Tìm hiểu những gì bạn cần biết về Quantum Dots (aka QLED)
Chấm lượng tử và TV LCD
Không có nghi ngờ rằng mặc dù một số thiếu sót , TV LCD là loại TV chiếm ưu thế bán cho người tiêu dùng như là trung tâm của kinh nghiệm giải trí gia đình của họ. Sự chấp nhận nhanh chóng của TV LCD chắc chắn tăng tốc sự sụp đổ của CRT và TV chiếu phía sau và cũng là lý do chính mà TV Plasma không còn với chúng tôi nữa.
Tuy nhiên, TV OLED đang được chào hàng bởi nhiều người, với hiệu suất "tăng cường" của nó như là sự kế thừa hợp lý cho màn hình LCD. Trên thực tế, LG đã đặt cược vào công nghệ này bằng cách sản xuất và tích cực quảng bá TV OLED.
Tuy nhiên, nhiều như những người ủng hộ có thể nghĩ rằng OLED đại diện cho một bước lên trong công nghệ truyền hình, TV LCD vẫn có thể đưa nó lên một notch với sự kết hợp của Quantum Dots.
Dot lượng tử là gì?
Với mục đích ứng dụng trong TV và màn hình video, một Quantum Dot là một tinh thể nano nhân tạo với các đặc tính bán dẫn có thể được sử dụng để tăng cường độ sáng và hiệu suất màu được hiển thị trong ảnh tĩnh và video trên màn hình LCD.
Chấm lượng tử là các hạt phát sáng (giống như photpho trên TV Plasma), nhưng trong trường hợp này, khi chúng bị trúng các photon từ nguồn sáng bên ngoài (trong trường hợp ứng dụng TV LCD là đèn LED xanh), mỗi chấm phát ra màu của một băng thông cụ thể, được xác định bởi kích thước của nó.
Các chấm lớn hơn phát ra ánh sáng bị lệch sang màu đỏ, và khi các chấm nhỏ hơn, chúng phát ra ánh sáng bị nghiêng về phía màu xanh lá cây. Khi chấm lượng tử của các kích thước được chỉ định được nhóm lại với nhau trong một cấu trúc (nhiều hơn trên trang tiếp theo) và được kết hợp với nguồn sáng LED màu xanh, chúng có thể phát ra ánh sáng trên toàn bộ băng thông màu cần thiết để xem TV. Tận dụng lợi thế của các thuộc tính Quantum Dot, các nhà sản xuất TV có thể tăng cường độ sáng và hiệu suất màu của TV LCD trên các khả năng hiện tại.
Hình trên cho thấy cả cấu trúc là chấm lượng tử (bên phải), một ví dụ giả thuyết về mối quan hệ của các đặc tính phát xạ màu Quantum Dot theo kích thước (bên trái) và phương pháp mà Quantum Dots thực sự được sản xuất (trông giống như một cái gì đó ra khỏi phòng thí nghiệm hóa học hoặc phòng thí nghiệm hóa học của tiến sĩ Frankenstein).
Làm thế nào chấm lượng tử có thể được sử dụng trong TV LCD
Khi chấm lượng tử được tạo ra, các chấm có kích thước khác nhau có thể được đặt ngẫu nhiên hoặc theo kích thước có tổ chức trong vỏ có thể đặt trong TV LCD (với TV LCD, các chấm thường là hai kích thước, một được tối ưu hóa cho Xanh lục và khác được tối ưu hóa cho màu đỏ).
Hình ảnh được hiển thị trên trang này minh họa cách Quantum Dots có thể được sử dụng trong TV LCD, theo loại vỏ được sử dụng.
- Đặt bên trong vỏ bọc (được gọi là Edge Optic) dọc theo các cạnh của bảng LCD giữa nguồn sáng LED cạnh màu xanh dương và bảng LCD ( đối với các TV LED / LCD cạnh sáng ).
- Trên "lớp tăng cường phim" được đặt giữa nguồn sáng LED màu xanh và màn hình LCD (đối với TV LED / LCD toàn màn hình hoặc Direct-Lit).
- Trên một con chip được đặt trên nguồn ánh sáng LED xanh dọc theo cạnh của bảng điều khiển LCD (đối với các TV LED / LCD cạnh sáng).
Trong mỗi phương pháp, đèn LED màu xanh sẽ gửi ánh sáng qua các chấm lượng tử, sau đó được kích thích để chúng phát ra ánh sáng đỏ và xanh lục (cũng được kết hợp với Blue phát ra từ nguồn sáng LED). Ánh sáng màu khác nhau sau đó đi qua các chip LCD, bộ lọc màu và trên màn hình để hiển thị hình ảnh. Lớp phát xạ Quantum Dot bổ sung cho phép TV LCD hiển thị gam màu bão hòa hơn và rộng hơn so với TV LCD mà không cần thêm lớp Quantum Dot.
Kiểm tra một video trình diễn ứng dụng Quantum Dot trong màn hình LCD (Home Theater Geeks / QD Vision)
Hiệu ứng của việc thêm chấm lượng tử vào TV LCD
Hiển thị ở trên là cả biểu đồ và ví dụ về cách thêm Dấu chấm lượng tử vào TV LCD có thể cải thiện hiệu suất màu.
Trong biểu đồ ở trên cùng là biểu diễn đồ họa tiêu chuẩn minh họa phổ màu có thể nhìn thấy đầy đủ. Tuy nhiên, TV và công nghệ video không thể hiển thị toàn bộ phổ màu, do đó, với ý nghĩ đó, các hình tam giác được hiển thị trong phổ đó cho thấy các công nghệ màu khác nhau được sử dụng như thế nào trong các thiết bị hiển thị video tiếp cận mục tiêu đó.
Như bạn có thể thấy từ các hình tam giác được tham chiếu, TV LCD sử dụng đèn LED màu trắng hoặc màn hình chiếu sáng màu trắng truyền thống ít hơn tiêu chuẩn màu NTSC đã được thông qua vào năm 1953 để truyền màu. Tuy nhiên, như bạn cũng thấy, khi chấm lượng tử được thêm vào hỗn hợp, màu sắc trên TV LCD có khả năng mở rộng ra đủ xa để đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn màu NTSC.
Hiệu quả thực tế: Màu sắc bão hòa và tự nhiên hơn, như được thể hiện trong các so sánh bên dưới biểu đồ.
Nó cũng quan trọng để chỉ ra rằng Quantum Dots cũng có thể được sử dụng để đáp ứng nhu cầu của cả hai tiêu chuẩn màu HD (rec.709) và Ultra HD (rec.2020 / BT.2020), như được thảo luận trong bài viết Quantum Dots For Ultra Gam màu cao trong màn hình LCD được đăng bởi Hiệp hội quốc tế về quang học và quang học.
LCD so với OLED
Như đã đề cập trong phần giới thiệu của tôi cho bài viết này, TV LCD là loại phổ biến nhất được sử dụng trong các hộ gia đình trên toàn thế giới. Tuy nhiên, điều đó đang được nói, TV LCD có nhược điểm, trong đó bao gồm bão hòa màu và hiệu suất cấp độ màu đen, đặc biệt là khi so sánh với TV Plasma. Việc kết hợp các hệ thống chiếu sáng LED màu đen và cạnh đã giúp phần nào, nhưng điều đó chưa đủ.
Như một phản ứng với những thiếu sót này, ngành công nghiệp truyền hình (chủ yếu là LG) đã theo đuổi OLED như giải pháp, vì TV kết hợp công nghệ OLED có thể tạo ra cả gam màu rộng hơn và màu đen tuyệt đối.
Tuy nhiên, mặc dù OLED được ca ngợi như một lựa chọn tốt hơn cho LED / LCD, sau nhiều năm hứa hẹn và thất bại trong việc tiếp cận thị trường, năm 2014 chỉ có LG và Samsung bước vào thị trường TV với TV OLED màn hình lớn được giới thiệu tại CES 2013. cách tiếp cận hơi khác nhau.
LG sử dụng một hệ thống gọi là WRGB, là bộ kết hợp OLED màu trắng ánh sáng kết hợp và bộ lọc màu để tạo ra hình ảnh, trong khi Samsung kết hợp ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh dương phát ra các subpixels OLED.
TV OLED thực sự trông tuyệt vời, nhưng có một vấn đề lớn đó là ngăn chặn phần còn lại của ngành công nghiệp truyền hình đưa TV OLED ra thị trường với quy mô lớn, chi phí.
Ngoài ra, nó phải được chỉ ra rằng Samsung đã bỏ sản xuất TV OLED tiêu dùng trong năm 2015, để lại LG và, và bây giờ Sony, là nguồn duy nhất cho TV OLED nhắm mục tiêu đến thị trường tiêu dùng.
Mặc dù tuyên bố rằng TV LCD có cấu trúc phức tạp hơn so với TV OLED, thực tế thực tế là OLED có, cho đến nay, đắt hơn để sản xuất ở các kích thước màn hình lớn cần thiết cho TV. Điều này là do các khiếm khuyết xuất hiện trong quá trình sản xuất dẫn đến phần trăm màn hình OLED lớn bị từ chối sử dụng cho các kích thước màn hình lớn. Kết quả là, hầu hết các lợi thế được cho là của OLED (chẳng hạn như có thể hiển thị một gam màu rộng hơn và mức độ đen sâu hơn) trên TV LED / LCD bị cản trở.
Tận dụng lợi thế của các vấn đề sản xuất của OLED và khả năng kết hợp Quantum Dots vào thiết kế TV LED / LCD hiện tại (và rất ít thay đổi trong dây chuyền lắp ráp), Quantum Dots có thể là tấm vé mang hiệu suất TV LED / LCD đến gần hơn những gì các nhà sản xuất TV hy vọng với OLED - và với chi phí thấp hơn nhiều.
LCD với chấm lượng tử so với OLED
Hiển thị trên trang này là biểu đồ so sánh độ sáng, độ phủ màu và nhu cầu tiêu thụ điện năng của hai TV LED / LCD của Sony kết hợp các chấm lượng tử với TV OLED thế hệ đầu tiên do Samsung và LG phát hành.
Nếu bạn so sánh tất cả bốn chi tiết kỹ thuật, khi bạn so sánh tất cả bốn bộ, bạn sẽ thấy màu phủ sóng của hai bộ đèn LED / LCD được Sony Quantum Dot sử dụng để so sánh, và bộ OLED của Samsung rất gần, trong khi LG OLED thiết lập thực sự xuất hiện dưới mức hoạt động.
Mặt khác, trong khi bộ Samsung có khả năng có độ sáng cao, cả Sony Quantum Dot LED / LCD và bộ OLED của LG đều rất gần.
Tuy nhiên, sự khác biệt nhất là tiêu thụ điện năng. Như bạn có thể thấy, cả TV OLED tiêu thụ nhiều năng lượng hơn cả bộ Sony được sử dụng trong so sánh này, đặc biệt khi bạn xem xét thêm rằng bộ Sony 4K 65 inch tiêu thụ ít năng lượng hơn TV OLED 55 inch. Điều này có nghĩa là, ngăn chặn bất kỳ tiến bộ kỹ thuật nào trong các thế hệ TV OLED trong tương lai, rằng TV OLED 65 inch có thể tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với tương đương TV LED / LCD tương đương với lượng tử.
Ngoài ra, một điều khác cần lưu ý là trong khi TV LED / LCD tiêu thụ điện ở mức ổn định hơn bất kể độ sáng (mặc dù các tính năng khác trên TV, chẳng hạn như Smart TV, v.v ..., khi tham gia có thể ảnh hưởng đến mức tiêu thụ điện năng) , TV OLED tiêu thụ điện năng thay đổi với mức độ sáng cần thiết để tạo ra hình ảnh. Vì vậy, nội dung sáng hơn, nhiều năng lượng hơn được tiêu thụ - và tất nhiên, thu hút Smart TV và các tính năng khác cũng sẽ thay đổi điều này.
Vì vậy, như bạn có thể thấy như được hiển thị trong biểu đồ, yếu tố chi phí bổ sung trong cả sản xuất và mua TV OLED có thể không mang lại nhiều cải thiện so với TV LED / LCD Quantum Dot.
Quantum Dots - Một hiện tại đầy màu sắc và tương lai
Có ba nhà cung cấp chính của công nghệ Quantum Dot để sử dụng trong TV, QD Vision (cung cấp giải pháp quang cho các TV LED / LCD cạnh), và Nanosys và 3M (cung cấp tùy chọn phim Quantum Dot (QDEF) - để sử dụng với TV LCD / LCD có đèn nền Full Array).
Ở phía bên trái của ảnh được hiển thị ở trên, TV ở phía bên trái là TV Samsung LED / LCD 4K và chỉ sang phải và phía dưới là TV OLED LG 4K. Ngay phía trên TV LG OLED là TV LED / LCD Philips 4K được trang bị công nghệ Quantum Dot. Như bạn có thể thấy, các màu đỏ bật ra nhiều hơn trên Philips so với bộ Samsung và hơi bão hòa hơn so với các màu đỏ được hiển thị trên bộ OLED của LG.
Ở bên phải của bức ảnh là những ví dụ về các TV được trang bị Dot Quantum từ TCL và Hisense.
Việc sử dụng Quantum Dots đã tạo ra bước tiến lớn khi một số nhà sản xuất truyền hình trình diễn các TV hỗ trợ Quantum Dot tại CES 2016, bao gồm Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio và Philips.
Tuy nhiên, thật lạ lùng, LG, hiển thị một số nguyên mẫu TV Quantum Dot vào năm 2015 , dường như đã quyết định quay trở lại và đưa thêm nhiều tài nguyên vào công nghệ TV OLED đắt tiền hơn của họ.
Mặt khác, với LG và Sony (tính đến năm 2017) là nhà sản xuất TV OLED duy nhất (TV OLED OLED sử dụng bảng OLED OLED), giải pháp thay thế Quantum Dot để tăng cường màu được cung cấp bởi QD Vision, Nanosys và 3M, thực sự có thể cho phép LCD tiếp tục thống trị thị trường trong nhiều năm và hàng thập kỷ tới. Vì vậy, lần sau bạn đi mua TV, kiểm tra xem nó có "IQ màu", "QLED" "QD", "QDT" hoặc nhãn tương tự trên bộ hoặc trong hướng dẫn sử dụng - điều đó sẽ cho biết bạn rằng TV đang sử dụng công nghệ Quantum Dot.
Quantum Dots và HDR: Tốt hơn cùng nhau: Kết hợp HDR và Quantum Dots (QD Vision)
Các chấm lượng tử trong màn hình di động: Apple Retina (Radar công nghệ)