Технология SUHD на данный момент является флагманом по качеству изображения в телевизорах Samsung . Улучшение качества изображения, которое достигают телевизоры SUHD по сравнению с другими традиционными телевизорами, основано на трех ключевых технологиях: Quantum Dot Color , HDR 1000 и системе масштабирования изображения SUHD Remastering Engine . Сегодня мы хотим подробнее рассказать вам о технологии квантовых точек, которую используют телевизоры Samsung для получения наилучшего изображения на рынке.
Quantum Dot — это технология, которая включает в себя панель из наночастиц телевизора для улучшения цветовой гаммы , что приводит к высочайшему уровню светодиодных панелей. Чтобы лучше понять это, давайте быстро резюмируем, как работают обычные светодиодные панели. В основном у нас есть синий светодиод в качестве основного источника освещения . Благодаря этому черный цвет на экране выглядит ярче, чем должен , более темно-серый оттенок, а другие цвета выглядят менее яркими .
Телевизоры с квантовыми точками — что это
Эта проблема с цветами и черным заставила производителей продолжать искать способ улучшить эти типы панелей, не переходя на дорогие OLED-панели. В нанокристаллической технологии нет ничего нового, поскольку она была доступна каждому в течение многих лет, но каждый производитель хотел реализовать ее особым образом. Функция нанокристаллов будет заключаться в том, чтобы фильтровать синий свет, производимый светодиодами, разрушая его и получая белый свет, содержащий все цвета спектра . На практическом уровне это означает более глубокий черный цвет и более насыщенные цвета .
Компания Samsung улучшила эту технологию несколькими способами. С одной стороны, они смогли производить панели Quantum Dot без кадмия , соединения, которое может быть вредным для здоровья. С с другой стороны, они используют технику нанесения наночастиц фильтра под названием Quad-слой . Каждая наночастица защищена капсулой . Благодаря этому снижаются его возможные дефекты и вероятность окисления или влажности . Кроме того, уровень примесей в слое наночастиц снижается до минимума, в результате чего светимость увеличивается на 15% и увеличивается его долговечность .
Кроме того, телевизоры Samsung Quantum Dot используют технологию Ultra Black с панелью Moth-Eye , основанной на сетке глаз мотылька, чтобы минимизировать отражения . Как они это делают? Они создали структуру из нанометровых конусов, в которых свет поглощается панелью до тех пор, пока его падение не уменьшится на 99,7% . Комбинация этого типа панелей с технологией Quantum Dot позволяет получить еще более темный черный цвет .
Наконец, для дальнейшего совершенствования технологии квантовых точек в телевизорах Samsung установлена 10- битная панель , что обеспечивает большую глубину цвета . Отличие от обычной панели состоит в том, что каждый из пикселей способен обрабатывать больший объем информации . Это гарантирует, что телевизор покрывает 96% цветового пространства DCI-P3 , поддерживая цветовой вход BT 2020 .
Короче говоря, то, чего удалось достичь с помощью всех своих технологий Samsung Quantum Dot, — это более высокая точность цветопередачи , что позволяет приблизить цветопередачу к более реалистичной передаче , как мы могли видеть при анализе телевизора Samsung UE65KS9000 .
- Недавние Посты
- 5 альтернатив CamelCamelCamel, чтобы следить за падением цен на Amazon
- Оригинальное поздравление с Днем матери, чтобы поделиться в WhatsApp
- Хорошо ли использовать CCleaner в Windows 10?
- Ошибка хоста задач в Windows, что это такое и как исправить
- Как посмотреть пароль сети Wi-Fi в Windows 10
- Лучшие устройства для превращения вашего телевизора в Smart TV
- 5 бесплатных приложений для чтения PDF вслух
- Карты Южной и Центральной Америки, более 250 изображений для бесплатной загрузки и печати
- Лучшие приложения для вашего Samsung Smart TV
- Что делать, если я не могу войти в ING Direct через Интернет или работать со своим мобильным телефоном
- DTT, что такое DVB-T, DVB-T2 и DVB-C и чем они отличаются
- Как запросить счет на Vodafone
- Пошаговая установка Movie Maker на Windows 10
- Сколько стоит позвонить на номер 902 и другие номера со стационарного и мобильного телефона
- Вова надежен? 3 причины, почему да, и 4 причины, почему нет
- Как добавить субтитры к видео на YouTube, где их нет
- 5 сайтов для скачивания торрент-файлов без установки программ
- Как отправить анимированный GIF через WhatsApp Web
- Папка Windows.old, что это такое и как удалить
- 7 альтернатив Spotify, которые нельзя игнорировать
Источник: ru.sponsorsoftomorrow.com
Квантовая точка – это… Что такое Квантовая точка?
У этого термина существуют и другие значения, см. Точка (значения). Квантовая точка фрагмент проводника или полупроводника (например InGaAs, CdSe или GaInP/InP), носители заряда (электроны или дырки) которого ограничены в пространстве по…
1. Что такое квантовая точка?
На рисунке 1 представлено строение трехмерной квантовой точки. [4]
Первооткрывателями нанокристаллических полупроводниковых квантовых точек, выполнившими пионерские исследования их электронных и оптических свойств, были наши соотечественники: A. И. Екимов и A. A. Онущенко. В 1981 году они предложили и реализовали первые КТ — микрокристаллы соединений А2B6, сформированные в стеклянной матрице.
Квантовыми точками (КТ) называют частицы с характерными размерами в области наномасштаба — меньше 100 нанометров — во всех трех измерениях, которые содержат электроны проводимости.
При таких размерах квантовая точка уподобляется свойствами атому, ее так часто и называют — искусственный атом. Как известно, в квантовой механике наряду с массой частице присваивается некая длина волны, связанная с ее энергией. В этом проявляется корпускулярно-волновой дуализм. Когда длина волны становится сравнимой с характерными размерами ограничивающего такую частицу пространства, энергетические уровни делаются дискретными, что мы и наблюдаем в атомах и квантовых точках. Благодаря успехам технологии можно получать КТ различного размера, изменяя энергетический спектр. Это дает широкие возможности при формировании наноструктур, в зависимости от поставленных задач. [1]
Рис. 2. Энергетический спектр квантовой точки [3]
Энергетический спектр квантовой точки неоднороден, в нем есть отдельные уровни энергии для электрона (отрицательно заряженной частицы) и дырки. Дыркой в полупроводниках называется незаполненная валентная связь, носитель положительного заряда численно равному электрону, она появляется, когда связь между ядром и электроном разрывается.
Если создаются условия, при которых носитель заряда в кристалле переходит с уровня на уровень, то при этом переходе излучается фотон. Изменяя размер частицы можно управлять частотой поглощения и длиной волны этого излучения. Практически же это значит, что в зависимости от размера частицы точки при облучении они будут светиться разным цветом.
Рис. 3. Изменение цвета (полосы испускания) коллоидного раствора частиц CdSe в оболочке ZnSe в зависимости от размера квантовых точек. [3]
Возможность контролировать длину волны излучения через размер частицы позволяет получать из квантовых точек устойчивые вещества, превращающие поглощаемую ими энергию в световое излучение – фотостабильные люминофоры. [3]
На смену элементам электронных приборов, для которых применимо классическое описание, приходит элементная база наноэлектроники, где необходим последовательно квантовомеханический подход. Квантово-размерные наноструктуры важны не только для наноэлектроники, но и как основа информационных систем нового поколения, они могут применяться для создания магниточувствительных детекторов, на их основе в оптоэлектронике создаются сверхмалые лазерные источники.
Современная субмикронная технология позволяет создавать объекты, в которых движение электронов локализовано в плоскости. Такая ситуация имеет место в полупроводниковых гетероструктурах, на переходе металл-диэлектрик. При приложении достаточно высокого напряжения перпендикулярно слоям гетероструктуры электроны выходят на поверхность и ведут себя как двумерный электронный газ. Если к тому же потенциал ограничивает электроны в одном направлении в плоскости, то электроны могут свободно двигаться только в одном оставшемся — это одномерный газ (квантовые проволоки). Если же ограничивается движение электронов в обоих направлениях, мы получаем квантовую точку. [4. с. 34]
1.1. Квантовые точки — искусственные атомы
Квантовые точки (КТ) — это гигантские (по сравнению с атомами) искусственные атомы с контролируемыми параметрами. Современные технологии позволяют получать и отдельные КТ, и массивы КТ с контролируемыми параметрами, такими как расположение, область локализации, число носителей заряда, крутизна удерживающего потенциала. Если мы сравним КТ и “обычные” атомы, то КТ перспективны из-за возможности управлять их свойствами с помощью магнитного поля (таблица 1). Чтобы значимо изменить свойства обычных атомов, требуются поля, как в нейтронных звездах, а для квантовых точек — вполне доступные в земных лабораториях.
Таблица 1. Сравнение параметров квантовых точек и атомов [4]
Системы же КТ могут рассматриваться как искусственные гигантские молекулы с контролируемо изменяемыми параметрам. Периодические и апериодические массивы КТ — искусственные кристаллы и квазикристаллы.
Рис. 4. Строение двумерной квантовой точки. [4]
Типичный размер квантовой точки — несколько десятков нанометров, однако размер занятой электронами области из-за внешнего потенциала может быть значительно меньше. В такой ситуации становится существенным квантование движения в плоскости границы, так что получается структура, подобная атому (с дискретными уровнями энергии), но роль атомного потенциала выполняет искусственно созданный потенциал квантовой точки, а число электронов может контролируемо изменяться от единиц до нескольких сотен. [4, с. 34]
1.2. Преимущества квантовых точек
Растворы на основе квантовых точек превосходят традиционные органические и неорганические люминофоры по ряду параметров, важных для тех областей практического применения, в которых необходима точная перенастраиваемая люминесценция.
Квантовые точки — фотостабильные люминофоры
• Фотостабильны, сохраняют флуоресцентные свойства в течение нескольких лет.
• Высокая стойкость к фотовыцветанию: в 100 – 1000 раз выше, чем у органических флуорофоров.
• Высоких квантовый выход флуоресценции – до 90%.
• Широкий спектр возбуждения: от УФ до ИК (400 – 200 нм).
• Высокая чистота цвета из-за высоких пиков флуоресценции (25-40 нм).
• Высокая устойчивость к химической деградации.
Еще одним преимуществом, в особенности для полиграфии, является то, что на основе квантовых точек можно делать золи – высокодисперсные коллоидные системы с жидкой средой, в которой распределены мелкие частицы. А значит из них можно производить растворы, пригодные для струйной печати. [3]
Другое не менее важное свойство квантовой точки связано с проявлением дискретности заряда при протекании электрического тока через замкнутую цепь, включающую КТ. При уменьшении размеров квантовой точки увеличивается энергия, необходимая для переноса на нее единичного заряда (вследствие уменьшения емкости КТ пропорционально ее характерному размеру). Это приводит к явлению осцилляции, то есть колебания тока при протекании через КТ, период которых определяется переносом единичного заряда в квантовой точке, что открывает путь к управлению током с точностью до отдельного электрона. Сегодня подобные исследования составляют отдельное направление — одноэлектронику. [1]
Что это?
Квантовая точка – это элемент со свойствами проводника или полупроводника с ограниченным в трех пространствах носителем заряда. Название «квантовая» точка получила благодаря тому, что несмотря на небольшие размеры частица имеет характеристики, присущие электронам.
Что такое квантовые точки?
Квантовые точки (КТ) представляют собой нанокристаллы некоторых полупроводниковых материалов, например, кремния. Их величина измеряется в миллиардных долях метра и варьируется от 2 до 10 нм. В силу такого микроскопического размера КТ ведут себя иначе, чем в объёмных полупроводниках. При определённом воздействии точки могут светиться различными цветами и этим процессом можно управлять.
Смотрите также
- Список лазерных статей
Типы квантовых точек
Различают два типа квантовых точек (по способу создания):
- эпитаксиальные квантовые точки;
- коллоидные квантовые точки.
Преимущества нанокристаллов перед LED
Вкратце перечислим основные преимущества телевизоров с экраном из квантовых точек над жидкокристаллическими моделями со светодиодной подсветкой:
- максимальная чёткость благодаря мгновенному отклику;
- широкий угол обзора;
- цветовой диапазон;
- яркость.
По всем техническим характеристикам QLED превосходят LED модели, за исключением стоимости. Жидкокристаллические устройства со светодиодной подсветкой стоят намного дешевле. Впрочем, это объясняется инновационностью технологии квантовых точек.
Как работает обычная LED-подсветка?
Чтобы перейти к сравнению различных технологий, стоит подробно изучить каждую и разобраться, например, с тем, как работает стандартный ЖК-экран. Обычный дисплей – это слоеная конструкция, основу которой представляют кристаллы. Сами по себе элементы светить не могут. Поэтому важно обеспечить подачу света на элементы. Принцип работы достаточно прост:
- Сзади стандартного LED-телевизора расположена светодиодная матрица. Она светится постоянным белым цветом, яркость которого не меняется.
- Свет, который выдает матрица, поступает на рассеивающий слой, а затем проникает на другую матрицу, в основе которой лежат жидкие кристаллы.
- Наночастицы представляют собой пиксели с предусмотренными субпикселями в количестве трех штук. В каждом субпикселе содержатся фильтры из красного, зеленого и синего цвета.
- Транзистор, предусмотренный конструкцией, регулирует подачу и яркость света, направленного на кристаллы. В результате такого контроля формируется цвет и свет пикселей.
В конце зритель получает изображение, которое показывает экран. В нем пиксели образуют единую картинку.Становится понятно, что для достижения нужного цветового качества требуется два фактора: точные цвета светофильтров и правильная подсветка матрицы с широким спектром. Обычно с последним у LED-телевизоров возникают проблемы.
Большая часть матриц в таких устройствах не белые и обладают небольшим цветовым спектром. Обычно производители расширяют спектр за счет использования специальных покрытий. Но полученный в результате таких решений цвет нельзя назвать идеальным.
Рекомендации
- Fujitsu (10 сентября 2004 г.). Fujitsu, Токийский университет разработали первый в мире лазер на квантовых точках 10 Гбит / с с революционным выходом, независимым от температуры. Пресс-релиз.
Применение квантовых точек
Квантовые точки являются перспективными материалами в медицине, биологии, оптике, оптоэлектронике, микроэлектронике, полиграфии, энергетике.
Коллоидные квантовые точки являются хорошей заменой традиционных люминофоров, как органических, так и неорганических. Они превосходят их по фотостабильности, яркости флуоресценции, а также имеют некоторые уникальные свойства[13]. Оптические свойства этих нанокристаллов используются в самых неожиданных исследованиях, в которых требуется удобная, перестраиваемая люминесценция, например в биологических исследованиях. Например, квантовые точки разных размеров проникают в разные части клеток и окрашивают их в разные цвета[14][15].
Квантовые точки всё больше используются в качестве биомаркеров для визуализации в медицине, например для окрашивания опухолей или аутоиммунных антител, доставки лекарств к нужным тканям (присоединяя лекарственные вещества к наночастицам, можно более точно нацеливать их на опухоли)[16].
Ещё недавно о широком применении квантовых точек в электронике речи не шло, но в последние годы ряд компаний выпустил на рынок продукцию с использованием данных наночастиц. Среди анонсированных продуктов имеются как экспериментальные образцы, так и массовые изделия. Компания LG Display ещё в 2010 году создала первые прототипы дисплеев на основе квантовых точек[17].
В 2015 году TPV Technology разработала совместно с QD Vision и выпустила в продажу первый потребительский монитор 276E6ADS на базе квантовых точек[18]. В настоящее время жк-панели с подсветкой на квантовых точках (QD-LED) устанавливают в свои телевизоры Samsung, LG Electronics, Sony, TCL Corporation, Hisense. Существует программа создания устройств отображения, где сами квантовые точки будут выступать в роли светоизлучателей[19].
Возможное применение квантовых точек: полевые транзисторы, фотоэлементы, LED, лазерные диоды[1]. Компания Nexxus Lighting в 2009 году выпустила светодиодную лампу с использованием квантовых точек[20].
На основе КТ можно изготавливать покрытия, изменяющие излучение существующих источников света или солнечного света, что может быть применимо, например, в сельском хозяйстве для преобразования ультрафиолетового света в красный, который полезен растениям.
Квантовые точки также применяются в гибридных солнечных батареях в качестве материала, преобразующего солнечную энергию в постоянный электрический ток. Использование квантовых точек в многослойных солнечных батареях позволяет добиться более эффективного поглощения солнечного излучения, так как они могут поглощать свет в более широком диапазоне (включая инфракрасный и ультрафиолетовый), чем традиционные солнечные элементы[21].
UbiQD, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (англ.) русск. , Лос-Аламосская национальная лаборатория разрабатывают люминесцентный солнечный концентратор (LSC) на квантовых точках[22][23].
Квантовые точки могут входить в состав чернил для защиты документов и ценных бумаг от фальсификации[24][25].
Квантовые точки — один из главных кандидатов для представления кубитов в квантовых вычислениях.
В нефтегазовой отрасли квантовые точки применяются в технологии маркерных исследований горизонтальных скважин компании GeoSplit[26].
Это все еще LCD-телевизор
Широкая цветовая гамма особенно пригодится для новых 4К-телевизоров и цветовой субдискретизации типа 4:4:4, которая нас ждет в будущих стандартах. Это все прекрасно, но помните, что квантовые точки не устраняют других проблем ЖК-телевизоров. Например, практически невозможно получить идеальный черный, потому как жидкие кристаллы (те самые как бы «жалюзи», о чем я писал выше) не способны полностью блокировать свет. Они могут лишь «прикрываться», но не закрываться полностью.
Квантовые точки призваны улучшить цветопередачу, а это значительно улучшит впечатление от картинки. Но это не OLED-технология или плазма, где пиксели способны полностью прекращать подачу света. Тем не менее плазменные телевизоры ушли на пенсию, а OLED по-прежнему слишком дороги для большинства потребителей, поэтому все же приятно знать, что в скором времени производители предложат нам новый вид LED-телевизоров, который будет показывать лучше.
5. Источники публикации
1. Наночастицы с огромным потенциалом [В Интернете] / авт. Двуреченский Анатолий Васильевич // Науки в Сибири. – издание Сибирского отделения РАН, 01 11 2018 г.. – 05 06 2020 г.. – http://www.sbras.info/articles/science/nanochastitsy-s-ogromnym-potentsialom
3. Квантовые точки: полиграфия и другие области применения [В Интернете] / авт. Ольга Филатова // Печатник.com — полиграфический портал. – 08 12 2016 г.. – 05 06 2020 г.. – https://pechatnick.com/articles/kvantovie-tochki-poligrafiya-i-drygie-oblasti-primeneniya
4. Микроэлектроника переходит на квантовые точки [Журнал] / авт. Капуткина Наталия, Алтайский Михаил // Коммерсантъ-Наука. – Москва : АО «Коммерсантъ», 30 11 2015 г.. – № 7. – стр. 34-36.
5. Квантовые точки — что это такое [Видео] Канал администратора общественно-образовательного портала SNEG5.com https://youtu.be/XkJLgQuNfXo
6. Квантовые точки — светодиоды и краски [Видео] Канал администратора общественно-образовательного портала SNEG5.com https://youtu.be/rfTGFsFWPp8
Литература по теме «Квантовая точка»
1. Марков, С.А. Органический синтез коллоидных квантовых точек / С.А. Марков // Окно в микромир. – 2002. – № 4. – С. 18-24.
2. Козлова, М.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук. Особенности нелинейного поглощения при резонансном одно- и двухфотонном возбуждении экситонов в коллоидных квантовых точках CdSe/ZnS / М.В. Козлова. – Москва, 2015.
3. Ненашев, А.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Моделирование электронной структуры квантовых точек / А.В. Ненашев. – Новосибирск, 2004.
4. Кравцова, А.Н. “In silico исследование атомной и электронной структуры квантовых точек CdTe, допированных атомами редкоземельных элементов” / А.Н Кравцова, А.В. Солдатов, С.А. Сучкова, // Журнал структурной химии. – 2016. – Т. 57, № 3. – С. 508 – 514.
5. Кравцова, А.Н. Допированные квантовые точки семейства CdTe / А.Н Кравцова, А.В. Солдатов, С.А. Сучкова, К.А. Ломанченко, И.А. Панкин, М.Б.
Файн, А.Л. Бугаев // Известия РАН. Серия физическая – 2015. – Т. 79, № 11. – С. 1612-1611.
7. Васильев, Р.Б. Методические материалы. Квантовые точки: синтез, свойства, применение // Р.Б. Васильев, Д.Н. Дирин. – М: ФНМ МГУ, 2007.
8. Солдатов, А.В. Методические указания по курсу “Спектроскопия рентгеновского поглощения”. Часть II / А.В. Солдатов. – Ростов-на-Дону. – 2011.
9. Квантовые точки (Quantum dot LED) — новая технология производства дисплеев [В Интернете] / авт. Виталий Шундрин // MediaPure.ru — cтатьи о компьютерах, мультимедийной технике. – 01 05 2015 г.. – 05 06 2020 г.. – https://mediapure.ru/matchast/kvantovye-tochki-quantum-dot-led-novaya-texnologiya-proizvodstva-displeev/
Общая оценка материала: 5
Оценка незарегистрированных пользователей:
Источник: univer-irk.ru
Квантовые точки это подсветка
С момента изобретения телевидения прошло без малого столетие. С тех пор технологии шагнули далеко вперёд и средства передачи движущегося изображения претерпели кардинальных изменений. Зрители получили возможность в полной мере наслаждаться реалистичной картинкой, полноразмерной, яркой, цветной и контрастной. Во многом это заслуга компании Samsung, инженеры которой изобрели и запатентовали технологию QLED. Из этой статьи вы узнаете, что она собой представляет, как реализуется и какие имеет особенности.
Квантовые точки известны науке более четверти века. Они представляют собой кристаллы из полупроводникового материала размером меньше 1/10000 человеческого волоса. Они фотоактивны, то есть под воздействием светового излучения или электрической энергии начинают излучать собственный свет красного, синего и зелёного цвета. Какой именно цвет будет переизлучать точка, зависит от её размера. Например, квантовая точка с ядром диметром 2 нанометра будет излучать синий цвет, а 6 нм — красный.
Учёные всего мира работали над тем, чтобы поставить это явление на службу человечества, но впервые создать экран ТВ, работающий на квантовых точках, удалось только сотрудникам научно-исследовательского центра Samsung. Технология была запатентована и получила название QLED. Это английская аббревиатура словосочетания quantum dot, в переводе означает «квантовая точка».
Немного QLED истории
В начале девяностых годов прошлого века началась научная работа по исследованию квантовых точек в качестве источника света, а у же в двухтысячных их начали рассматривать как основу для создания дисплеев нового поколения. Специально для этих целей была создана ленксингтонская лаборатория QD Vision. В ней совместно работали независимые учёные, представители LG и Samsung.
Последние зимой 2011 представили пилотный образец QLED-дисплея. Это был четырёхдюймовый экран, созданный в двух вариациях: на стекле и полимере. Обе управлялись активной матрицей.
Изначально для изготовления квантовых точек в промышленных масштабах применялся кадмий. Материал весьма дорог, токсичен и ограничен по весу однородного элемента, поэтому специалисты Samsung Electronics начали искать ему замену. Ей стал индий, который с 2015 года закупается у Dow Chemical (партнёр и эксклюзивный поставщик Samsung, LG и ряда других компаний).
Технология QLED что это
QLED — технология производства жидкокристаллических экранов со светодиодной подсветкой Quantum dot в промышленных масштабах. Права на неё принадлежат компании Samsung, но использовать название в коммерческих целях могут все участники QLED-Alliance, который был создан весной 2017 года. Заключается в применении полосок из светящихся кристаллов в качестве основы. Путём литографического нанесения полоски закрепляются на матрице тонкоплёночных транзисторов. Их использование позволяет создать каждый пиксель матрицы с тремя субпикселями: синим, зелёным и красным.
Комбинируясь с разной интенсивностью, они рождают миллионы оттенков, что позволяет добиться потрясающего качества изображения. Технология позволяет создавать субпиксели размером 10*50 мкм, что делает возможным применение QLED-матриц не только в телевизионных экранах и компьютерных мониторах, но и в ледтопах, смартфонах.
Устройство QLED матриц
В мониторах, созданных на quantum dot, синие светодиоды — ключевые. Используются в качестве основной подсветки. Они генерируют световой поток, который проходит через прозрачный слой особого вещества с квантовыми точками внутри. Так в спектр добавляются зелёный и красный цвета максимально возможной чистоты. QLED-матрица Samsung состоит из следующих элементов:
- светодиодная подсветка;
- прозрачная плёнка с quantum dot;
- поляризатор;
- стеклянная подложка;
- жидкокристаллические ячейки;
- светофильтр.
Поляризатор и стеклянная подложка в конструкции дублируются. Между диодами, расположенными по всей площади экрана, и матрицей стоит лист с люминофором. Он создаёт полноцветное свечение за экраном и обеспечивает максимально возможный охват цветовой палитры.
Принцип действия
Изначально разработчики хотели взять OLED-матрицу и модернизировать её. Они планировали использовать квантовые точки в качестве эмиссионного слоя. Но главной целью учёных было создание полноценного телевизора, работающего на Quantum dot, поэтому они отказались от первоначальной идеи, выбрав фотолюминисцентную технологию. Сейчас электроэмиссионные дисплеи существуют только в виде тестовых образцов. В промышленных масштабах выпускаются жидкокристаллические экраны с фотолюминисцентными квантовыми точками в качестве подсветки.
Они управляются активной TFT-мартицей, состоящей из тонкоплёночных транзисторов (толщиной от 1/10 до 1/100 микрона). Применение quantum dot для производства цветных дисплеев позволило снизить себестоимость матриц, обеспечить максимально близкую к естественной цветопередачу жидкокристаллических экранов, в пять раз уменьшить энергопотребление по сравнению с LCD-вариациями и существенно увеличить рабочий ресурс устройств.
Цветопередача
QLED-матрица создаёт обширную цветовую гамму с более чем девяностопроцентным охватом цветового пространства DCI-P3. Это позволяет отображать максимально яркие и насыщенные цвета, отличающиеся особой реалистичностью. Все преимущества можно в полной мере оценить при просмотре HDR-контента.
В отношении яркости и насыщенности цветопередачи QLED-матрицы значительно опережают OLED- и LED-аналоги. Реалистичность изображения, хорошее восприятие яркости — ключевые особенности. Антибликовые интерферентные покрытия (применяются для всех топовых моделей Samsung) позволяют наслаждаться просмотром при освещении любой интенсивности.
Уровень чёрного, яркость и контрастность
Это ключевые параметры для современного телевизора. В QLED-моделях преимущественно используются VA-панели, способные обеспечить значительно более высокие уровни чёрного, чем те же IPS-вариации.
Типовые значения контрастности QLED-панели достигают показателей 4000:1 и выше, уровень чёрного находится в пределах от 0.016 до 0.020 нит при средней яркости в 1400- 2000 нит и её пиковых значениях достигающих 4000 нит. К этому следует добавить местное затемнение, позволяющее достигать уровней чёрного глубины, близкой к максимальной. Параметры контрастности и глубины чёрного ТВ с IPS-матрицей в среднем вчетверо уступают показателям QLED-моделей.
Читайте так же: Оптический прицел nikko stirling airking 4×32 ao с подсветкой
Размытие движения
Этот эффект появляется по причине замедленного действия пикселей, которые запаздывают при формировании картинки. Время их отклика — ключевой параметр, влияющий на плавность обработки изображения.
Плёночные QLED-матрицы отличаются способностью контролировать быструю смену цвета пикселя. Они показывают минимальное время отклика, существенно превосходя аналоги по этому показателю. Быстрее их реагировать на смену цвета могут только топовые OLED-модели. Обе разновидности демонстрируют минимальное размытие при динамично изменяющейся картинке или его полное отсутствие.
OLED и QLED: что лучше — разница, которая определяет разницу
Когда речь заходит о современных экранах, в сознании обычно возникают две аббревиатуры. Это закономерно, ведь именно они по большей мере и определяют сейчас рынок. У истоков обеих технологий стояла Samsung Electronics. В том числе поэтому они имеют много общего, но всё же существенно отличаются.
В производстве ТВ менеджмент корпорации сместил акценты в сторону QLED-матриц. Они стали следующим этапом эволюции всем привычных жидкокристаллических экранов. В OLED-панели же интегрированы органические светодиоды. Они излучают свет определённого спектра без стороннего воздействия, что приводит к сохранению остаточного изображения. В этом их ключевое отличие между двумя топовыми разновидностями.
Преимущества и недостатки qled
QLED TV отличаются выдающимися техническими характеристиками и отменными эксплуатационными качествами.
- Предельная чёткость изображения. Поддерживают AI Upscaling, HDR (в том числе в мультивариациях), разрешения 4К и 8К.
- Увеличенный угол обзора. Обеспечивается путём применения двух дополнительных слоёв quantum dot.
- Реалистичность изображения. Обусловлена феноменальной яркостью и отменной цветопередачей.
- Полное отсутствие выгорания. Такие телевизоры рассчитаны на беспрерывную работу в течение длительного времени при любой яркости. Производитель даёт десятилетнюю гарантии от выгорания.
- Инновационное антибликовое покрытие. Не подвержено истиранию, увеличивает контрастность, не притягивает пыль.
- Способность экрана отображать статичную картинку. QLED TV в режиме Ambient может дублировать рисунок обоев, отображать вид из окна, фоторепродукцию или художественное произведение с минимумом энергозатрат.
Такие экраны выгодно отличаются от аналогов в контексте качества картинки, поддерживаемых технологий и форматов, эксплуатационных характеристик. Можно было бы назвать их идеальными, если не одно «Но».
Оно обусловлено следующими минусами:
- Стоимость. Для многих это определяющий фактор. QLED-модели в среднем почти втрое дороже тривиальных LED-аналогов с такой же диагональю экрана.
- Отсутствие возможности раскрыться в полной мере. QLED TV несколько опередили своё время. Сейчас большинство видеоконтента снимается в формате Full HD, а телевизоры на квантовых точках реализуют свой потенциал при показе изображения в 4К и 8К.
- Только ровный экран. Несмотря на то, что токсичный кадмий, требовавший изоляции, удалось исключить из конструкции, панели с quantum dot не делают гибкими. Изогнутые экраны — тренд, который имеет все шансы приобрести характер долгосрочной тенденции.
- Выгорание пикселей — но сейчас уже и на это дают гарантию
Для большинства пользователей недостатки несущественны и с лихвой компенсируются преимуществами.
Ценовой фактор — сколько стоит QLED телевизор?
Производители непрерывно работают над снижением себестоимости QLED-матриц, но пока их усилия не увенчались значительными успехами. Уменьшение количества элементов конструкции (в некоторых новых моделях отсутствует металлический нанофильтр) тоже не дало желаемого результата — QLED-телевизор по прежнему минимум в 2.5 раза дороже LED-аналога. Стоимость моделей с диагональю 55 дюймов начинается примерно с $ 1000, а прайс на топовые устройства может достигать $ 20-25 000.
Что означают буквы и цифры в названии моделей QLED телевизоров Samsung?
Для примера возьмём телевизор Samsung QE55Q87TAU:
Вместо выводов
Если вы хотите в полной мере наслаждаться ярким, контрастным и реалистичным изображением в форматах 4К и 8К, более подходящего варианта для этого, чем QLED-матрица, найти не удастся. Она — признанный лидер в этом сегменте, по части яркости и цветопередачи достойной альтернативы не существует.
Отменные эксплуатационные качества и крутые опции, такие как режим Ambient, — не менее веские аргументы в пользу такого выбора. Да, есть некоторые проблемы с выгоранием пикселей, но это решаемо и в ближайшем будущем это поправят. Следует понимать, что за качество нужно платить. Если ваш бюджет ограничен и вы планируете смотреть видеоконтент FULL HD-качества, есть смысл рассмотреть более простые и недорогие аналоги.
Что такое QD-телевизор, где искать «квантовые точки» и почему они показывают лучше
LED, LCD, OLED, 4K, UHD. казалось бы, последнее, что сейчас нужно телевизионной индустрии, так это очередная техническая аббревиатура. Но прогресс не остановить, встречайте еще пару букв — QD (или Quantum Dot). Сразу отмечу, что термин «квантовые точки» в физике имеет более широкое значение, чем требуется для телевизоров. Но в свете нынешней моды на все нанофизическое маркетологи крупных корпораций с радостью начали применять это непростое научное понятие. Поэтому я решил разобраться, что же это за квантовые точки такие и почему все захотят купить QD-телевизор.
Сначала немного науки в упрощенном виде. «Квантовая точка» — полупроводник, электрические свойства которого зависят от его размера и формы (wiki). Он должен быть настолько мал, чтобы квантово-размерные эффекты были выраженными. А эффекты эти регулируются размером этой самой точки, т.е. от «габаритов», если это слово применимо к столь малым объектам, зависит энергия испускаемого, например, фотона — фактически цвет.
Quantum-Dot-телевизор LG, который впервые покажут на CES 2015
Еще более потребительским языком — это крошечные частицы, которые начнут светиться в определенном спектре, если их подсветить. Если их нанести и «растереть» на тонкой пленке, затем подсветить ее, пленка начнет ярко люминесцировать. Суть технологии в том, что размер этих точек легко контролировать, а значит добиться точного цвета.
Цветовой охват QD-телевизоров, согласно данным компании QD Vision, выше в 1,3 раза, чем у обычного ТВ, и полностью покрывает NTSC
Читайте так же: Светильники для растений светодиодные какие выбрать
На самом деле, не так уж и важно, какое имя выбрали большие корпорации, главное, что это должно дать потребителю. И тут обещание довольно простое — улучшенная цветопередача. Чтобы лучше понять, как «квантовые точки» ее обеспечат, нужно вспомнить устройство ЖК-дисплея.
Свет под кристаллом
LCD-телевизор (ЖК) состоит из трех основных частей: белая подсветка, цветовые фильтры (разделяющие свечение на красный, синий и зеленый цвета) и жидкокристаллическая матрица. Последняя выглядит как сетка из крошечных окон — пикселей, которые, в свою очередь, состоят из трех субпикселей (ячеек). Жидкие кристаллы, подобно жалюзи, могут перекрыть световой поток или наоборот открыться полностью, также есть промежуточные состояния.
Компания PlasmaChem GmbH производит «квантовые точки» килограммами и пакует их во флаконы
Когда белый свет, излучаемый светодиодами (LED, сегодня уже сложно найти телевизор с люминесцентными лампами, как это было всего лишь несколько лет назад), проходит, например, через пиксель, у которого закрыты зеленая и красная ячейки, то мы видим синий цвет. Степень «участия» каждого RGB-пикселя меняется, и таким образом получается цветная картинка.
Размер квантовых точек и спектр, в котором они излучают свет, по данным Nanosys
Как вы понимаете, для обеспечения цветового качества изображения требуются как минимум две вещи: точные цвета светофильтров и правильная белая подсветка, желательно с широким спектром. Как раз с последним у светодиодов есть проблема.
Во-первых, они фактически не белые, вдобавок, у них очень узкий цветовой спектр. То есть спектр шириной белого цвета достигается дополнительными покрытиями — есть несколько технологий, чаще других используются так называемые люминофорные диоды с добавкой желтого. Но и этот «квазибелый» цвет все же недотягивает до идеала. Если пропустить его через призму (как на уроке физики в школе), он не разложится на все цвета радуги одинаковой интенсивности, как это происходит с солнечным светом. Красный, например, будет казаться гораздо тусклее зеленого и синего.
Так выглядит спектр традиционной LED-подсветки. Как видите, синий тон гораздо интенсивней, да и зеленый с красным неравномерно покрывают фильтры жидких кристаллов (линии на графике)
Инженеры, понятное дело, пытаются исправить ситуацию и придумывают обходные решения. Например, можно понизить уровень зеленого и синего в настройках телевизора, однако это повлияет на суммарную яркость — картинка станет бледнее. Так что все производители искали источник белого света, при распадении которого получится равномерный спектр с цветами одинаковой насыщенности. Тут как раз на помощь и приходят квантовые точки.
Квантовые точки
Напомню, что если мы говорим о телевизорах, то «квантовые точки» — это микроскопические кристаллы, которые люминесцируют, когда на них попадает свет. «Гореть» они могут множеством различных цветов, все зависит от размера точки. А учитывая, что сейчас ученые научились практически идеально контролировать их размеры путем изменения количества атомов из которых они состоят, можно получать свечение именно того цвета, которого нужно. Также квантовые точки очень стабильны — они не меняются, а это значит, что точка созданная для люминесценции с определенным оттенком красного будет практически вечно сохранять этот оттенок.
Так выглядит спектр LED-подсветки с использованием QD-пленки (согласно данным компании QD Vision)
Инженеры придумали использовать технологию следующим образом: на тонкую пленку наносится «квантовоточечное» покрытие, созданное для свечения с определенным оттенком красного и зеленого. А светодиод — обычный синий. И тут кто-то сразу догадается: «все понятно — есть источник синего, а точки дадут зеленый и красный, значим мы получим ту самую модель RGB!». Но нет, технология работает иначе.
Нужно помнить, что «квантовые точки» находятся на одном большом листе и они не разбиты на субпиксели, а просто перемешаны между собой. Когда синий диод светит на пленку, точки излучают красный и зеленый, как уже говорилось выше, и только когда все эти три цвета смешиваются — тут-то и получается идеальный источник белого света. И напомню, что качественный белый свет позади матрицы фактически равен натуральной цветопередаче для глаз зрителя по другую сторону. Как минимум, потому что не приходится делать коррекцию с потерей или искажением спектра.
Это все еще LCD-телевизор
Широкая цветовая гамма особенно пригодится для новых 4К-телевизоров и цветовой субдискретизации типа 4:4:4, которая нас ждет в будущих стандартах. Это все прекрасно, но помните, что квантовые точки не устраняют других проблем ЖК-телевизоров. Например, практически невозможно получить идеальный черный, потому как жидкие кристаллы (те самые как бы «жалюзи», о чем я писал выше) не способны полностью блокировать свет. Они могут лишь «прикрываться», но не закрываться полностью.
Квантовые точки призваны улучшить цветопередачу, а это значительно улучшит впечатление от картинки. Но это не OLED-технология или плазма, где пиксели способны полностью прекращать подачу света. Тем не менее плазменные телевизоры ушли на пенсию, а OLED по-прежнему слишком дороги для большинства потребителей, поэтому все же приятно знать, что в скором времени производители предложат нам новый вид LED-телевизоров, который будет показывать лучше.
Сколько стоит «квантовый телевизор»?
Первые QD-телевизоры Sony, Samsung и LG обещают показать на выставке CES 2015 в январе. Однако впереди всех китайская TLC Multimedia, они уже выпустили 4K QD-телевизор и говорят, что он вот-вот появится в магазинах в Китае.
55-дюймовый QD-телевизор от TCL, показанный на выставке IFA 2014
На данный момент назвать точную стоимость телевизоров с новой технологией невозможно, ждем официальных заявлений. Писали, что стоить QD будут втрое дешевле аналогичных по функционалу OLED. К тому же технология, как говорят ученые, совсем недорогая. Исходя из этого, можно надеяться, что Quantum Dot-модели будут широко доступны и попросту заменят обычные.
Однако я думаю, что сперва цены все равно завысят. Как это обычно бывает со всеми новыми технологиями.
Источник: ohranivdome.net