Puncte cuantice și nanorods: acesta este viitorul ciudat și sălbatic al televizorului

Cândva, existau două opțiuni pentru televizoarele cu ecran mare. Televizoarele LED (un televizor LCD cu lumină de fundal LED) au oferit cea mai bună opțiune pentru luminozitate și rezoluție, în timp ce videoproiectoarele au fost răspunsul clar pentru cei care apreciau o dimensiune cu adevărat mare a imaginii și capacitatea de a controla mediul ușoară. Dar asta a fost acum mai bine de un deceniu și, băiete, vremurile s-au schimbat. Astăzi, avem TV QLED, TV OLED și TV mini-LED (ca să nu mai vorbim de noile proiectoare cu rază scurtă alimentate cu laser). În câteva luni, puteți adăuga TV MicroLED la acea listă.

Dar acesta este doar începutul. Nu departe de orizont se află încă trei tehnologii care par gata să schimbe și mai mult peisajul TV: Lucru la QNED, Afișajele QD-OLED și QDEL se află în diferite stadii de dezvoltare și este posibil să vedem prima dintre aceste inovații în următoarele 12 luni. Ce dracu’ înseamnă toate aceste acronime și, mai important, cum vă vor afecta deciziile de cumpărare a televizorului? Să analizăm această supă cu alfabet și să venim cu câteva răspunsuri.

Astăzi: TV LED, TV QLED, mini-LED și TV OLED

TELEVIZOR LED

Cea mai veche și mai accesibilă dintre tehnologiile TV pe care le avem acum este televizorul LED. Este o denumire greșită: din punct de vedere tehnic, un adevărat televizor LED ar folosi LED-uri pentru toate aspectele imaginii pe care o vedeți, dar nu este exact ceea ce se întâmplă aici. Un televizor LED este de fapt un televizor LCD care folosește LED-uri ca sursă de lumină, dar nu le folosește pentru a produce imaginea finală. Această sarcină revine panoului LCD și unui filtru de culoare ulterior.

Puteți găsi televizoare LED la doar 85 USD în timpul promoțiilor speciale precum Black Friday, ceea ce le face foarte atractive, dar televizoarele LED au și dezavantaje. Luminile lor de fundal consumă o cantitate destul de mare de energie. Panourile lor LCD sunt bune în a lăsa lumina să treacă, dar nu la fel de bune în a o bloca, ceea ce înseamnă că negrul nu este atât de adânc sau de întunecat pe cât ar putea fi. În cele din urmă, lumina albă produsă de iluminarea de fundal nu este un alb cu spectru complet, așa că unele culori nu sunt posibile, iar altele nu sunt întotdeauna exacte.

• TV LED vs. TV LCD

TV QLED

La începutul anilor 2010, Sony, Samsung și alte câteva companii au început să experimenteze cu un material cunoscut sub numele de puncte cuantice. S-a descoperit că acești semiconductori cu nanoparticule posedă calitatea fascinantă de a putea emite frecvențe foarte precise de lumină atunci când sunt stimulați cu o sursă de energie. De asemenea, s-au dovedit a fi extrem de eficienți în transformarea acelei energie în lumină.

Producătorii de televizoare și-au dat seama că, folosind un strat de puncte cuantice reglate fin deasupra unei lumini de fundal LED, ar putea completați părțile din spectrul de culori din care lipsea LED-ul, creând astfel un alb foarte complet și pur ușoară. Cel mai bine, pentru a face acest lucru, practic, nu a necesitat energie suplimentară, iar rezultatul a fost o luminozitate excelentă, volumul culorii și acuratețea culorii. Aceasta a fost nașterea LED-ului cu punct cuantic (QLED) și a devenit tehnologia de afișare preferată pentru o mare varietate de televizoare, de la televizoare ieftine 4K de 50 de inci până la Televizoare 8K de 98 inchi. Televizoarele QLED oferă în prezent cel mai bun raport preț-dimensiune ecran dintre toate tehnologiile de televizoare bazate pe panouri (proiectoarele sunt încă cea mai ieftină modalitate de a obține un aparat ultra-mare). imagine).

Dar, în ciuda culorilor mult superioare ale televizorului QLED, acestea depind în continuare de două variabile pentru a controla contrastul și niveluri de negru: diminuarea selectivă a luminii de fundal și blocarea oricărei lumini rămase cu ecranul LCD matrice. Nu este perfect: multe televizoare QLED se termină în continuare cu negrii care sunt de fapt foarte, foarte gri închis și în scene în care foarte întunecate și foarte elemente luminoase sunt pe ecran în același timp, veți obține „înflorire” - un ușor halou de luminozitate care se infiltrează în zonele întunecate ale imagine.

Televizor mini-LED

O modalitate de a rezolva problema de contrast a QLED este de a exercita un control și mai mare asupra luminii de fundal LED. O iluminare de fundal tipică a televizorului QLED este alcătuită din sute de LED-uri individuale, subdivizate în zeci de zone. Oprirea fiecărui LED dintr-o zonă dată produce un negru frumos, adânc, dar destul de des zonele sunt prea mari pentru a face acest lucru fără a afecta negativ părți ale imaginii.

Televizoarele mini-LED reprezintă o încercare de a rezolva această problemă prin creșterea drastică a numărului de LED-uri în iluminare de fundal - cu mii de LED-uri mici în loc de sute de LED-uri mai mari. LED-uri din ce în ce mai mici înseamnă zone mai multe și mai mici, ceea ce, după cum probabil ați ghicit, duce la un control și mai mare asupra luminozității (sau întunericului) pe ecran. Până acum am văzut doar câteva televizoare Mini-LED, dar au demonstrat deja că strategia funcționează. Aceste televizoare produc unele dintre cele mai profunde negru pe care le-am văzut vreodată pe un televizor cu iluminare din spate LED.

În prezent, TCL este singura marcă de televizoare care vinde televizoare Mini-LED, dar ne așteptăm ca aproape toate mărcile care încă produc televizoare bazate pe QLED să vândă modele mini-LED în 2021.

• Mini-LED vs. TV QLED
• Recenzie TV Mini-LED din seria 6 TCL
• Recenzie TV Mini-LED din seria 8 TCL

televizor OLED

Ce se întâmplă dacă ai putea scăpa complet de lumina de fundal și ca fiecare pixel de pe ecranul televizorului să producă propria lumină și culoare? Exact așa funcționează televizoarele LED organice (OLED). Fiecare pixel OLED este o fabrică autonomă de lumină și culoare, ceea ce oferă televizoarelor OLED două avantaje distincte. Fără o lumină de fundal separată, sunt incredibil de subțiri și pot fi chiar transformate în foi flexibile, rulabile. Fără lumină de fundal înseamnă și un negru perfect. Când un pixel OLED individual este oprit, nu emite deloc lumină. Pur și simplu nu devine mai întunecat decât OLED acum.

Oricât de spectaculoase sunt televizoarele OLED, ele nu pot deveni la fel de luminoase ca televizoarele QLED și, în unele situații, pot suferi de ambele imagini. retenție (văzand părți ale unei imagini anterioare rămânând temporar ca o umbră) și ardere (când retenția imaginii devine permanent). Acesta este un efect secundar nefericit al OLED-urilor: cu cât le faceți mai strălucitoare (prin trecerea mai multă curent prin ele), cu atât durata lor de viață este mai scurtă. Televizoarele OLED tind să fie, de asemenea, mai scumpe decât televizoarele QLED. Acest lucru se datorează în parte pentru că există mai puține companii care produc panouri OLED și mai puține companii care vând televizoare OLED, dar și pentru că procesul de producție OLED este mai nou și mai scump decât fabricarea QLED afișează.

• TV OLED vs. TELEVIZOR LED
• TV OLED vs. TV QLED

Mâine: TV MicroLED

Samsung tocmai a anunțat că va începe să vândă primele televizoare destinate consumatorilor realizate din MicroLED tehnologie, pe care anterior o folosea doar în instalații comerciale de ultimă generație. Televizoarele MicroLED folosesc același principiu ca și OLED, în măsura în care fiecare pixel MicroLED produce atât lumină, cât și culoare, dar fără a fi nevoie de o lumină de fundal.

Deoarece acești pixeli folosesc LED-uri minuscule, nu OLED-uri, pot atinge niveluri impresionante de luminozitate, niveluri perfecte de negru și nu suferă niciodată de ardere deoarece LED-urile nu sunt afectate de acest lucru problemă. Sună ca cel mai bun din ambele lumi și aproape este. Cu toate acestea, afișajele MicroLED actuale au unele dezavantaje.

Oricât de mici sunt aceste LED-uri, nu pot deveni la fel de mici ca OLED-urile. Asta înseamnă că, pentru orice dimensiune de televizor, te poți potrivi mai multe OLED-uri decât MicroLED-uri, motiv pentru care primul MicroLED de la Samsung poate avea 110 inchi, dar este încă doar un 4K TELEVIZOR. Cu cât ecranul este mai mare, cu atât pixelii la aceeași rezoluție sunt mai vizibili.

Există, de asemenea, unele întrebări cu privire la consumul de energie al MicroLED. Când ni s-a permis să ne apropiem de televizoarele MicroLED în locuri precum CES 2020, căldura generată de aceste afișaje a fost palpabilă. Nu știm dacă versiunea de 110 inci a Samsung suferă de aceeași problemă. În cele din urmă, există prețul: Fiind cea mai nouă dintre tehnologiile actuale de afișare a televizorului, așteptați-vă ca MicroLED să fie foarte scump până când cererea va reduce prețul.

• Televizor MicroLED vs. Televizor mini-LED
• Televizor MicroLED vs. televizor OLED

În următoarele 12-24 de luni: TV QD-OLED și TV QNED

TV QD-OLED

Oricât de intrigantă este tehnologia MicroLED pentru televizoarele de dimensiuni ultra mari, majoritatea oamenilor ar avea probleme să găsească un loc pentru unul dintre acești giganți - adică dacă și-ar putea permite chiar unul. Ca atare, este puțin probabil să vedem o preluare MicroLED a televizoarelor de 75 de inci sau mai mici. Dar asta nu înseamnă că suntem blocați cu tehnologiile noastre existente.

Quantum dot OLED (QD-OLED) este o nouă modalitate de fabricare a panourilor de afișare OLED care ajută la abordarea a două punctele slabe potențiale ale televizoarelor OLED actuale: luminozitatea maximă și volumul și acuratețea culorilor.

Prin reproiectarea modului în care pixelii OLED produc culoare - cu puțin ajutor de la punctele cuantice - televizoarele QD-OLED elimină necesitatea unui filtru de culoare, care poate absorbi până la 70% din lumină care trece prin ea. Această schimbare are potențialul de a crește semnificativ cantitatea de lumină care poate ajunge la privitori, fără a compromite culoarea. De asemenea, ar putea ajuta la reducerea sau eliminarea amenințării de ardere.

Multe dintre acestea nu au fost dovedite, deoarece nu am văzut încă primele televizoare QD-OLED în acțiune, dar așa cum vom acoperi în Explicator QD-OLED, există o mulțime de motive pentru optimism. Știm că divizia de display a Samsung (Samsung Display) lucrează la fabricarea QD-OLED și ne așteptăm să vedem primele televizoare QD-OLED anunțate de un brand major - posibil TCL - în 2021.

TV QNED

Este posibil să obțineți același negru perfect ca un televizor OLED, fără nicio luminozitate inerentă limitări ale OLED și fără utilizarea de MicroLED-uri scumpe, sau poate chiar fără utilizarea OLED la toate?

Asta este promisiunea nano diode emițătoare cuantice (QNED). În prezent, majoritatea televizoarelor OLED folosesc material OLED albastru ca sursă de lumină principală. Acea lumină albastră poate fi îndreptată spre alb cu ajutorul materialului OLED galben și apoi transformată în toate culorile curcubeului cu un filtru de culoare, dar aceasta nu este o soluție excelentă nici pentru luminozitate, nici pentru acuratețea culorii, în ciuda imaginii de ansamblu impresionante a televizorului OLED calitate.

Televizoarele QD-OLED, așa cum am menționat mai sus, elimină filtrul de culoare, dar nu schimbă motorul fundamental al luminozității, care este încă material OLED albastru.

Un televizor QNED înlocuiește acel material OLED cu o invenție relativ nouă numită nanorods LED-uri. Nanorods sunt structuri incredibil de mici, cilindrice, care pot fi folosite pentru a găzdui în mod egal LED-uri mici. Forma cu mai multe fațete a nanorodurilor crește cantitatea de lumină pe care o pot emite LED-urile, iar dimensiunea lor mică ar putea fi benefică pentru rezoluții ultra-înalte care merg bine dincolo de 8K.

În prezent, se crede că producătorii de televizoare se vor baza în continuare pe lumina albastră de la aceste LED-uri nanorod ca sursă de bază. de luminanță, cu punctele cuantice care continuă să convertească lumina LED albastră în roșu și verde - la fel ca într-un QD-OLED TELEVIZOR. Dar, deoarece LED-urile nu sunt susceptibile de ardere, nu există niciun dezavantaj în a împinge cantitatea maximă de curent posibil, pentru a obține luminozitatea maximă.

În mod remarcabil, aceste îmbunătățiri ar putea veni și cu costuri reduse. Materialul OLED este dificil de lucrat și chiar și cele mai avansate tehnici de fabricație încă mai văd panoul randamente mai mici decât televizoarele QLED. Înlocuirea OLED-ului cu LED-ul nanorod ar putea fi o economie mare de costuri, dacă este lucrări.

Rapoartele de la începutul anului 2020 sugerează că Samsung Display investighează modalități de a înlocui OLED albastru în panourile sale QD-OLED cu LED-uri nanorod albastre, ceea ce ar duce la vânzarea primelor televizoare QNED – posibil încă din 2022.

2023 și mai departe: QDEL TV

QDEL TV

Punctele cuantice sunt folosite în prezent pentru a converti o lungime de undă a luminii în alta, aproape fără pierderi de luminanță. De aceea, ele apar pe afișajele QLED, QD-OLED și QNED. Dar punctele cuantice nu sunt limitate la acest rol de mijloc. Ele pot fi, de asemenea, alimentate direct folosind electricitate. Aceasta este cunoscută sub denumirea de electroluminiscență și stă la baza tehnologiei electroluminiscente cu puncte cuantice (QDEL).

În loc să folosească puncte cuantice reglate cu roșu și verde pentru a converti lumina albastră, afișajele QDEL folosesc trei puncte cuantice per pixel - roșu, verde și albastru - care sunt alimentate direct folosind electricitate. Rezultatul este un afișaj care, pe hârtie, ar putea fi Sfântul Graal al tehnologiei TV.

Fiecare pixel este auto-emisiv, așa că la fel ca în cazul afișajelor bazate pe OLED, obțineți un negru perfect. Punctele cuantice se degradează în timp, dar la fel ca și afișajele bazate pe LED, nu există niciun risc de ardere. Fără filtru de culoare înseamnă că practic toată lumina generată trece către privitor nestingherită, oferindu-vă mai multă luminozitate per watt de energie. Iar punctele cuantice pot fi aplicate în straturi extrem de subțiri, ceea ce păstrează toată flexibilitatea OLED-ului, ceva ce MicroLED nu poate face în prezent.

De ce nu construim deja afișaje QDEL dacă sunt atât de grozave? Se pare că, în timp ce punctele cuantice reglate cu roșu și verde au fost fabricate cu succes la scară, punctele cuantice albastre sunt mai greu de realizat. Se fac progrese, dar punctele cuantice albastre de astăzi încă nu emit suficientă luminanță pe care să se poată baza pentru un afișaj QDEL adevărat.

Recomandările editorilor

• Sony își lansează prețurile TV din 2023, cu o excepție foarte mare
• Samsung dezvăluie din greșeală prețul televizorului său QD-OLED de 77 de inchi
• Televizor mini-LED TCL QM8 la CES 2023: un gigant de 98 de inchi cu un subwoofer încorporat
• Samsung confirmă un panou QD-OLED ultraluminos de 77 de inchi pentru CES 2023. Va fi un televizor?
• Acest televizor 4K uimitor, pliabil, costă acum cu 50% mai puțin, dar încă nu vă puteți permite