Wat is een Quantum Dot (ook bekend als QD QLED) TV?

Ondanks enkele tekortkomingen, lcd-tv's (inclusief LED/LCD-tv's) zijn het dominante type tv dat door consumenten wordt gekocht. De acceptatie van lcd-tv's versnelde de ondergang van CRT en TV's met achterprojectie en is de belangrijkste reden dat plasma-tv's zijn niet langer beschikbaar.

In recente jaren, OLED-TV, geleid door LG, is aangeprezen als de opvolger van LCD. Hoewel OLED een stap vooruit in tv-technologie vertegenwoordigt, hebben lcd-tv's een tandje bijgezet met de integratie van kwantumdots (ook bekend als QLED).

Wat een Quantum Dot is

Een kwantumpunt is een vervaardigd nanokristal met halfgeleidereigenschappen dat de helderheid en kleurprestaties kan verbeteren die worden weergegeven in stilstaande en videobeelden op een LCD scherm.

Quantum dots zijn emitterende deeltjes (een beetje zoals fosforen op een plasma-tv). Wanneer de deeltjes worden geraakt met fotonen van een externe lichtbron (in het geval van een lcd-tv toepassing, een blauw LED-lampje), straalt elke stip de kleur uit van een specifieke bandbreedte, die wordt bepaald door: zijn grootte. Grotere stippen zenden licht uit dat naar rood is afgeschuind. Naarmate de stippen kleiner worden, zenden de stippen licht uit dat scheef is richting groen.

Wanneer kwantumdots van bepaalde afmetingen in een structuur worden gegroepeerd en worden gecombineerd met een blauwe LED-lichtbron, zenden de kwantumdots licht uit over de volledige kleurbandbreedte die nodig is voor tv-kijken.

Hoe Quantum Dots kunnen worden gebruikt in lcd-tv's

Zodra quantum dots zijn gemaakt, kunnen de dots van verschillende grootte willekeurig of op een op maat georganiseerde manier worden geplaatst in een behuizing die in een lcd-tv kan worden geplaatst. Bij een lcd-tv hebben de stippen doorgaans twee formaten, één geoptimaliseerd voor groen en de andere geoptimaliseerd voor rood.

De afbeelding hierboven illustreert manieren waarop quantum dots in een lcd-tv kunnen worden geplaatst.

• In een behuizing (aangeduid als edge-optiek) langs de randen van het LCD-paneel tussen een blauwe LED-randlichtbron en het LCD-paneel (voor edge-lit led-/lcd-tv's).
• Op een filmverbeteringslaag (QDEF) geplaatst tussen een blauwe LED-lichtbron en het LCD-paneel (voor full-array of direct verlichte LED/LCD-tv's).
• Op een chip die over blauwe LED-lichtbronnen langs de rand van een LCD-paneel wordt geplaatst (voor edge-lit LED/LCD-tv's).

Bij alle methoden stuurt een blauwe LED licht door de kwantumstippen die worden geëxciteerd, zodat de kwantum stippen zenden rood en groen licht uit (wat ook wordt gecombineerd met het blauw dat uit het LED-licht komt) bron).

Het verschillende gekleurde licht gaat door de LCD-chips en kleurfilters en vervolgens naar het scherm voor beeldweergave. Dankzij de toegevoegde emissielaag met kwantumdots kan de lcd-tv een meer verzadigde en bredere weergave weergeven kleurengamma dan lcd-tv's zonder de toegevoegde quantum-dot-laag.

Het effect van het toevoegen van Quantum Dots aan lcd-tv's

Hieronder ziet u een grafiek en een voorbeeld van hoe het toevoegen van kwantumdots aan lcd-tv's de kleurprestaties kan verbeteren.

De grafiek bovenaan is een standaard grafische weergave die het volledige zichtbare kleurenspectrum illustreert. Tv's en videotechnologieën kunnen niet het volledige kleurenspectrum weergeven. Met dat in gedachten, laten de driehoeken die binnen dat spectrum worden weergegeven, zien hoe dicht de verschillende kleurtechnologieën die in videoweergaveapparaten worden gebruikt, dat doel benaderen.

Zoals u kunt zien aan de driehoeken waarnaar wordt verwezen, geven lcd-tv's met traditionele witte LED-achter- of randverlichting een smaller kleurbereik weer dan tv's die zijn uitgerust met kwantumdots. Quantum dots geven kleuren weer die verzadigder en natuurlijker zijn, zoals te zien is in de vergelijkingen onder de grafiek.

Standaard LED/LCD vs. OLED

Lcd-tv's hebben nadelen wat betreft kleurverzadiging en zwartniveau-prestaties, vooral in vergelijking met plasma-tv's, die niet langer beschikbaar zijn. De integratie van LED black-and-edge-verlichtingssystemen heeft enigszins geholpen, maar dat was niet genoeg.

Als reactie daarop streefde de tv-industrie (voornamelijk LG) OLED-technologie na als de oplossing, omdat deze een breder kleurengamma en absoluut zwart kan produceren.

LG maakt gebruik van een systeem dat WRGB wordt genoemd, een combinatie van wit lichtgevende OLED-subpixels en kleurfilters om afbeeldingen te produceren. Samsung heeft echte rode, groene en blauwe lichtgevende OLED-subpixels ingebouwd.

OLED-tv's zien er geweldig uit, maar het grootste probleem dat veel tv-merken vertraagt ​​​​om OLED-tv's op grote schaal op de markt te brengen, zijn de kosten.

Ondanks de bewering dat lcd-tv's ingewikkelder van structuur zijn dan oled-tv's, is OLED-tv duurder om te produceren in grote schermformaten. Dit komt door defecten die zich voordoen in het fabricageproces en die ertoe leiden dat een groot percentage OLED-panelen voor grote schermformaten wordt afgewezen voor gebruik. Als gevolg hiervan hebben de meeste voordelen van OLED (zoals het weergeven van een breder kleurengamma en dieper zwartniveau) ten opzichte van LED/LCD-tv's niet geleid tot een brede acceptatie door de fabrikant.

Door gebruik te maken van de productiebeperkingen van OLED en de mogelijkheid om kwantumdots op te nemen in het momenteel uitgevoerde LED/LCD-tv-ontwerp (met weinig verandering nodig in de lopende band), worden kwantumdots gezien als het ticket om de prestaties van LED/LCD-tv dichter bij die van OLED te brengen, maar tegen lagere kosten.

LCD met Quantum Dots (QLED) vs. OLED

Door quantum dots aan een lcd-tv toe te voegen, komen de prestaties dichter bij die van een oled-tv. Nog altijd, er zijn gebieden waar elk voor- en nadelen heeft. Hier zijn voorbeelden van enkele van die verschillen.

Quantum Dots: een kleurrijk heden en toekomst

De belangrijkste leveranciers van quantum-dot-technologie voor gebruik in tv's zijn: Nanosys en 3M, die de quantum-dot film (QDEF)-optie bieden voor gebruik met full-array backlit LED/LCD-tv's.

Op de bovenstaande foto is de tv helemaal links een Samsung 4K LED/LCD-tv. Rechts en onderaan bevindt zich een LG 4K OLED-tv. Boven de LG OLED TV hangt een Philips 4K LED/LCD TV voorzien van quantum-dot technologie. De rode kleuren komen meer naar voren op de Philips dan op de Samsung-set en zijn iets meer verzadigd dan de rode kleuren die worden weergegeven op de LG OLED-set.

Aan de rechterkant van de foto staan ​​voorbeelden van met kwantumdot uitgeruste tv's van TCL en Hisense.

Het gebruik van kwantumdots heeft een grote sprong voorwaarts gemaakt, aangezien verschillende tv-makers tv's met kwantumdots hebben laten zien op beurzen, waaronder Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio en Philips. Daarvan hebben Samsung en Vizio modellen op de markt gebracht in de VS, en TCL springt er ook in. Samsung en TCL bestempelen hun quantum-dot-tv's als QLED-tv's, terwijl Vizio de term Quantum gebruikt.

Met LG en Sony (vanaf 2020) als de enige makers van OLED-tv's (Sony OLED-tv's gebruiken LG OLED-panelen) voor de Amerikaanse markt, Het dot-alternatief voor kleurverbetering aangeboden door Nanosys en 3M kan ervoor zorgen dat LCD jarenlang dominant blijft op de markt komen.