Квантовое будущее телевизоров — часть №2

Егор


Продолжаем говорить про новую технологию производства дисплеев — квантовые точки. Для лучшего понимания рекомендую ознакомиться с первой частью материала.

«Фотоулучшенный» дисплей с квантовыми точками

Вставка квантовых точек между светодиодами и фильтрами может улучшить изображение, максимизируя количество света, имеющего точные красные, зеленые и синие длины волн, и минимизируя энергию, используемую для генерации света между этими длинами волн (см. картинку в первой части статьи со сравнением двух типов QD-дисплеев). Типичный подход включает использование светодиодов, излучающих синий свет с длиной волны 450 нм, в сочетании с квантовыми точками, нанесенными на пленку, закрепленную перед этими светодиодами. Точки на этой пленке представляют собой смесь двух типов: диаметром от 1.5 до 2.5 нм, излучающих зеленый свет с длиной волны 527 нм, и точек от 3.0 до 5.0 нм, излучающих красный свет с длиной волны 638 нм.



Таким образом, в этом дисплее вместо использования синего светодиода для возбуждения люминофора, который производит желтый свет, производители используют его для возбуждения красных и зеленых квантовых точек с острыми, узкими спектрами, а также для непосредственного получения необходимого синего света. Эта схема более точно соответствует спецификациям для цветопередачи телевизора, чем сине-желтый подход, и в качестве бонуса, меньше света теряется при прохождении через красные и зеленые фильтры.

Этот подход создает «фотоулучшенный» (photo-enhanced) дисплей с квантовыми точками, что дает последним вспомогательную роль в мире телевизионных дисплеев, но это только промежуточный шаг. Проблема в том, что даже при использовании пленок с квантовыми точками у ЖК-телевизоров все еще есть некоторые недостатки:
  • Небольшие углы обзора. Существуют новые жидкокристаллические технологии, которые преодолевают большую часть этой проблемы, но они дороги.
  • Энергозатраты. На каждом субпикселе ЖК-телевизор должен блокировать около двух третей генерируемого света, чтобы, например, отделить красный цвет от синего и синий от зеленого.
  • Трудности с показом настоящего глубокого черного цвета в условиях низкой освещенности. Поскольку жидкие кристаллы не являются идеальными блокаторами света, небольшое количество белого света просачивается к зрителю. Это может сделать черные изображения ближе к темно-серым (технически говоря, эти изображения имеют «ограниченный динамический диапазон»).
  • Относительно медленная скорость обновления картинки. Эта проблема связана с самой природой жидких кристаллов. Эти кристаллы фактически скручены электрическим полем, которое поляризует свет, проходящий через них. Поляризация используется, чтобы блокировать или пропускать свет в каждом субпикселе. Но это скручивание требует времени, и эта задержка может создать проблемы для быстро движущегося контента, такого как спорт, боевики или игры. В результате ЖК-дисплеи могут поддерживать частоту обновления до порядка 240 Гц, в лучшем случае. Некоторые производители уже экспериментируют с такими высокими частотами обновления, но традиционно частота для подавляющего большинства телевизоров составляет 60 Гц.
  • Нет возможности сложить или свернуть телевизор. По крайней мере с современным развитием технологий. Это ограничивает форм-фактор современных ТВ.
OLED

Похожее изображение

Эти ограничения заставили многих пользователей прийти к выводу, что в обозримом будущем ЖК-дисплеи будут заменены технологией эмиссионных дисплеев, а именно органическими светодиодами (OLED). В OLED-матрицах субпиксели излучают красный, зеленый и синий свет, а не создают их с помощью цветных фильтров перед белой подсветкой. Эмиссионные технологии имеют естественные преимущества, такие как глубокий уровень черного, широкие углы обзора и, в некоторых случаях, более быстрое время обновления картинки. Качество изображения может быть весьма впечатляющим, но у OLED есть некоторые проблемы, в основном связанные с высокой ценой, энергопотреблением и долговечностью.

OLED-технология включает в себя вставку тонкой пленки органического вещества между двумя проводниками, и при подаче тока пленка излучает свет. Различные смартфоны от Samsung, Google, Apple и множества других компаний используют светоизлучающие дисплеи, которые называются RGB (красный, зеленый, синий) OLED. К сожалению, оказывается, нет надежного способа изготовить большие RGB OLED-матрицы, необходимые для телевизоров. Поэтому производители телевизоров используют другой вариант — White (белый) OLED или WOLED. На сегодня только LG Display производит WOLED-матрицы достаточного размера для собственного использования и поставляет их другим производителям телевизоров. Sony, Panasonic и Samsung вышли из бизнеса по производству своих собственных телевизионных OLED-дисплеев.

В дисплеях WOLED используется синий и оранжево-желтый излучатели на органических светодиодах для создания белого света. Затем этот свет проходит через слои красного, зеленого и синего фильтров для создания цветных субпикселей; четвертый открытый субпиксель пропускает нефильтрованный белый свет, чтобы при необходимости осветлить все изображение. Эти дисплеи имеют несколько значительных преимуществ: они могут создавать глубокие уровни черного, иметь невероятно высокую скорость переключения (в 10 раз больше, чем у ЖК-дисплеев), а также быть тонкими и гибкими. В будущем можно будет использовать OLED-панели где угодно: они могут растягиваться, изгибаться, складываться, скатываться в рулон, наклеиваться как обои или быть прозрачными.

Однако не следует думать, что эта технологи идеальна — у нее хватает минусов. Например, WOLED не очень энергоэффективна — только около 10 процентов электрического тока, который излучает синий светодиод, преобразуется в фотоны, которые выходят из дисплея. Показатель для оранжево-желтых излучателей составляет немногим больше 20 процентов, что близко к теоретической максимальной эффективности. И, что еще более важно, добавление цветных фильтров еще больше снижает эффективность: общая потеря света на фильтре может достигать 75 процентов. Потребители могут не заметить высокого энергопотребления своих телевизоров, но потеря света к тому же делает изображение менее впечатляющим.

WOLED дисплеи также имеют не лучшую цветопередачу: свет широкого спектра, который они излучают, снижает чистоту красного, зеленого и синего субпикселей, а белый субпиксель, усиливающий яркие изображения, имеет тенденцию размывать цвета.



Телевизоры на основе WOLED, особенно их голубые светодиоды, в настоящее время имеют проблемы с долговечностью. Она проявляется в артефакте изображения, который называют «выгоранием»: из-за того, что голубые светодиоды светят слабее красных или зеленых, на них приходится подавать больший ток для получения той же яркости. Из-за этого они деградируют быстрее (в среднем, за год-полтора), и картинка начинает больше уходить в красный или зеленый спектр (или их смесь: например, белый цвет будет желтоватым). Ухудшает ситуацию то, что «выгорание» случается неравномерно, из-за чего эта проблема еще больше бросается в глаза.

Наконец, OLED-дисплеи все еще очень дороги в производстве. Типичный OLED-дисплей состоит из 25 сверхтонких слоев, требующих нескольких этапов производства, которые должны выполняться в вакууме. Именно поэтому типичный 65-дюймовый OLED-телевизор с разрешением 4K сегодня продается по цене около 3000 долларов США по сравнению с 1000 долларов за ЖК-телевизор аналогичного качества.

В завершающей части статьи мы рассмотрим другие технологии создания матриц с использованием квантовых точек и сравним их с OLED.
3

Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий

Мы в соцсетях

Комментарии

heavy_rain
+59
Статью Самсунг заказала? Последняя фраза про сравнение цены олед и "аналогичного" по изображению ЖК бредовая. Топовые ЖК на квантовых точках по 150 тысяч стоят. Да, ОЛЕД со временем деградирует, но далеко не за год.
И никогда ЖК по изображению с ОЛЕД не сравнится.
16 января 2019 в 12:10
#
Егор Морозов
+1764
Статью Самсунг заказала?
Я указал первоисточник. И особенно забавно читать про заказанность когда пишешь, что Samsung больше WOLED не производит, этим LG занимается. И в статье есть фото OLED-телевизоров от LG. То есть LG заказала получается?))
Топовые ЖК на квантовых точках по 150 тысяч стоят
А топовые OLED — лям. Я рассматриваю типичные (то есть среднеуровневые) телевизоры, а не топы.
Да, ОЛЕД со временем деградирует, но далеко не за год.
Фото в статье было сделано в одном крупном сетевом магазине на телевизоре, который стоял на витрине около года.
И никогда ЖК по изображению с ОЛЕД не сравнится.
Да ну? У ЖК нет мерцания, у ОЛЕД нормальный черный цвет, так что 1-1. Все остальное +- одинаково.
16 января 2019 в 12:23
#
Илья Гребенников
+1
Обратите внимание на время работы тв в магазинах, он наматывает куда больше, чем в домашних условиях. Но сроки реально меньше, в частности у ЛДжи, на удивление сони с матрицой ЛДжи живет дольше
16 января 2019 в 18:25
#
+526
Вот и очень хорошо , что не сравниться. Смотреть все в цвете вырви глаз то ещё удовольствие. Олед никогда не показывал реальные цвета(один яд особенно зелёный) и никогда наверное не покажет. Может у них и глубокий чёрный но белый какой угодно только не белый.
16 января 2019 в 14:39
#
Дмитрий Чепурин
–10
Я конечно понимаю, что вы тут на своем сайте друг дружку поддерживаете. Но нужно хоть немного быть профессионалами и не писать такую уж откровенную дичь.
22 января 2019 в 18:43
#
+526
Очень обоснованный ответ. Хотя по другому у тебя и не получится.
22 января 2019 в 19:53
#
+526
И к стати — это в чем ты специалист???
22 января 2019 в 19:55
#
+10
Егор, красивый и достойный ответ!! Респект!
Вот как надо статьи писать...
16 января 2019 в 14:35
#
–661
кулед делалась для удешевлении производства, но это не мешает самсунгу лепить цены как за олед.
16 января 2019 в 16:03
#
+132
В прошлом году выбирал телевизор. Изучив цены решил купить oled . Хороший жк стоит столько же.
За 1000$ можно купить только бюджетный вариант.
oled однозначно лучше. Фильм хорошего качества 4K hdr смотрится как в 3D. Если хватит лет на 5 то хорошо. Через 5 лет что-то новое придумают.
Смотрю только фильмы.
21 января 2019 в 01:27
#
Дмитрий Чепурин
–10
Ох, на скольких же сайтах я уже видел подобную заказуху от Самсунга. То, что это именно заказуха, видно за километр. Причем написано все очень грамотно с той точки зрения, чтобы у прочитавшего сложилось впечатление, что QLED — это будущее, а OLED — это хорошо, но есть очень серьезные недостатки. Во всех таких статьях обходится стороной один очень важный момент, что на данный момент QLED — это очередная 101-ая реализация обычной ЖК-технологии. Как следствие, все ее недостатки как были так и остались. Почему Самсунг вынужден постоянно оплачивать подобные статьи? Да потому, что очень сильно проигрывает в продажах своему основному конкуренту в сегменте больших диагоналей, который сделал ставку на OLED. Например, в США — крупнейшем рынке (в деньгах) Элджи просто уделала Самсунг с его тогда еще SUHD, который через год стал называться QLED.
22 января 2019 в 18:42
#
Егор Морозов
+1764
на скольких же сайтах я уже видел подобную заказуху от Самсунга
ну да, прям все с IEEE переводят техническое описание новой технологии. Хотя судя по всему вы даже не в курсе, что это за организация и чем она занимается. Но она конечно же куплена самсом).
это очередная 101-ая реализация обычной ЖК-технологии. Как следствие, все ее недостатки как были так и остались.
ну да ну да. Идите хоть матчасть по типам qled почитайте...
Почему Самсунг вынужден постоянно оплачивать подобные статьи?
Потому что вы видите то, что хотите видеть?) Открою страшный секрет — реклама в интернете так не работает. Слишком уж сложный текст без эмэйзинга, отпугнет покупателей. Ради интереса гляньте настоящие рекламные тексты, с тегом реклама — надеюсь поймете разницу.
чтобы у прочитавшего сложилось впечатление, что QLED — это будущее, а OLED — это хорошо, но есть очень серьезные недостатки
статью не читали? Я прямым текстом пишу про недостатки текущих qled.
23 января 2019 в 01:32
#
+132
На сегодняшний день QLED это развод на деньги.
По качеству картинки лучше всех Sony.
Хотите сэкономить покупайте LG.
Ещё несколько лет назад Samsung делал лучшие тв. Но сейчас упустил своё первенство.
Но продолжает радовать смартфонами. Я в декабре не успел поменять iPhone на Note 9. Раскупили как горячие пирожки.
23 января 2019 в 16:45
#