Quantum Dots and Nanors: This is TV's Weird, Wild Future

Kedysi existovali dve možnosti pre televízory s veľkou obrazovkou. LED TV (LCD TV s LED podsvietením) ponúkali najlepšiu možnosť jasu a rozlíšenie, zatiaľ čo videoprojektory boli jasnou odpoveďou pre tých, ktorí si cenili skutočne veľkú veľkosť obrazu a možnosť ovládať okolité prostredie svetlo. Ale to bolo pred viac ako desiatimi rokmi a, chlapče, časy sa zmenili. Dnes máme QLED TV, OLED TV a mini-LED TV (nehovoriac o nových laserom poháňaných projektoroch s krátkou projekčnou vzdialenosťou). V priebehu niekoľkých mesiacov môžete do tohto zoznamu pridať MicroLED TV.

Ale to je len začiatok. Neďaleko za horizontom sú tri ďalšie technológie, ktoré vyzerajú pripravené zmeniť televízne prostredie ešte viac: Práca na QNED, Displeje QD-OLED a QDEL sú v rôznych fázach vývoja a prvé z týchto inovácií môžeme vidieť v priebehu nasledujúcich 12 mesiacov. Čo do pekla znamenajú všetky tieto skratky a čo je dôležitejšie, ako ovplyvnia vaše rozhodnutia o kúpe televízora? Poďme analyzovať túto abecednú polievku a prísť s niekoľkými odpoveďami.

Dnes: LED TV, QLED TV, mini-LED a OLED TV

LED TV

Najstaršia a najdostupnejšia z televíznych technológií, ktoré v súčasnosti máme, je LED TV. Je to nesprávne pomenovanie: Technicky povedané, skutočný LED televízor by používal LED diódy pre všetky aspekty obrazu, ktorý vidíte, ale to nie je celkom to, o čo tu ide. LED TV je vlastne LCD TV, ktorá využíva LED diódy ako zdroj svetla, ale nepoužíva ich na vytváranie konečného obrazu. Táto úloha pripadá na LCD panel a následný farebný filter.

LED televízory nájdete už za 85 dolárov počas špeciálnych akcií, ako je Black Friday, vďaka čomu sú veľmi atraktívne, ale LED televízory majú aj nevýhody. Ich podsvietenie spotrebuje slušné množstvo energie. Ich LCD panely dobre prepúšťajú svetlo, ale nie tak dobre ho blokujú, čo znamená, že čierna nie je taká hlboká alebo tmavá, ako by mohla byť. Napokon, biele svetlo produkované podsvietením nie je biele v celom spektre, takže niektoré farby nie sú možné a iné nie sú vždy presné.

• LED TV vs. LCD TV

QLED TV

Začiatkom roku 2010 začali Sony, Samsung a niekoľko ďalších spoločností experimentovať s materiálom známym ako kvantové bodky. Zistilo sa, že tieto nanočasticové polovodiče majú zaujímavú kvalitu, že sú schopné vyžarovať veľmi presné frekvencie svetla, keď sú stimulované zdrojom energie. Ukázalo sa tiež, že sú mimoriadne účinné pri premene tejto energie na svetlo.

Výrobcovia televízorov si uvedomili, že použitím vrstvy jemne vyladených kvantových bodov na vrchu LED podsvietenia by mohli vyplňte časti farebného spektra, ktoré LED chýbali, čím sa vytvorí veľmi kompletná a čistá biela svetlo. Najlepšie na tom je, že to nevyžadovalo prakticky žiadnu energiu navyše a výsledkom bol vynikajúci jas, objem farieb a presnosť farieb. Toto bol zrod kvantovej bodovej LED (QLED) a stal sa zobrazovacou technológiou pre širokú škálu televízorov, od lacných 50-palcových 4K televízorov až po 98-palcové 8K televízory. QLED TV v súčasnosti ponúkajú najlepší pomer ceny a veľkosti obrazovky zo všetkých panelových TV technológií (projektory sú stále najlacnejším spôsobom, ako získať ultra veľký obrázok).

Ale napriek výrazne lepším farbám QLED TV stále závisia od dvoch premenných na ovládanie kontrastu a úrovne čiernej: Selektívne stlmenie podsvietenia a blokovanie zostávajúceho svetla pomocou LCD matice. Nie je to dokonalé: Mnoho televízorov QLED stále končí s čiernou, ktorá je v skutočnosti veľmi, veľmi tmavo šedá a v scénach, kde je veľmi tmavá a veľmi jasné prvky sú na obrazovke v rovnakom čase, dostanete „kvitnutie“ – mierny halo jasu, ktoré preniká do tmavých oblastí obrázok.

Mini-LED TV

Jedným zo spôsobov, ako vyriešiť problém s kontrastom QLED, je ešte väčšiu kontrolu nad podsvietením LED. Typické podsvietenie QLED TV sa skladá zo stoviek jednotlivých LED diód, rozdelených do desiatok zón. Vypnutie každej LED diódy v danej zóne vytvára peknú, hlbokú čiernu, ale dosť často sú zóny príliš veľké na to, aby to urobili bez negatívneho ovplyvnenia častí obrazu.

Mini-LED televízory sú pokusom vyriešiť tento problém drastickým zvýšením počtu LED diód v podsvietení – s tisíckami malých LED namiesto stoviek väčších. Viac a menšie LED znamená viac a menšie zóny, čo, ako ste pravdepodobne uhádli, vedie k ešte väčšej kontrole jasu (alebo tmy) na obrazovke. Zatiaľ sme videli len niekoľko Mini-LED televízorov, ale už dokázali, že stratégia funguje. Tieto televízory produkujú niektoré z najhlbších odtieňov čiernej, aké sme kedy videli na televízoroch s LED podsvietením.

V súčasnosti je TCL jedinou značkou televízorov, ktorá predáva mini-LED televízory, ale očakávame, že prakticky všetky značky, ktoré stále vyrábajú televízory založené na QLED, budú v roku 2021 predávať modely mini-LED.

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

OLED televízor

Čo keby ste sa mohli úplne zbaviť podsvietenia a nechať každý pixel na televíznej obrazovke produkovať svoje vlastné svetlo a farbu? Presne tak fungujú organické LED (OLED) televízory. Každý pixel OLED je samostatná továreň na svetlo a farby, čo dáva OLED televízorom dve výrazné výhody. Bez samostatného podsvietenia sú neuveriteľne tenké a dokonca sa z nich dajú vyrobiť flexibilné rolovateľné listy. Žiadne podsvietenie tiež znamená perfektnú čiernu. Keď je jednotlivý pixel OLED vypnutý, nevyžaruje vôbec žiadne svetlo. Jednoducho to teraz nie je tmavšie ako OLED.

Akokoľvek sú OLED televízory veľkolepé, nemôžu byť také jasné ako televízory QLED a v niektorých situáciách môžu trpieť oboma obrazmi. retencia (vidieť časti predchádzajúceho obrázka, ktoré sa dočasne prilepia ako tieň) a vypálenie (keď sa retencia obrázka stane trvalé). To je nešťastný vedľajší efekt OLED: Čím jasnejšie ich urobíte (tým, že cez ne pretečie viac prúdu), tým kratšia je ich životnosť. OLED televízory tiež bývajú drahšie ako televízory QLED. Je to čiastočne preto, že existuje menej spoločností, ktoré vyrábajú panely OLED, a menej spoločnosti, ktoré predávajú OLED televízory, ale je to aj preto, že výrobný proces OLED je novší a drahší ako výroba QLED zobrazuje.

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

Zajtra: MicroLED TV

Samsung práve oznámil, že začne predávať prvé televízory zamerané na spotrebiteľov vyrobené z MicroLED technológiu, ktorú predtým používal iba v komerčných inštaláciách vyššej kategórie. MicroLED TV využívajú rovnaký princíp ako OLED, keďže každý MicroLED pixel produkuje svetlo aj farbu, no bez potreby podsvietenia.

Pretože tieto pixely používajú malé LED diódy, nie OLED, môžu dosiahnuť pôsobivé úrovne jasu, dokonalé úrovne čiernej a nikdy netrpia vypálením, pretože LED diódy nie sú týmto ovplyvnené problém. Znie to ako to najlepšie z oboch svetov a takmer to tak aj je. Súčasné MicroLED displeje však majú určité nevýhody.

Ako malé sú tieto LED diódy, nemôžu byť také malé ako OLED. To znamená, že sa môžete prispôsobiť akejkoľvek veľkosti televízora viac OLED ako MicroLED, a preto môže mať prvá MicroLED od Samsungu neuveriteľných 110 palcov, no stále je to len 4K TV. Čím väčšia je obrazovka, tým viditeľnejšie sú pixely pri rovnakom rozlíšení.

Existuje tiež otázka týkajúca sa spotreby energie MicroLED. Keď nám bolo dovolené priblížiť sa k televízorom MicroLED na miestach, ako je CES 2020, teplo generované týmito displejmi bolo hmatateľné. Nevieme, či 110-palcová verzia Samsungu trpí rovnakým problémom. Nakoniec je tu cena: Ako najnovšia zo súčasných technológií televízneho displeja očakávajte, že MicroLED bude veľmi drahá, kým dopyt nezníži cenu.

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

V nasledujúcich 12 – 24 mesiacoch: QD-OLED TV a QNED TV

QD-OLED TV

Akokoľvek je technológia MicroLED pre ultraveľké televízory zaujímavá, väčšina ľudí by mala problém nájsť miesto pre jedného z týchto monštier – teda ak by si ho vôbec mohli dovoliť. Je nepravdepodobné, že by sme videli prevzatie MicroLED televízorov s veľkosťou 75 palcov alebo menej. To však neznamená, že zostávame pri našich existujúcich technológiách.

Quantum dot OLED (QD-OLED) je nový spôsob výroby OLED zobrazovacích panelov, ktorý pomáha riešiť dva potenciálne slabiny súčasných OLED televízorov: Ich maximálny jas a ich farebný objem a presnosť.

Rekonštrukciou spôsobu, akým pixely OLED vytvárajú farby – s malou pomocou kvantových bodov – televízory QD-OLED eliminujú potrebu farebného filtra, ktorý môže absorbovať až 70% svetla ktorá cez ňu prechádza. Táto jedna zmena má potenciál výrazne zvýšiť množstvo svetla, ktoré sa môže dostať k divákom, bez kompromisov vo farbe. Môže tiež pomôcť znížiť alebo eliminovať hrozbu popálenia.

Veľa z toho nie je dokázané, pretože sme ešte nevideli prvé QD-OLED televízory v akcii, ale ako uvádzame v našom Vysvetľovač QD-OLED, existuje veľa dôvodov na optimizmus. Vieme, že divízia displejov spoločnosti Samsung (Samsung Display) pracuje na výrobe QD-OLED a očakávame, že prvé televízory QD-OLED ohlásené významnou značkou – možno TCL – uvidíme v roku 2021.

QNED TV

Je možné dosiahnuť rovnakú dokonalú čiernu ako na televízore OLED bez akéhokoľvek prirodzeného jasu? obmedzenia OLED, a to bez použitia drahých MicroLED, alebo možno aj bez použitia OLED at všetky?

To je prísľub kvantové nano emitujúce diódy (QNED). V súčasnosti väčšina OLED televízorov používa modrý OLED materiál ako primárny zdroj svetla. Toto modré svetlo môže byť otočené smerom k bielemu pomocou žltého OLED materiálu a potom prevedené na všetky farby dúhy pomocou farebný filter, ale nie je to skvelé riešenie pre jas ani presnosť farieb, napriek pôsobivému celkovému obrazu OLED TV kvality.

Televízory QD-OLED, ako sme už spomenuli vyššie, eliminujú farebný filter, ale nemenia základný motor jasu, ktorým je stále modrý OLED materiál.

Televízor QNED nahrádza tento materiál OLED relatívne novým vynálezom nazývaným nanorody LED. Nanorody sú neuveriteľne malé, valcové štruktúry, ktoré možno použiť na rovnomerné umiestnenie malé LED diódy. Mnohostranný tvar nanorúd zvyšuje množstvo svetla, ktoré môžu LED diódy vyžarovať, a ich malá veľkosť by mohla byť prínosom pre ultra vysoké rozlíšenia, ktoré idú dobre. viac ako 8K.

V súčasnosti sa verí, že výrobcovia televízorov sa budú stále spoliehať na modré svetlo z týchto nanorúdových LED ako základného zdroja. jasu, pričom kvantové bodky pokračujú v premene modrého svetla LED na červené a zelené – rovnako ako v prípade QD-OLED TV. Ale pretože LED diódy nie sú náchylné na vyhorenie, neexistuje žiadna nevýhoda v stláčaní maximálneho možného prúdu, aby sa dosiahol maximálny jas.

Je pozoruhodné, že tieto zlepšenia môžu priniesť aj nižšie náklady. S materiálom OLED sa ťažko pracuje a dokonca aj tie najpokročilejšie výrobné techniky stále vidia panel výnosy, ktoré sú nižšie ako pri QLED TV. Výmena OLED za nanorodičku LED by mohla byť veľkou úsporou nákladov – ak áno Tvorba.

Naznačujú to správy zo začiatku roka 2020 Samsung Display skúma spôsoby, ako nahradiť modrý OLED vo svojich paneloch QD-OLED s modrými nanorodými LED diódami, čo by viedlo k predaju prvých televízorov QNED – možno už v roku 2022.

2023 a neskôr: QDEL TV

QDEL TV

Kvantové bodky sa v súčasnosti používajú na premenu jednej vlnovej dĺžky svetla na inú, takmer bez straty jasu. Preto sa zobrazujú na displejoch QLED, QD-OLED a QNED. Kvantové bodky však nie sú obmedzené na túto úlohu prostredníka. Môžu byť tiež napájané priamo pomocou elektriny. Toto je známe ako elektroluminiscencia a je to základ technológie kvantovej bodovej elektroluminiscencie (QDEL).

Namiesto použitia červených a zelených ladených kvantových bodov na konverziu modrého svetla používajú displeje QDEL tri kvantové body na pixel – červenú, zelenú a modrú – ktoré sú napájané priamo elektrickou energiou. Výsledkom je displej, ktorý by na papieri mohol byť svätým grálom televíznej technológie.

Každý pixel je samovyžarujúci, takže rovnako ako pri displejoch na báze OLED získate perfektnú čiernu. Kvantové bodky sa časom rozpadajú, ale rovnako ako pri displejoch s LED diódami neexistuje riziko vyhorenia. Žiadny farebný filter znamená, že prakticky všetko generované svetlo prechádza k divákovi bez prekážok, čo vám dáva väčší jas na watt energie. A kvantové bodky je možné aplikovať v extrémne tenkých vrstvách, čo zachováva všetku flexibilitu OLED, čo MicroLED v súčasnosti nedokáže.

Prečo už nevyrábame displeje QDEL, ak sú také skvelé? Ukazuje sa, že zatiaľ čo červené a zelené ladené kvantové bodky boli úspešne vyrobené vo veľkom meradle, modré kvantové bodky sa vyrábajú ťažšie. Dosahuje sa pokrok, ale dnešné modré kvantové bodky stále nevyžarujú dostatok jasu, aby sa naň dalo spoľahnúť pri skutočnom zobrazení QDEL.

Odporúčania redaktorov

• Sony zverejňuje ceny televízorov na rok 2023 s jednou veľkou výnimkou
• Samsung náhodou odhalil cenu svojho 77-palcového QD-OLED televízora
• Mini-LED TV TCL QM8 na CES 2023: 98-palcový gigant so vstavaným subwooferom
• Samsung potvrdzuje ultrajasný 77-palcový QD-OLED panel na CES 2023. Bude to televízor?
• Tento úžasný, skladací 4K televízor teraz stojí o 50 % menej, no stále si ho nemôžete dovoliť