Saltar al contenido

Vad är en Quantum Dot (aka QLED) TV?

22 de junio de 2021
smasung qled 7 series flat amzn 58bdcae45f9b58af5c27c338

Trots vissa brister är LCD-TV (inklusive LED / LCD TV) den dominerande typen av TV som köpts av konsumenter. Godkännandet av LCD-TV påskyndade nedgången av CRT- och bakprojektions-TV-apparater och är den främsta anledningen till att plasma-TV-apparater inte längre är tillgängliga. Under de senaste åren har OLED-TV, ledd av LG, utropats som LCD-efterföljaren. Även om OLED representerar en förstärkning inom TV-teknik har LCD-TV-apparater tagit det upp med införandet av kvantprickar (aka QLED). Kvantprickar och QLED hänvisar till samma teknik. QLED är ett marknadsföringsbegrepp som Samsung och TCL använder vid märkningen av sina kvant-dot-TV-apparater. Dessa apparater kombinerar LED-bakgrundsbelysning med kvantprickar i utvalda LCD-TV-apparater för färgförbättring.

Vad en kvantprick är

En kvantpunkt är en tillverkad nanokristall med halvledaregenskaper som kan förbättra ljusstyrkan och färgprestanda som visas i stillbilder och videobilder på en LCD-skärm.

Kvantprickar är utsläppande partiklar (ungefär som fosforer på en plasma-TV). När partiklarna träffas med fotoner från en extern ljuskälla (i fallet med en LCD-TV-applikation, en blå LED-lampa) avger varje punkt färgen på en specifik bandbredd, som bestäms av dess storlek. Större prickar avger ljus som är snett mot rött. När prickarna blir mindre avger prickarna ljus som är snett mot grönt. När kvantprickar av angivna storlekar grupperas i en struktur och kombineras med en blå LED-ljuskälla, avger kvantprickarna ljus över hela färgbandbredden som krävs för TV-tittande. Bilden ovan visar strukturen för en kvantprick (till höger), ett hypotetiskt exempel på förhållandet mellan kvantprickfärgsemissionsegenskaper enligt storlek (till vänster) och metoden med vilken kvantprickar tillverkas.

Hur kvantprickar kan användas i LCD-TV-apparater

När kvantprickar har gjorts kan punkterna i olika storlekar placeras slumpmässigt eller på ett storleksorganiserat sätt i ett hölje som kan placeras i en LCD-TV. Med en LCD-TV har prickarna vanligtvis två storlekar, en optimerad för grönt och den andra optimerad för röd.

Quantum Dot-applikationer i LED / LCD-TV

Bilden ovan illustrerar hur kvantprickar kan placeras i en LCD-TV.

  • Inuti ett hölje (kallat kantoptik) längs LCD-panelens kanter mellan en blå LED-ljuskälla och LCD-panelen (för kantbelysta LED / LCD-TV).
  • På ett filmförbättringsskikt (QDEF) placerat mellan en blå LED-ljuskälla och LCD-panelen (för full-array eller direktbelysta LED / LCD-TV).
  • På ett chip som placeras över blå LED-ljuskällor längs kanten på en LCD-panel (för kantbelysta LED / LCD-TV).

Samsung Quantum Dots

I alla metoder skickar en blå lysdiod ljus genom kvantprickarna som är upphetsade så att kvantprickarna avger rött och grönt ljus (vilket också kombineras med det blå som kommer från LED-ljuskällan). Det olika färgade ljuset passerar genom LCD-chips och färgfilter och sedan till skärmen för bildvisning. Det extra kvantprickade utsläppsskiktet gör det möjligt för LCD-TV: n att visa en mer mättad och bredare färgskala än LCD-TV-apparater utan det extra kvantpricklagret.

Effekten av att lägga till kvantprickar på LCD-TV-apparater

Nedan visas ett diagram och ett exempel på hur man lägger till kvantprickar på LCD-TV-apparater kan förbättra färgprestanda.

Quantum Dot Color Gamut Boost för TV-apparater

Diagrammet högst upp är en standard grafisk representation som illustrerar hela det synliga färgspektrumet. TV och videoteknik kan inte visa hela färgspektrumet. Med tanke på det visar trianglarna som visas inom det spektrumet hur nära olika färgteknologier som används i videovisningsenheter närmar sig detta mål. Som du kan se från de hänvisade trianglarna visar LCD-TV-apparater med traditionell vit LED-bak- eller kantbelysning ett smalare färgintervall än TV-apparater med kvantpunkt. Kvantprickar visar färger som är mer mättade och naturliga, vilket visas i jämförelserna nedanför diagrammet. Kvantprickar kan uppfylla behoven hos både HD (rec.709) och Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) färgstandarder.

Standard LED / LCD kontra OLED

LCD-TV-apparater har nackdelar med färgmättnad och svartprestanda, särskilt jämfört med plasma-TV-apparater, som inte längre är tillgängliga. Införlivandet av LED-svartbelysningssystem har hjälpt något, men det har inte varit tillräckligt.

LCD vs OLED-struktur

Som svar följde TV-industrin (mestadels LG) OLED-teknik som lösningen eftersom den kan producera en bredare färgskala och absolut svart. LG använder ett system som kallas WRGB, vilket är en kombination av OLED-underpixlar med vitt ljus och färgfilter för att producera bilder. Samsung införlivade äkta röda, gröna och blåa ljusemitterande OLED-underpixlar. Samsung tappade sin produktion av OLED-TV under 2015 och lämnade LG och Sony som de enda källorna för OLED-TV på den amerikanska marknaden. Samsung har ägnat sina resurser åt att föra ut quantum-dot (QLED) TV-apparater på marknaden, tillsammans med Vizio och TCL. OLED-TV-apparater ser jättebra ut, men den stora frågan som saktar ner många TV-märken från att föra OLED-TV-apparater till marknaden i stor skala är kostnad. Trots påståendet att LCD-TV-apparater är mer komplicerade än OLED-TV-apparater, är OLED-TV dyrare att tillverka i stora skärmstorlekar. Detta beror på defekter som dyker upp i tillverkningsprocessen som leder till att en stor andel OLED-paneler avvisas från användning för stora skärmstorlekar. Som ett resultat har de flesta av OLED: s fördelar (som att visa en bredare färgskala och djupare svartnivå) jämfört med LED- / LCD-TV-apparater inte resulterat i en bred tillverkartillämpning. Genom att utnyttja OLED: s produktionsbegränsningar och förmågan att införliva kvantprickar i för närvarande utförd LED / LCD TV-design (med liten förändring behövs i monteringslinjen) ses kvantprickar som biljetten för att föra LED / LCD TV-prestanda närmare den av OLED, men till en lägre kostnad. Samsung står i spetsen för ett drag som kombinerar kvantprickar med OLED (kallad QD-OLED) för bättre färgprestanda och ljusstyrka utan nackdelarna med nuvarande QLED- och OLED-TV. Inget ord om när eller om sådana uppsättningar skulle komma på marknaden.

LCD med kvantprickar (QLED) vs. OLED

Genom att lägga till kvantprickar till en LCD-TV kommer prestandan närmare den för en OLED-TV. Ändå finns det områden där var och en har fördelar och nackdelar. Här är exempel på några av dessa skillnader.

Samsung QLED TV vs LG OLED TV

Quantum Dot / QLED TV

  • Färgprestanda i nivå med OLED.
  • Bibehåller utmärkt färgmättnad eftersom ljusstyrkan förändras bättre än OLED.
  • Kan inte visa absolut svart.
  • Ojämn skärmens enhetlighet. Svarta och vita är inte ens över hela skärmytan.
  • En smalare betraktningsvinkel jämfört med OLED-TV.
  • Hög ljuseffekt förbrukar mer kraft.

OLED-TV

  • Utmärkt färgnoggrannhet.
  • Inte lika bra som QLED för att upprätthålla färgmättnad när ljusstyrkan ändras.
  • Kan visa absolut svart.
  • Inte lika ljus som en QLED-TV. Bäst i ett svagt upplyst rum.
  • Bättre skärmens enhetlighet (svarta och vita är jämnt över skärmytan) än QLED-TV.
  • Lägre energiförbrukning än de flesta QLED-TV-apparater.
  • Dyrare än QLED-TV-apparater.

Quantum Dots: A Colourful Present and Future

De huvudsakliga leverantörerna av quantum-dot-teknik för användning i TV-apparater är Nanosys och 3M, som ger QDEF-alternativet (quantum-dot film) för användning med bakgrundsbelysta LED / LCD-TV-apparater med full uppsättning.

Quantum Dot Tech Demo- och QD Vision-modeller - CES 2016

På bilden ovan är TV: n längst till vänster en Samsung 4K LED / LCD TV. Till höger och botten finns en LG 4K OLED-TV. Ovanför LG OLED TV finns en Philips 4K LED / LCD TV utrustad med quantum-dot-teknik. De röda dyker upp mer på Philips än på Samsung-setet och är något mer mättade än de röda som visas på LG OLED-setet. På höger sida av bilden finns exempel på kvant dot-utrustade TV-apparater från TCL och Hisense. Användningen av kvantprickar har tagit ett steg framåt eftersom flera TV-tillverkare har visat upp kvantpunkt-aktiverade TV-apparater på mässor, inklusive Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio och Philips. Av dessa har Samsung och Vizio fört modeller till marknaden i USA, och TCL hoppar också in. Samsung och TCL märker sina kvant-dot-TV-apparater som QLED-TV-apparater, medan Vizio använder termen Quantum. LG visade några prototyper för kvantprickade TV-apparater 2015 men backade sig från att föra ut dessa på marknaden för att lägga mer resurser på sin Nano Cell-teknik i utvalda LCD-TV-apparater samt göra dyrare TV-apparater med OLED-teknik. Med LG och Sony (från och med 2020) som de enda tillverkarna av OLED-TV-apparater (Sony OLED-TV-apparater använder LG OLED-paneler) för den amerikanska marknaden kan kvantprickalternativet för färgförbättring som erbjuds av Nanosys och 3M göra det möjligt för LCD att fortsätta dominans på marknaden för år framöver. Nästa gång du handlar en TV, kontrollera om den har etiketten Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum eller liknande på apparaten eller i användarhandboken. Det berättar att TV: n använder quantum-dot-teknik.