстро нашли применение: эпитаксиальные квантовые точки используются, например, в лазерах на квантовых точках, а коллоидные квантовые точки используются как «преобразователи цвета» для генерации зеленого и красного цветов в телевизорах. Исследователи недавно добились значительных успехов, которые позволяют использовать его в дальнейшем, особенно в производстве квантовых точек.

Подпишитесь на IO в Telegram!

Хотите вдохновляться 365 дней в году? Вот возможность. Мы предлагаем вам один «источник инноваций» в день в компактном сообщении Telegram. Семь дней в неделю, доставка около 20:00. CET. Прямо из нашей редакции. Подпишитесь здесь, это бесплатно!

Подписывайся!

В статье, написанной экспертами из Торонто, Чикаго, Лос-Аламоса, Токио, Барселоны и Дортмунда, обсуждаются перспективы и проблемы таких приложений. Недавно он был опубликован в ведущем научном журнале Science.В нем обсуждаются различные возможные применения таких нульмерных структур.

Энергия

Коллоидные квантовые точки могут произвести революцию в фотовольтаике, например, за счет встраивания в окна. Для этого они должны быть спроектированы так, чтобы свет в видимом диапазоне проходил через них, чтобы комнаты по-прежнему были освещены. Напротив, они должны поглощать свет в инфракрасном диапазоне, чтобы преобразовать его в электрическую энергию. Это может быть достигнуто подходящим выбором материала и размера квантовых точек.Таким образом, все оконные фасады высотных зданий можно было бы использовать, например, для фотоэлектрических систем. Эту технологию также можно использовать для направления солнечного света в теплицы, чтобы урожай мог созревать и собираться быстрее.

Также интересно: квантовые нейронные сети подталкивают машинное обучение и AI (только на немецком языке)

В статье исследователи перечисляют ряд других приложений. Они относятся к самым разным областям технологий, таким как производство энергоэффективных дисплеев и осветительных модулей для оптоэлектроники, сенсорной технологии, такой как тепловизионные камеры, области квантовых технологий или использования в качестве медицинских маркеров.

Во многих областях приложения кажутся доступными. В других, однако, еще предстоит решить серьезные проблемы — будь то разработка экологически чистых материалов без тяжелых металлов, ресурсосберегающее, «зеленое» производство квантовых точек с использованием нового химического сырья или их переработка.

Оригинальная публикация: Гарсия де Аркер и др.: Квантовые точки полупроводников: технологический прогресс и вызовы будущего.