Punts quàntics i televisors LCD
No hi ha dubte que malgrat algunes deficiències, els televisors LCD són el tipus dominant de televisió venuda als consumidors com el centre de la seva experiència d'entreteniment a la llar. La ràpida acceptació del televisor LCD ha accelerat definitivament la desaparició de televisors CRT i posterior, i és també el motiu principal perquè els televisors de plasma ja no estan amb nosaltres.
Tanmateix, molts televisors OLED TV, amb el seu rendiment "millorat" com el successor legítim de LCD. De fet, LG ha apostat per aquesta tecnologia produint i promocionant activament televisors OLED.
Tanmateix, tant com els defensors podrien pensar que l'OLED representa un pas endavant en la tecnologia de televisió, els televisors LCD encara poden fer-se una entalla amb la incorporació de Quantum Dots.
Què és un punt quàntic?
Per als propòsits d'aplicació en televisions i pantalles de vídeo, un Quantum Dot és un nanocristal fet per l'home amb propietats de semiconductors que es pot utilitzar per millorar la brillantor i el rendiment del color que es mostra en imatges fixes i de vídeo en una pantalla LCD.
Els punts quàntics són partícules emissives (una mica semblants als fòssils d'un televisor de plasma), però, en aquest cas, quan són copejats amb fotons d'una font de llum externa (en el cas de l'aplicació de TV LCD una llum LED blava), cada punt emet un color d'un ample de banda específic, que es determina per la seva mida.
Els punts més grans emeten llum que està esbiaixada cap al vermell i, a mesura que els punts es fan més petits, emeten llum que està més esbiaixada cap al verd. Quan els punts quantificats de mides designats s'agrupen en una estructura (més d'això a la pàgina següent) i es combinen amb una font de llum LED blava, poden emetre llum a través de tot l'ample de banda del color requerit per a la visualització de TV. Aprofitant les propietats de Quantum Dot, els fabricants de televisors poden millorar el rendiment de la brillantor i el color dels televisors LCD per sobre de les capacitats actuals.
La imatge de dalt mostra a la vegada l'estructura d'un punt quàntic (a la dreta), un exemple hipotètic de la relació de propietats d'emissió de color Quantum Dot d'acord amb la mida (a l'esquerra) i el mètode pel qual els punts quantificats es fabriquen realment (s'assembla a alguna cosa del laboratori del doctor Frankenstein o del laboratori de química de la universitat).
Com es poden utilitzar punts quantificables en televisors LCD
Una vegada que es realitzen els punts de Quantum, els diferents punts de mida es poden col·locar de manera aleatòria o de mida organitzada en una carcassa que es pot col locar dins d'un televisor LCD (amb un televisor LCD els punts solen ser de dues mides, una opció optimitzada per a verds i l'altre optimitzat per a Xarxa).
La imatge que es mostra en aquesta pàgina il·lustra com es poden utilitzar els punts quantificables en un televisor LCD, d'acord amb el tipus de carcassa utilitzada.
- Situat a l'interior d'una carcassa (anomenat Edge Optic) al llarg de les vores del panell LCD entre una font de llum de vora blava LED i el panell LCD (per a televisors LCD / LED amb vorells).
- En una "capa de millora de pel·lícules" situada entre una font de llum LED blau i el panell LCD (per a televisors complets o televisors LED / LCD directes).
- En un xip que es col • loca sobre fonts de llum LED blaves al llarg de la vora d'un panell LCD (per a televisors LCD / il·luminats amb vora).
En cada mètode, un LED blau envia llum a través dels punts de Quantum, que després s'emocionen perquè emetin llum vermella i verd (que també es combina amb el blau procedent de la font de llum LED). La llum de diferents colors passa a través dels xips LCD, els filtres de color i, a la pantalla, la pantalla d'imatge. La capa emissiva Quantum Dot afegida permet que el televisor LCD mostri una gamma de colors més saturada i més àmplia que els televisors LCD sense la capa addicional de Quantum Dot.
Mira una demostració de vídeo de la aplicació Quantum Dot en un monitor LCD (Home Theater Geeks / QD Vision)
L'efecte de sumar punts quàntics a televisors LCD
A continuació es mostra un gràfic i un exemple de com l'addició de punts quàntics als televisors LCD pot millorar el rendiment del color.
A la part superior hi ha una representació gràfica estàndard que il·lustra l'espectre de color visible total. Tanmateix, els televisors i les tecnologies de vídeo no poden mostrar l'espectre de color sencer, de manera que tenint en compte que els triangles que es mostren dins d'aquest espectre mostren quina tanca s'apropen les diverses tecnologies de color utilitzades en els dispositius de visualització de vídeo.
Com es pot veure des dels triangles referenciats, els televisors LCD usen la il·luminació LED de color blanc tradicional o la il·luminació de la vora, molt menys que l'estàndard de color NTSC que es va adoptar el 1953 per a la transmissió de colors. Tanmateix, com també es veu, quan els punts de Quantum s'afegeixen a la barreja, el color d'un televisor LCD té la capacitat d'estendre's el més lluny com per complir els requisits estàndard del color NTSC.
L'efecte pràctic: els colors són més saturats i naturals, com es mostra a les comparacions de sota del gràfic.
També és important assenyalar que Quantum Dots també es pot utilitzar per satisfer les necessitats dels estàndards de color HD (rec.709) i Ultra HD (rec.2020 / BT.2020), tal com es descriu a l'article Punts quàntics per a càmeres de colors ultra-altes en pantalles LCD publicat per la Societat Internacional d'Òptica i Fotònica.
LCD vs OLED
Com es va esmentar en la meva introducció a aquest article, els televisors LCD són el tipus més comú que s'utilitza a les famílies de tot el món. No obstant això, dit això, els televisors LCD tenen desavantatges, que inclouen la saturació del color i el rendiment del nivell negre, especialment en comparació amb els televisors de plasma. La incorporació de sistemes d'il·luminació LED de color negre i negre ha ajudat una mica, però això no ha estat prou.
Com a resposta a aquestes deficiències, la indústria de la televisió (majoritàriament LG) ha estat perseguint OLED com la solució, ja que els televisors que incorporen tecnologia OLED poden produir una gamma de color més àmplia i negra absoluta.
No obstant això, tot i que OLED és considerat com una millor alternativa al LED / LCD, després d'anys de promeses i intents fallits per arribar al mercat, el 2014 només LG i Samsung van entrar al mercat de televisió amb televisors FEU OLOR de gran pantalla que es van presentar al CES 2013 amb dos aproximacions lleugerament diferents.
LG utilitza un sistema anomenat WRGB, que és una combinació de subpíxels OLED que emeten llum blanca i filtres de color per produir imatges, mentre que Samsung incorpora la veritable llum vermella, verda i blau que emet subpíxels OLED.
Els televisors OLED realment es veuen molt bé, però hi ha un problema important que impedeix que la resta de la indústria de la televisió porti televisors OLED al mercat a gran escala, cost.
A més, cal assenyalar que Samsung va abandonar la producció de televisió OLED per al consumidor l'any 2015, deixant LG i, i ara Sony, com a única font de televisors OLED dirigits al mercat de consum.
Malgrat l'afirmació que els televisors LCD són més complicats en l'estructura que els televisors OLED, el fet real és que, fins ara, els equips OLED han estat més costosos de fabricar en les mides de pantalla grans requerides per als televisors. Això es deu als defectes que apareixen en el procés de fabricació que fan que un gran percentatge de pantalles FEU OLOR es rebutgi de l'ús per a mides de pantalla grans. Com a resultat, la majoria dels suposats avantatges d'OLED (com ara poder visualitzar una gamma de color més àmplia i un nivell de color negre més ampli) sobre els televisors LED / LCD estan sofocats.
Aprofitant els problemes de producció de OLED i la capacitat d'incorporar Quantum Dots en el disseny de TV LED / LCD actualment executat (i molt pocs canvis necessaris en la línia de muntatge), Quantum Dots pot ser el bitllet per apropar el rendiment de la pantalla LED / LCD a la de el que els fabricants de televisions esperaven amb OLED - ia un preu molt més baix.
LCD amb punts quàntics vs OLED
En aquesta pàgina es mostra una taula que compara els requisits de llum, color, i consum d'energia de dos televisors Sony LED / LCD que incorporen Quantum Dots amb els televisors OLED de primera generació llançats per Samsung i LG.
Sense comptar amb molts detalls tècnics, quan es comparen els quatre jocs, es troba la cobertura en color dels dos conjunts LED / LCD equipats per Sony Quantum Dot que es fan servir per comparar-los, i el sistema OLED de Samsung original està molt a prop, mentre que el LG OLED set sembla que no funciona correctament.
D'altra banda, mentre que el conjunt de Samsung és capaç d'obtenir una alta potència de brillantor, tant el Sony Quantum Dot LED / LCD com els dispositius LG OLED estan molt a prop.
No obstant això, la diferència més important és el consum d'energia. Com podeu veure, tant els televisors OLED consumeixen més potència que els Sony set utilitzats en aquesta comparació, especialment quan consideri que el set de Sony de 4 polzades de 65 polzades consumeix menys potència que la TV OLED de 55 polzades. Això significaria, sense tenir en compte cap avenç d'enginyeria en les generacions futures de televisors OLED, que un televisor OLED de 65 polzades pugui consumir més energia que el seu equivalent en quantitats de llum LED / LCD.
A més, una altra cosa a tenir en compte és que, mentre que els televisors LED / LCD consumeixen energia a un nivell més constant, independentment de la producció de brillantor (encara que altres funcions del televisor, com ara Smart TV, etc., quan es puguin afectar el consum d'energia) El consum d'energia elèctrica OLED canvia amb el nivell de brillantor necessari per produir imatges. Així, com més brillant sigui el contingut, més potència es consumeix i, per descomptat, incloure Smart TV i altres funcions també canviarà això.
Així que, com podeu veure, tal com es mostra a la taula, el factor de costos addicionals tant en la fabricació com la compra d'un televisor OLED potser no ofereix una gran millora sobre un televisor LED / LCD equipat per Quantum Dot.
Punts quantics: un colorit present i futur
Hi ha tres proveïdors principals de Quantum Dot Technology per al seu ús en televisors, QD Vision (que proporciona la solució de vora òptica per a televisors LCD / LED amb llum frontal), i Nanosys i 3M (que proporcionen l'opció Quantum Dot film (QDEF) per utilitzar-lo amb televisors LED / LCD retroiluminats amb Full Array).
A la part esquerra de la foto que es mostra a dalt, el televisor que hi ha a l'esquerra és un Samsung 4K LED / LCD, i només a la dreta i a la part inferior hi ha un televisor LG 4K OLED. Just per sobre de LG OLED TV és un televisor LCD / LCD de 4 polzades de Philips equipat amb tecnologia Quantum Dot. Com podeu veure, els vermells apareixen més en el Philips que en el conjunt de Samsung i són una mica més saturats que els vermells que apareixen al conjunt LG OLED.
A la part dreta de la foto es troben exemples de televisors equipats amb Quantum Dot de TCL i Hisense.
L'ús de Quantum Dots ha donat un gran salt endavant ja que diversos fabricants de televisors van mostrar televisors compatibles amb Quantum Dot al 2016 CES, incloent Samsung, TCL, Hisense / Sharp, Vizio i Philips.
No obstant això, de manera estranya, LG, que va mostrar alguns prototips de Quantum Dot TV al 2015, sembla que va decidir retrocedir, i va afegir més recursos a la seva tecnologia OLED de televisió més cara.
D'altra banda, amb LG i Sony (a partir de 2017) sent els únics fabricants de televisors OLED (televisors Sony OLED usen panells LG OLED), l'alternativa Quantum Dot per a la millora del color que ofereix QD Vision, Nanosys i 3M, podria permet que la pantalla LCD continuï amb la seva posició dominant en el mercat durant anys i dècades per venir. Així que, la propera vegada que vagis a comprar un televisor, comproveu si té el "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT", o una etiqueta similar al conjunt o a la guia de l'usuari, que us indicarà tu que el televisor està utilitzant Quantum Dot Technology.
Quantum Dots i HDR: Millor junts: combinació de punts HDR i quantum (QD Vision)
Punts quàntics en pantalles mòbils: Apple Retina (Tech Radar)
