Quantum Dots og LCD TV
Der er ingen tvivl om, at LCD-tv til trods for nogle mangler er den dominerende type tv, der sælges til forbrugerne som centrum for deres hjemmeunderholdningsoplevelse. Den hurtige accept af LCD-tv påskyndede definitivt bortfaldet af CRT og Rear Projection-tv og er også hovedårsagen til, at plasma-tv ikke længere er hos os.
Imidlertid bliver OLED TV udråbt af mange, med dens "forbedrede" ydeevne som den retmæssige efterfølger til LCD. Faktisk har LG sat sit væddemål på denne teknologi ved at producere og aktivt fremme OLED-tv.
Men så meget som fortalere kan tænke sig, at OLED repræsenterer en stigning i tv-teknologien, kan LCD-tv'er stadig tage det op med inkorporeringen af Quantum Dots.
Hvad er en Quantum Dot?
Med henblik på anvendelse i tv og video-skærme er en Quantum Dot en menneskeskabt nanokrystal med halvlederegenskaber, som kan bruges til at forbedre lysstyrken og farveydelsen, der vises i stillbilleder og videobilleder på en LCD-skærm.
Quantum Dots er emissive partikler (noget som fosfor på et Plasma TV), men i dette tilfælde, når de rammes af fotoner fra en ekstern lyskilde (i tilfælde af LCD TV-applikation et blåt LED lys), udsender hver prik farve af en specifik båndbredde, som bestemmes af dens størrelse.
Større prikker udsender lys, der er skævt mod rødt, og da prikkerne bliver mindre, udsender de lys, der er skævt mere mod grønt. Når Quantum Dots af udpegede størrelser grupperes sammen i en struktur (mere på dette på næste side) og kombineres med en Blue LED-lyskilde, kan de udstråle lys over hele farvebåndbredden, der kræves til tv-visning. Ved at benytte Quantum Dot-egenskaber kan tv-producenter forbedre lysstyrken og farvenes ydeevne på LCD-tv'er over de nuværende muligheder.
Billedet ovenfor viser både strukturen en kvantepunkt (til højre), et hypotetisk eksempel forholdet mellem Quantum Dot-farveemissionsegenskaber i henhold til størrelse (til venstre) og metoden, hvorved Quantum Dots faktisk fremstilles (ligner noget ud af dr. Frankensteins laboratorium eller college kemi lab).
Hvordan Quantum Dots kan bruges i LCD-tv
Når Quantum Dots er lavet, kan de forskellige størrelsespunkter placeres tilfældigt eller på en størrelsesorganiseret måde i et kabinet, der kan placeres i et LCD-tv (med et LCD-tv er prikkerne typisk to størrelser, en optimeret til grøn og den anden optimeret til rød).
Billedet, der vises på denne side, illustrerer, hvordan Quantum Dots kan bruges i et LCD-tv i henhold til den anvendte type kabinett.
- Placeret inde i et kabinet (kaldet Edge Optic) langs LCD-panelets kanter mellem en blå LED-kantlyskilde og LCD-panelet (til LED-LCD / LCD-tv'er med kanten).
- På et "filmforbedringslag" anbragt mellem en blå LED-lyskilde og LCD-panelet (til fuld-array eller direkte-lit LED / LCD-tv).
- På en chip, der er placeret over blå LED-lyskilder langs kanten af et LCD-panel (til LED-LCD / LCD-tv'er med kanten).
I hver metode sender en Blå LED lys gennem Quantum Dots, der er så begejstrede, at de udsender rødt og grønt lys (hvilket også kombineres med Blue fra LED-lyskilden). Det forskellige farvede lys passerer derefter gennem LCD-chips, farvefiltre og på skærmen til billedvisning. Det tilsatte Quantum Dot-emissive lag gør det muligt for LCD-tv'et at vise et mere mættet og bredere farveskala end LCD-tv uden det tilsatte Quantum Dot-lag.
Check Out En Video Demonstration Of Quantum Dot Ansøgning I En LCD Monitor (Hjemmebiograf Geeks / QD Vision)
Effekten af at tilføje kvantepunkter til LCD-tv
Vist ovenstående er både et diagram og et eksempel på, hvordan tilsætning af Quantum Dots til LCD-tv kan forbedre farveydelsen.
I diagrammet øverst er en standard grafisk repræsentation, der illustrerer det fulde synlige farvespektrum. Tv-apparater og videoteknologier kan imidlertid ikke vise hele farvespektret, så i det mindste viser trekanterne, der vises i dette spektrum, hvor tæt forskellige farveteknologier, der anvendes i videoindstillingsenheder, nærmer sig dette mål.
Som du kan se fra de omtalte triangler, viser LCD-tv'er ved hjælp af traditionel hvid LED-baggrunds eller kantbelysning langt mindre end NTSC-farvestandarden, der blev vedtaget i 1953 for farveoverførsel. Som du også ser, når Quantum Dots tilføjes i blandingen, har farven på et LCD-tv mulighed for at strække sig langt nok til at opfylde NTSC-farvestandardkravene.
Den praktiske effekt: Farver er mere mættede og naturlige, som vist i sammenligningerne under grafen.
Det er også vigtigt at påpege, at Quantum Dots også kan bruges til at opfylde behovene i både HD (rec.709) og Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) farve standarder som beskrevet i artiklen Kvantum prikker til ultrahøj farve gamuts i LCD'er udgivet af International Society for Optics and Photonics.
LCD vs OLED
Som nævnt i min introduktion til denne artikel er LCD-tv'er den mest almindelige type, der anvendes i husholdninger over hele verden. Men det er sagt, LCD-tv har ulemper, som omfatter farvemætning og sortniveau ydeevne, især i forhold til plasma-tv. Inkorporeringen af LED-sorte-og-kant-belysningssystemer har hjulpet noget, men det har ikke været ret nok.
Som et svar på disse mangler har tv-industrien (for det meste LG) forfulgt OLED som løsningen, da tv med OLED-teknologi kan producere både et bredere farveskala og absolut sort.
Men selv om OLED er tiltrukket som et bedre alternativ til LED / LCD, efter mange års løfter og mislykkede forsøg på at nå markedet, gik kun LG og Samsung ind i tv-markedet i 2014 med OLED-tv med storskærm, der blev introduceret på CES 2013 med to lidt forskellige tilgange.
LG bruger et system kaldet WRGB, som er en kombination af hvide lysemitterende OLED-subpixler og farvefiltre til fremstilling af billeder, mens Samsung inkorporerer ægte røde, grønne og blå lysemitterende OLED-subpixler.
OLED-tv'er ser virkelig godt ud, men der er et stort problem, der stopper resten af tv-industrien fra at bringe OLED-tv'er til markedet på masseskala, omkostninger.
Det skal også understreges, at Samsung faldt ud af OLED tv-produktion i 2015 i 2015, hvor LG og, og nu Sony, blev som eneste kilde til OLED-tv'er rettet mod forbrugermarkedet.
På trods af påstanden om, at LCD-tv'er er mere komplicerede i strukturen end OLED-tv, er det reelt, at OLED'er hidtil har været dyrere at fremstille i de store skærmstørrelser, der kræves til tv. Dette skyldes mangler, der opstår i fremstillingsprocessen, hvilket resulterer i, at en stor procentdel af OLED-skærme afvises fra brug til store skærmstørrelser. Som følge heraf stødes de fleste af OLEDs forventede fordele (som f.eks. At kunne vise et bredere farveskala og dybere sortniveau) over LED / LCD-tv.
Udnyttelse af OLEDs produktionsproblemer og muligheden for at inkorporere Quantum Dots i for tiden udført LED / LCD TV-design (og meget lille ændring i samlebåndet), kan Quantum Dots være billetten for at bringe LED / LCD TV-ydelsen tættere på hvilke tv-producenter havde håbet på med OLED - og til meget lavere omkostninger.
LCD med Quantum Dots vs OLED
Vist på denne side er et diagram der sammenligner kravene til lysstyrke, farvedækning og strømforbrug af to Sony LED / LCD-tv'er, der indeholder Quantum Dots med de første generation af OLED-tv'er udgivet af Samsung og LG.
Uden at komme ind i en masse tekniske detaljer, når du sammenligner alle fire sæt, finder du, at farvedækningen de to Sony Quantum Dot-udstyrede LED / LCD-sæt bruges til sammenligning, og det originale Samsung OLED-sæt er meget tæt, mens LG OLED sæt ser faktisk ud til at udføre.
På den anden side, mens Samsung-sætet er i stand til høj lysstyrkeudgang, er både Sony Quantum Dot LED / LCD og LG OLED-sætene meget tætte.
Den mest forskelligartede forskel er imidlertid i strømforbruget. Som du kan se, bruger begge OLED-tv'er mere strøm end enten Sony-sæt, der bruges i denne sammenligning, især når du overvejer at den 65-tommers Sony 4K-enhed bruger mindre strøm end enten 55-tommers OLED-tv. Dette ville betyde, at der ikke er nogen teknologiske fremskridt i fremtidige generationer af OLED-tv'er, at et 65-tommers OLED-tv kan forbruge mere strøm end dets kvantedot-aktiverede LED / LCD TV-ækvivalent.
Også en anden ting at huske på er, at mens LED / LCD-tv forbruger strøm på mere stabilt niveau uanset lysstyrkeudgang (selvom andre funktioner på tv'et, såsom Smart TV osv. .., når de er i gang, kan påvirke strømforbruget) , Ændres OLED TVs strømforbrug med det lysstyrke, der kræves for at producere billeder. Så jo lysere indhold, jo mere strøm, der forbruges - og selvfølgelig engagerer Smart TV og andre funktioner vil også ændre dette også.
Så som du kan se som vist i diagrammet, kan den ekstra omkostningsfaktor i både fremstilling og køb af et OLED-tv muligvis ikke levere så meget af en forbedring over et Quantum Dot-udstyret LED / LCD TV.
Quantum Dots - En Farverig Nuværende Og Fremtid
Der er tre hovedleverandører af Quantum Dot Technology til brug i tv'er, QD Vision (som giver den kantoptiske løsning til kantlyse LED / LCD-tv'er) og Nanosys og 3M (som giver muligheden for Quantum Dot-film (QDEF) til brug med Full Array baggrundsbelyst LED / LCD TV).
På venstre side af billedet vist ovenfor er fjernsynet til venstre et Samsung 4K LED / LCD TV, og lige til højre og bunden er et LG 4K OLED TV. Lige over LG OLED TV er et Philips 4K LED / LCD TV udstyret med Quantum Dot teknologi. Som du kan se, rødderne springer mere ud på Philips end på Samsung-sæt og er lidt mere mættede end de røde, der vises på LG OLED-sæt.
På højre side af billedet er eksempler på Quantum Dot-udstyrede tv'er fra TCL og Hisense.
Brugen af Quantum Dots har taget et stort spring fremad, da flere tv-producenter viste ud af Quantum Dot-aktiverede tv'er i 2016 CES, herunder Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio og Philips.
Men underligt nok, LG, der viste nogle Quantum Dot TV prototyper ved 2015, har tilsyneladende besluttet at tage afsted og sætte flere ressourcer i deres dyrere OLED-tv-teknologi.
På den anden side kunne LG og Sony (fra 2017) være de eneste beslutningstagere i OLED-tv'er (Sony OLED-tv'er bruger LG OLED-paneler), Quantum Dot-alternativet til farveforbedring, der tilbydes af QD Vision, Nanosys og 3M. gøre det muligt for LCD at fortsætte sin markedsdominans i mange år og årtier fremover. Så næste gang du handler for et tv, skal du kontrollere, om det har "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT" eller lignende etiket på sættet eller i brugervejledningen - det vil fortælle Dem, at tv'et bruger Quantum Dot Technology.
Quantum Dots og HDR: Bedre sammen: Kombination af HDR og Quantum Dots (QD Vision)
Quantum Dots i Mobile Displays: Apple Retina (Tech Radar)
