Kvanttipisteet ja nanorodit: Tämä on television outo, villi tulevaisuus

Olipa kerran kaksi vaihtoehtoa isotelevisioille. LED-televisiot (LCD-televisio LED-taustavalolla) tarjosivat parhaan vaihtoehdon kirkkaudelle ja resoluutio, kun taas videoprojektorit olivat selkeä vastaus niille, jotka arvostivat todella suurta kuvakokoa ja kykyä hallita ympäristöä valoa. Mutta se oli yli kymmenen vuotta sitten, ja ajat ovat muuttuneet. Nykyään meillä on QLED-televisio, OLED-televisio ja mini-LED-televisio (puhumattakaan uusista laserkäyttöisistä lyhyen matkan projektoreista). Muutaman kuukauden sisällä voit lisätä MicroLED-television tähän luetteloon.

Mutta se on vasta alkua. Ei kaukana horisontista on vielä kolme tekniikkaa, jotka näyttävät olevan valmiita muuttamaan TV-maisemaa entisestään: Työskentele QNED: llä, QD-OLED- ja QDEL-näytöt ovat eri kehitysvaiheissa, ja voimme nähdä ensimmäiset näistä innovaatioista seuraavien 12 kuukaudet. Mitä ihmettä kaikki nämä lyhenteet tarkoittavat, ja mikä tärkeintä, miten ne vaikuttavat television ostopäätöksiisi? Analysoidaan tämä aakkoskeitto ja keksitään vastauksia.

Tänään: LED-TV, QLED-TV, mini-LED ja OLED-TV

LED-TV

Vanhin ja edullisin TV-teknologioistamme tällä hetkellä on LED-TV. Se on harhaanjohtava nimitys: Teknisesti tarkasteltuna todellinen LED-televisio käyttäisi LED-valoja kaikissa näkemäsi kuvan osissa, mutta se ei ole aivan sitä, mitä tässä tapahtuu. LED-televisio on itse asiassa LCD-televisio, joka käyttää LEDejä valonlähteenä, mutta ei käytä niitä lopullisen kuvan tuottamiseen. Tämä tehtävä kuuluu LCD-paneelille ja sitä seuraavalle värisuodattimelle.

Voit löytää LED-televisioita jopa 85 dollarilla erikoiskampanjoiden, kuten Black Friday, aikana, mikä tekee niistä erittäin houkuttelevia, mutta LED-televisioilla on myös haittoja. Niiden taustavalot kuluttavat melkoisen määrän energiaa. Niiden LCD-paneelit päästävät valoa läpi, mutta eivät niin hyvin estämään sitä, mikä tarkoittaa, että mustat eivät ole niin syviä tai tummia kuin voisivat olla. Lopuksi, taustavalon tuottama valkoinen valo ei ole koko spektrin valkoista, joten jotkut värit eivät ole mahdollisia ja toiset eivät aina ole tarkkoja.

• LED TV vs. LCD-televisio

QLED TV

2010-luvun alussa Sony, Samsung ja useat muut yritykset alkoivat kokeilla materiaalia, joka tunnetaan kvanttipisteinä. Näillä nanohiukkaspuolijohteilla havaittiin olevan kiehtova ominaisuus, koska ne pystyvät lähettämään erittäin tarkkoja valotaajuuksia, kun niitä stimuloidaan energialähteellä. Ne osoittautuivat myös erittäin tehokkaiksi muuntamaan tuo energia valoksi.

TV-valmistajat ymmärsivät, että käyttämällä kerrosta hienosäädettyjä kvanttipisteitä LED-taustavalon päällä he voisivat täytä ne värispektrin osat, joista LED puuttui, mikä luo erittäin täydellisen ja puhtaan valkoisen valoa. Mikä parasta, tämä ei vaatinut käytännössä mitään ylimääräistä energiaa, ja tuloksena oli erinomainen kirkkaus, värien määrä ja värien tarkkuus. Tämä oli kvanttipiste-LED: n (QLED) synty, ja siitä on tullut suosittu näyttötekniikka monille televisioille halvoista 50 tuuman 4K-televisioista aina 98 tuuman 8K-televisiot. QLED-televisiot tarjoavat tällä hetkellä parhaan hinta-ruudun koko-suhteen kaikista paneelipohjaisista TV-tekniikoista (projektorit ovat edelleen halvin tapa saada erittäin suuri kuva).

Huolimatta QLED TV: n äärimmäisen ylivertaisista väreistä, ne riippuvat silti kahdesta muuttujasta, jotka säätelevät kontrastia ja mustan taso: Taustavalon valikoiva himmennys ja jäljellä olevan valon estäminen LCD-näytöllä matriisi. Se ei ole täydellinen: monet QLED-televisiot päätyvät edelleen mustiin, jotka ovat itse asiassa hyvin, hyvin tummanharmaita, ja kohtauksiin, joissa on hyvin tummia ja erittäin tummia. kirkkaat elementit ovat näytöllä samaan aikaan, saat "kukkimaan" - kevyen kirkkauden sädekehän, joka tunkeutuu näytön tummille alueille. kuva.

Mini-LED TV

Yksi tapa ratkaista QLEDin kontrastiongelma on ohjata LED-taustavaloa entistä paremmin. Tyypillinen QLED-television taustavalo koostuu sadoista yksittäisistä LED-valoista, jotka on jaettu kymmeniin vyöhykkeisiin. Jokaisen LED-valon sammuttaminen tietyllä vyöhykkeellä tuottaa kauniin syvän mustan, mutta usein vyöhykkeet ovat liian suuria ilman, että se vaikuttaa negatiivisesti kuvan osiin.

Mini-LED-televisiot ovat yritys ratkaista tämä ongelma lisäämällä rajusti LEDien määrää taustavalossa – tuhansilla pienillä LEDeillä satojen suurempien LEDien sijasta. Yhä useammat LEDit tarkoittavat enemmän ja pienempiä vyöhykkeitä, mikä, kuten olet todennäköisesti arvannut, johtaa entistä parempaan näytön kirkkauden (tai pimeyden) hallintaan. Olemme nähneet toistaiseksi vain muutaman Mini-LED-television, mutta ne ovat jo osoittaneet, että strategia toimii. Nämä televisiot tuottavat syvimpiä mustia, joita olemme koskaan nähneet LED-taustavalaistuissa televisioissa.

Tällä hetkellä TCL on ainoa TV-brändi, joka myy Mini-LED-televisioita, mutta odotamme käytännössä kaikkien edelleen QLED-pohjaisia ​​televisioita valmistavien merkkien myyvän mini-LED-malleja vuonna 2021.

• Mini-LED vs. QLED TV
• TCL 6-Series Mini-LED TV arvostelu
• TCL 8-Series Mini-LED TV arvostelu

OLED TV

Entä jos pääsisit eroon taustavalosta kokonaan ja saisit television näytön jokaisen pikselin tuottamaan oman valonsa ja värinsä? Juuri näin orgaaniset LED-televisiot (OLED) toimivat. Jokainen OLED-pikseli on itsenäinen valo- ja väritehdas, mikä antaa OLED-televisioille kaksi selkeää etua. Ilman erillistä taustavaloa ne ovat uskomattoman ohuita ja niistä voidaan jopa tehdä joustavia, rullattavia arkkeja. Taustavalon puuttuminen tarkoittaa myös täydellisiä mustia. Kun yksittäinen OLED-pikseli sammutetaan, se ei lähetä valoa ollenkaan. Se ei yksinkertaisesti ole tummempi kuin OLED juuri nyt.

Niin upeita kuin OLED-televisiot ovatkin, ne eivät voi saada yhtä kirkkaaksi kuin QLED-televisiot ja joissain tilanteissa ne voivat kärsiä molemmista kuvista retentio (edellisen kuvan osien näkeminen väliaikaisesti kiinni varjona) ja sisäänpoltto (kun kuvan säilyminen muuttuu pysyvä). Tämä on OLED-laitteiden valitettava sivuvaikutus: mitä kirkkaammiksi teet niistä (johtamalla enemmän virtaa niiden läpi), sitä lyhyempi niiden käyttöikä. OLED-televisiot ovat myös yleensä kalliimpia kuin QLED-televisiot. Tämä johtuu osittain siitä, että OLED-paneeleja valmistavia yrityksiä on vähemmän ja vähemmän OLED-televisioita myyvät yritykset, mutta se johtuu myös siitä, että OLED-valmistusprosessi on uudempaa ja kalliimpaa kuin QLED-valmistus näytöt.

• OLED TV vs. LED-TV
• OLED TV vs. QLED TV

Huomenna: MicroLED TV

Samsung ilmoitti juuri aloittavansa sen myynnin ensimmäiset kuluttajille suunnatut MicroLED-televisiot teknologiaa, jota se oli aiemmin käyttänyt vain korkealuokkaisissa kaupallisissa asennuksissa. MicroLED-televisiot käyttävät samaa periaatetta kuin OLED, koska jokainen MicroLED-pikseli tuottaa sekä valoa että väriä, mutta ilman taustavaloa.

Koska nämä pikselit käyttävät pieniä LED-valoja, eivät OLED-valoja, ne voivat saavuttaa vaikuttavan kirkkaustason, täydelliset mustan tasot, eivätkä ne koskaan kärsi palamisesta, koska tämä ei vaikuta LEDeihin ongelma. Se kuulostaa molempien maailmojen parhaalta, ja sitä se melkein on. Nykyisillä MicroLED-näytöillä on kuitenkin joitain haittoja.

Niin pieniä kuin nämä LEDit ovat, ne eivät voi olla niin pieniä kuin OLEDit. Tämä tarkoittaa, että voit sovittaa mihin tahansa television kokoon enemmän OLEDejä kuin MicroLED: iä, minkä vuoksi Samsungin ensimmäinen MicroLED voi olla huikeat 110 tuumaa, mutta se on silti vain 4K TV. Mitä suurempi näyttö, sitä enemmän näkyvät pikselit samalla resoluutiolla.

Myös MicroLEDin energiankulutus herättää kysymyksiä. Kun olemme saaneet päästä lähelle MicroLED-televisioita CES 2020 -messuilla, näiden näyttöjen tuottama lämpö oli käsinkosketeltavaa. Emme tiedä, kärsiikö Samsungin 110 tuuman versio samasta ongelmasta. Lopuksi vielä hinta: Uusimpana nykyisistä TV-näyttötekniikoista MicroLEDin odotetaan olevan erittäin kallis, kunnes kysyntä laskee hintaa.

• MicroLED TV vs. Mini-LED TV
• MicroLED TV vs. OLED TV

Seuraavien 12–24 kuukauden aikana: QD-OLED TV ja QNED TV

QD-OLED TV

Niin kiehtovaa kuin MicroLED-tekniikka onkin erittäin suurikokoisille televisioille, useimmilla ihmisillä olisi vaikeuksia löytää paikkaa jollekin näistä behemoteista – eli jos heillä olisi siihen edes varaa. Sellaisenaan emme todennäköisesti tule näkemään 75 tuuman tai pienempien televisioiden MicroLED-valvontaa. Mutta se ei tarkoita, että olisimme jumissa olemassa olevissa tekniikoissamme.

Quantum dot OLED (QD-OLED) on uusi tapa valmistaa OLED-näyttöpaneeleja, joka auttaa käsittelemään kahta nykyisten OLED-televisioiden mahdolliset heikkoudet: niiden maksimaalinen kirkkaus ja niiden värien määrä ja tarkkuus.

Suunnittelemalla uudelleen tapaa, jolla OLED-pikselit tuottavat värejä – pienellä kvanttipisteiden avulla – QD-OLED-televisiot poistavat värisuodattimen tarpeen. voi absorboida jopa 70 % valosta joka kulkee sen läpi. Tämä yksi muutos voi lisätä merkittävästi katsojien tavoittaman valon määrää värejä tinkimättä. Se voi myös auttaa vähentämään tai poistamaan palamisvaaraa.

Suuri osa tästä on todistamatta, koska emme ole vielä nähneet ensimmäisiä QD-OLED-televisioita toiminnassa, mutta kuten käsittelemme QD-OLED selittäjä, on paljon syytä optimismiin. Tiedämme, että Samsungin näyttöosasto (Samsung Display) työskentelee QD-OLED-valmistuksen parissa, ja odotamme näkevämme ensimmäiset QD-OLED-televisiot suuren brändin – mahdollisesti TCL: n – julkaiseman vuonna 2021.

QNED TV

Onko mahdollista saavuttaa samat täydelliset mustat kuin OLED-televisiossa ilman luontaista kirkkautta? OLEDin rajoitukset ja ilman kalliiden MicroLEDien käyttöä tai ehkä jopa ilman OLEDin käyttöä kaikki?

Se on lupaus kvanttinano-säteilydiodit (QNED). Tällä hetkellä useimmat OLED-televisiot käyttävät sinistä OLED-materiaalia ensisijaisena valonlähteenä. Tuo sininen valo voidaan kääntää kohti valkoista keltaista OLED-materiaalia käyttämällä ja muuntaa sitten kaikkiin sateenkaaren väreiksi värisuodatin, mutta tämä ei ole loistava ratkaisu kirkkauden tai väritarkkuuden kannalta huolimatta OLED-television vaikuttavasta kokonaiskuvasta laatu.

Kuten edellä mainittiin, QD-OLED-televisiot poistavat värisuodattimen, mutta ne eivät muuta kirkkauden perusmoottoria, joka on edelleen sinistä OLED-materiaalia.

QNED-televisio korvaa tämän OLED-materiaalin suhteellisen uudella keksinnöllä, jota kutsutaan nanosauva-LEDiksi. Nanorodit ovat uskomattoman pieniä, sylinterimäisiä rakenteita, joihin voidaan sijoittaa yhtä paljon pienet ledit. Nanosauvojen monipuolinen muoto lisää LEDien lähettämän valon määrää, ja niiden pieni koko voi olla siunaus erittäin korkeille resoluutioille, jotka toimivat hyvin. yli 8K.

Tällä hetkellä uskotaan, että television valmistajat luottavat edelleen näiden nanorod-LEDien siniseen valoon peruslähteenä luminanssi, ja kvanttipisteet jatkavat sinisen LED-valon muuntamista punaisiksi ja vihreiksi – aivan kuten QD-OLEDissa TV. Mutta koska LEDit eivät ole herkkiä palamiselle, suurimman mahdollisen virran lisäämisessä ei ole haittaa maksimaalisen kirkkauden saavuttamiseksi.

Huomattavaa on, että nämä parannukset voivat myös johtaa kustannusten alenemiseen. OLED-materiaalin kanssa on vaikea työskennellä, ja jopa edistyneimmät valmistustekniikat näkevät paneelin tuotto on pienempi kuin QLED-televisioilla. OLEDin korvaaminen nanorod-LED: llä voisi olla suuri kustannussäästö – jos näin on toimii.

Aiempien vuoden 2020 raportit viittaavat siihen Samsung Display tutkii tapoja korvata sininen OLED sen QD-OLED-paneeleissa sinisillä nanorod-LED-valoilla, mikä johtaisi ensimmäisten QNED-televisioiden myyntiin – mahdollisesti jo vuonna 2022.

2023 ja sen jälkeen: QDEL TV

QDEL TV

Kvanttipisteitä käytetään tällä hetkellä muuntamaan yksi valon aallonpituus toiseksi ilman luminanssin häviämistä. Siksi ne näkyvät QLED-, QD-OLED- ja QNED-näytöissä. Mutta kvanttipisteet eivät rajoitu tähän välimiehen rooliin. Niitä voidaan myös syöttää suoraan sähköllä. Tämä tunnetaan elektroluminesenssina, ja se on kvanttipisteelektroluminesenssitekniikan (QDEL) perusta.

Sen sijaan, että sinisen valon muuntamiseen käytettäisiin punaisia ​​ja vihreitä kvanttipisteitä, QDEL-näytöt käyttävät kolmea kvanttipistettä pikseliä kohden – punaista, vihreää ja sinistä – jotka saavat virtansa suoraan sähköstä. Tuloksena on näyttö, joka paperilla voisi olla TV-tekniikan pyhä malja.

Jokainen pikseli on itsestään emissiivinen, joten aivan kuten OLED-pohjaisissa näytöissä, saat täydellisen mustan. Kvanttipisteet heikkenevät ajan myötä, mutta LED-pohjaisten näyttöjen tapaan ei ole olemassa palamisvaaraa. Värisuodattimen puuttuminen tarkoittaa, että käytännöllisesti katsoen kaikki tuotettu valo kulkee katsojan läpi esteettä, mikä antaa sinulle enemmän kirkkautta energiawattia kohden. Ja kvanttipisteitä voidaan levittää erittäin ohuina kerroksina, mikä säilyttää kaiken OLEDin joustavuuden, mitä MicroLED ei tällä hetkellä pysty tekemään.

Miksi emme jo rakenna QDEL-näyttöjä, jos ne ovat niin mahtavia? Osoittautuu, että vaikka punaiseksi ja vihreäksi viritetyt kvanttipisteet on valmistettu menestyksekkäästi mittakaavassa, sinisiä kvanttipisteitä on vaikeampi tehdä. Edistystä tapahtuu, mutta nykypäivän siniset kvanttipisteet eivät vieläkään säteile tarpeeksi luminanssia, jotta niihin voitaisiin luottaa todellisessa QDEL-näytössä.

Toimittajien suositukset

• Sony julkaisee vuoden 2023 TV-hinnat yhdellä erittäin suurella poikkeuksella
• Samsung paljastaa vahingossa 77 tuuman QD-OLED-televisionsa hinnan
• TCL QM8 mini-LED TV CES 2023:ssa: 98 tuuman jättiläinen sisäänrakennetulla subwooferilla
• Samsung vahvistaa erittäin kirkkaan 77 tuuman QD-OLED-paneelin CES 2023 -tapahtumaan. Tuleeko siitä televisio?
• Tämä upea, taitettava 4K-televisio maksaa nyt 50 % vähemmän, mutta sinulla ei silti ole varaa siihen