Экран qled что это такое
Что такое телевизор QLED и как работает подсветка на квантовых точках
Содержание
Содержание
QLED — одна из относительно новых тем в телевизионной технике, активно продвигаемая и рекламируемая компанией Samsung. Она, по словам маркетологов, является новой технологией, обеспечивающей «100% цветовой объем, измеренный в соответствии со стандартом DCI-P3». Что это такое — маркетинговая уловка или на самом деле полезная вещь для получения качественного изображения? И чем хуже, например, NanoCell, которую продвигает LG?
Начнем с того, что слова о том, что QLED является «новой технологией» — это в некотором роде маркетинговая уловка. На самом деле это развитая и улучшенная технология всё тех же ЖК-экранов. И по большому счету NanoCell от LG или Triluminos от Sony являются похожей технологией подсветки ЖК-матрицы. Но, тем не менее, когда маркетологи говорят об улучшении цветового диапазона, яркости и в целом качества изображения — они тоже правы. QLED-подсветка экрана для простого покупателя на самом деле интересна и привлекательна сочной, цветной картинкой. Как удается ее получить, мы сейчас разберемся.
Как работает обычная LED-подсветка ЖК-экрана
Для того, чтобы понять, что хорошего в QLED, надо сначала разобраться с тем, как работает обычный ЖК-экран.
Обычный LCD-экран (ЖК-экран) представляет собой слоеную конструкцию, основным узлом которой являются жидкие кристаллы. Сами жидкие кристаллы светить не умеют. Свет на них надо подавать. В старых экранах это делается так. Сзади располагается светодиодная матрица, светящаяся постоянным белым цветом неизменной яркости. Свет от нее попадает на рассеивающий слой, и, пройдя через него, — на матрицу из жидких кристаллов.
Эти кристаллы имеют небольшие размеры: один элемент — один пиксель. При этом у каждого элемента-пикселя есть по три субпикселя с разными светофильтрами — красного, синего и зеленого цвета. Каждым светофильтром управляет свой транзистор, обеспечивая пропускание светового потока с определенной яркостью. Комбинация из трех световых потоков разной яркости и цвета формирует цвет каждого конкретного пикселя.
Принцип работы QLED-подсветки
При создании новой системы подсветки инженеры поменяли способ передачи света от источника (светодиодов) к жидким кристаллам. Вместе с новым способом появилась аббревиатура QLED — маркетинговое название новой технологии подсветки. Первая буква в новом названии, придуманном маркетологами Samsung, появилась от словосочетания «Quantum Dot» («квантовая точка»). Именно в них заключается главная особенность новой конструкции. В ней появился дополнительный «посредник» в передаче света от источника к ЖК-матрице. Причем этот «посредник» — квантовые точки — также излучает свет.
QLED-подсветка работает по следующему принципу:
Светодиодная подсветка, расположенная в задней части экрана, излучает световой поток постоянной величины. Обычно этот поток имеет синий цвет.
Световой поток поступает на слой, содержащий квантовые точки. Особенность квантовых точек заключается в том, что под воздействием света они возбуждаются и также начинают излучать свет определенной длины волны (цвета). Цвет светового потока, излучаемый квантовой точкой, зависит от ее размера. Например, точка размером 2 нм светится голубым, 3 нм — зеленым, а 6 нм — красным. В слое квантовых точек используются элементы, излучающие зеленый и красный цвета.
Световые потоки поляризуются и смешиваются, формируя из синего, зеленого и красного цветов белый, который поступает на ЖК-матрицу.
Далее в ЖК-матрице, как и в LED-экране, формируется цвет каждого пикселя с помощью трех субпикселей и управляющих транзисторов. А зритель видит более яркое и сочное изображение.
Казалось бы, отличия от классической технологии не так велики — принцип работы экрана остается тем же. Но есть важное отличие — белый свет подсветки не проходит через фильтры и, соответственно, не теряет интенсивность. Вместо этого добавляется дополнительный световой поток. Это положительно сказывается на диапазоне регулировки яркости и качестве цветопередачи. Изображение становится намного ярче.
Недаром маркетологи так любят говорить о режиме HDR в QLED-телевизорах и высокой степени детализации в темных или слишком ярких сценах. Это на самом деле верно, так как когда света больше, есть что регулировать, формируя красивую картинку.
Чем хороши QLED-телевизоры для простого зрителя
Все тонкости прохождения света интересны для простого зрителя в первую очередь тем, что он получит, заплатив достаточно большую сумму за новый телевизор. Стоит ли тратиться на QLED-телевизор?
Вообще-то, да. Причины выбрать телевизор с экраном на квантовых точках есть. Они:
Технология LG NanoCell. Есть ли отличия от QLED
Разумеется, не только Samsung предлагает решения для улучшения качества изображения. Работает в этом направлении и один из его главных конкурентов — компания LG, развивающая свою технологию NanoCell. Сначала новая технология называлась IPS-Nano, но потом, когда в Samsung придумали название QLED, в LG тоже решили, что надо сделать упор на микроминиатюризацию и заострить внимание на «Nano». Так появился термин NanoCell.
LG не слишком распространяется о подробностях и тонкостях своей технологии. Но из того, что известно о новом техпроцессе, в основе лежит все тот же принцип использования квантовых точек. Только точки имеют другую длину волны — около 1 нм. Квантовые точки с такой длиной волны не дают распространяться световым волнам в диапазоне между зеленым и красным цветом. То есть, убирают «паразитные» лучи, обеспечивая формирование чистого светового потока нужных цветов без примесей. Это позволяет добиться четкой и яркой цветовой картинки.
Также LG заостряет внимание на отличных углах обзора у телевизоров с NanoCell. Но надо понимать, что главную роль в этом играют не столько квантовые точки, сколько то, что в экранах используется IPS-матрица, которая как раз и обеспечивает большие углы обзора.
Есть ли у квантовых точек перспективы
Что будет дальше с квантовыми точками? Получит ли эта технология развитие или всё, что из нее можно получить, инженеры уже выжали? Скорее всего, она продолжит развиваться и дальше.
Дело в том, что изначально разработчики из американской лаборатории QD Vision, которые первыми начали проектировать дисплей на квантовых точках, работали не над системой подсветки, а над экраном на основе квантовых точек. То есть, планировалось создать такой экран, в в каждом пикселе которого в качестве трех субпикселей синего, красного и зеленого цвета будут использоваться квантовые точки. Это напоминает OLED-технологию, в которой каждый пиксель — органический светодиод, излучающий свет самостоятельно, без подсветки.
Пока создать такой экран для коммерческого использования не получилось: возникла проблема выгорания квантовых точек при продолжительной эксплуатации. Но работы в данном направлении продолжаются. Ими занимаются исследователи из QD Vision и инженеры Samsung. Не исключено, что в скором будущем нам предложат еще более интересные модели телевизоров с экранами, в которых квантовые точки используются уже не для подсветки, а для формирования изображения на экране.
Телевизоры QLED: что это такое, чем они хороши и стоит ли их покупать?
Что означает аббревиатура QLED?
Все просто: Q – означает «quantum dots» или «квантовые точки», а LED – это «light-emitting diode» или, проще говоря, привычный всем нам жидкокристаллический экран со светодиодной подсветкой.
Если вы читаете эту статью с монитора или экрана ноутбука, выпущенного после 2010 года, то скорее всего смотрите именно на LED-дисплей. Получается, что когда вам говорят о QLED, то речь идет просто о новой технологии производства ЖК-экранов.
Что такое квантовые точки?
Квантовые точки – это нанокристаллы, которые в зависимости от размера могут светиться определенным цветом. При производстве матриц, конечно же, нужны красные, зеленые и синие точки. Вы же помните, что именно из этих трех составляющих в диапазоне RGB (Red, Green, Blue) складываются все остальные цвета?
Слово «квантовый» явно намекает на то, что описываемые излучатели настолько крошечные, что увидеть их можно лишь под очень мощным микроскопом. Для сравнения, размер молекулы ДНК составляет 2 нанометра, в то время как размеры синих, зеленых и красных квантовых точек не превышают 6 нанометров. Можете примерно сопоставить это с обозримой величиной: в среднем толщина человеческого волоса равна 60-80 тысячам нанометров или 0,06-0,08 мм.
Кстати, изобретены квантовые точки были еще в 1981-м году, причем получил их советский физик Алексей Екимов. Затем в 1985-м году американский ученый Луи Брас обнаружил, что эти элементы могут светиться под воздействием излучения, причем цвет свечения зависит от физического размера нанокристалла.
Так почему же мы говорим о квантовых точках только сейчас? Потому что лишь недавно технологии достигли уровня, когда промышленность может получать кристаллы нужного размера с точностью до атома. Первый прототип QLED-экрана представила компания Samsung, и случилось это знаменательное событие в 2011 году.
Как устроена матрица телевизора с квантовыми точками?
QLED – это не новая супертехнология производства особых матриц. Речь здесь идет о добавлении прослойки с нанесенными на нее квантовыми точками между слоем с жидкими кристаллами и светодиодной подсветкой дисплея.
Поглощая излучение синих светодиодов подсветки квантовые точки переизлучают его с четко определенной длиной волны. Так получаются более чистые базовые (те самые синий, зеленый и красный) цвета, чем в обычных LED-матрицах.
При этом из конструкции за ненадобностью исключаются использующиеся в LED-телевизорах светофильтры. Там они нужны для повышения точности отображения цветов, но снижают яркость изображения т.к. проходя через фильтры излучение подсветки преломляется, теряя свою интенсивность. Одновременно с этим падает и насыщенность цветов.
Чем так хороши QLED экраны?
QLED дисплеи устроены таким образом, что при формировании изображения вносится минимальное искажение в структуру света. В итоге удается достичь очень точной цветопередачи: картинка яркая, насыщенная, оттенки ровные, а цветовой охват очень и очень широк.
Если в обычных LED-телевизорах теряется куча деталей в самых светлых и самых темных областях изображения, то QLED их сохраняет и точно передает – отсюда все заявления про поддержку HDR и 10-битный цвет в рекламных материалах. Разумеется, нужно, чтобы и исходник видео, которое вы смотрите, тоже был качественным и детализированным. Это, кстати, большая проблема – подходящих материалов пока очень мало.
Для производства QLED-телевизоров не нужно полностью переоборудовать линии на заводах, ведь речь идет просто о более дорогой и совершенной технологии производства LED-экранов.
Заявлено, что QLED матрицы со временем не выгорают, т.к. они не основываются на органических материалах, как, например, OLED.
QLED и OLED – это одно и то же?
Нет, это принципиально разные технологии.
OLED-экраны базируются на основе углеродных органических материалов. Пиксели в этих матрицах зажигаются определенным цветом благодаря воздействию тока. В итоге здесь нет не только светофильтров, но и подсветки в целом. Собственно, так и получается тот самый «глубокий черный цвет», о котором пишут во всех обзорах. Если пиксель не зажечь, то он будет именно идеально черным.
Технология производства OLED-дисплеев с большими диагоналями сложная и дорогая, а регулярные разговоры о том, что она «вот-вот сильно подешевеет» пока ничем не подкреплены. Экраны с квантовыми точками чуть дешевле уже сейчас и задел на будущее удешевление тоже есть.
Одна из основных претензий к OLED-экранам заключается в том, что со временем такие матрицы выгорают. Это действительно так, но причин для беспокойства нет: прежде, чем недостаток проявится, должны пройти годы. Компания LG, например, заявляет для своих OLED телевизоров срок службы в 10 лет, при условии, что они включены 8 часов в день.
Совершенно точно можно утверждать, что QLED экраны Samsung на данный момент ярче, чем OLED дисплеи LG. В первом случае заявленная пиковая яркость составляет 1500-2000 нит, во втором – лишь 1000 нит. Речь, разумеется, о модельном ряде начала 2017 года.
А вот качество цветопередачи в сравнении – вопрос открытый. Конечно же, Samsung говорит, что квантовые точки круче AMOLED, а LG – ровно наоборот, но независимых тестов еще никто не проводил.
Кстати, если для кого-то это вдруг важно, то QLED телевизоры заметно толще, чем «ящики» с AMOLED.
Сколько стоят QLED телевизоры?
Если вкратце, то очень дорого.
Самый «бюджетный» QLED-телевизор Samsung стоит 140 000 рублей – это 49-дюймовая модель из «младшей» линейки Q7. За 55-дюймовый изогнутый Q8C просят уже 220 000 рублей, а самой дорогой в России на сегодняшний день является 65-дюймовая версия той же самой модели, она обойдется в 330 000 рублей.
Российская стоимость флагманского 75-дюймового Q9 пока не объявлена, но за границей она составляет 10 тысяч долларов. Впрочем эта и другие цены на QLED-телевизоры Samsung абсолютно сопоставимы с ценами на OLED-телевизоры LG в аналогичных диагоналях. Не секрет, что именно между двумя этими корейскими компаниями идет особо острая конкуренция в премиальном сегменте.
Покупать QLED или нет?
Если вы невероятно сильно любите телевизоры премиум-класса с наилучшей картинкой, то есть смысл дождаться появления QLED телевизоров Samsung в магазинах и самому сравнить их качество с OLED от LG.
Хотелось бы дать вам конкретный ответ на этот вопрос, но мы пока о разнице в качестве изображения объективно судить не можем. Безусловно, в демо-зонах на презентациях Samsung расклад был явно не в пользу OLED, но какие именно «безымянные модели конкурентов» использовались в сравнительных демонстрациях и с какими именно настройками – история умалчивает.
Впрочем, в том, что QLED как минимум не хуже, чем самые лучшие представители OLED, сомневаться точно не приходится.
Кстати, матрицы с квантовыми точками Samsung использует не впервые: в 2015 и 2016 годах корейцы выпустили два первых поколения QLED-экранов, только тогда они носили зубодробительное и непонятное название SUHD. Новые QLED 2017-го года сильно отличаются от них в лучшую сторону – и по яркости, и по цветопередаче, и по динамическому диапазону.
Что такое OLED в телевизорах
Содержание
Содержание
У всех на слуху названия OLED, QLED, NanoCell, Triluminos, с которыми связаны последние технические достижения в сфере ТВ. В действительности же только organic light-emitting diodes можно назвать настоящей революцией, тогда как остальные технологии являются модификациями обычной LED-панели. Сегодня мы поговорим об OLED-телевизорах, их преимуществах и недостатках, а также обсудим их отличия от конкурентов.
Хроники OLED
Немногие знают, что OLED-технологии уже несколько десятков лет. Впервые о ней заговорили еще в 70-х годах прошлого века, а практическое применение она получила в 1987 году у известного производителя фототехники Kodak, которого можно смело назвать отцом технологии. О телевизорах речи тогда не шло. Позже все связанные с OLED наработки были проданы корейской LG.
Спустя почти 20 лет, в 2004 году, появился первый телевизор на органических светодиодах. Разумеется, как любая новая технология, OLED столкнулась с множеством проблем, главными из которых стали высокая стоимость и короткий срок службы. На доводку потребовалось еще шесть лет, и в 2010 году LG представила свой первый тонкий 15-дюймовый OLED-телевизор. А всего через два года был показан рекордный на тот момент огромный 55-дюймовый ТВ.
Что такое OLED
Дисплей современного OLED-телевизора состоит из черного заднего фона, OLED-матрицы, цветового фильтра и стекла с поляризатором.
Непосредственно OLED — это несколько тонких слоев органических молекул (полимеров) между положительно и отрицательно заряженными электродами. Подача напряжения заставляет частицы излучать свет. Таким образом отпадает необходимость в дополнительной подсветке. Самоподсвечивающиеся пиксели включаются и выключаются индивидуально.
Некоторые производители при создании пикселя пытались применять три субпикселя разных цветов. При такой технологии изготовления процент брака оказался слишком высоким. LG пошла по другому пути и стала использовать белые светодиоды (поэтому более точное название технологии — WOLED) в сочетании с цветовым фильтром. Это позволило выпускать большое количество качественных панелей с равномерным свечением по всей площади.
Модификации OLED
PHOLED (Phosphorescent OLED) — использует принцип электрофосфоресценции и отличается крайне высокой энергоэффективностью. В перспективе подходит для изготовления больших телевизионных и осветительных дисплеев (например, стены- или окна-мониторы).
TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) — дисплей, который после выключения устройства становится практически прозрачным.
FOLED (Flexible OLED) — гибкий ультратонкий легкий дисплей, состоящий из пластичной подложки и слоя OLED в специальной защитной пленке.
SOLED (Stacked OLED) — три типа органических светодиодов (R, G, B) размещаются не горизонтально, а друг над другом. Благодаря этому такие экраны имеют высокую разрешающую способность и качественную цветопередачу. Например, при отображении красного цвета красным будет светиться вся площадь экрана, тогда как у обычного дисплея будет активной только треть каждого пикселя.
Преимущества OLED
Идеальный черный — так как в OLED-телевизорах самоподсвечивающиеся пиксели можно полностью отключить, пользователь получает тот самый глубокий черный цвет, которым так хвалятся производители. Следствием является так называемая бесконечная контрастность. В LED-TV подсветка никогда полностью не выключаются, поэтому вместо черного цвета мы видим темно-серые оттенки. Особенно сильно эта разница видна в ночных сценах.
Резкость — еще одна отличительная черта технологии. Благодаря независимой работе каждого пикселя картинка OLED имеет идеально четкие края.
Толщина — один из главных козырей панелей на органических диодах. Благодаря малому количеству слоев и отсутствию отдельной подсветки такие телевизоры получаются невероятно тонкими и легкими, а при выносе блока питания и управления наружу можно получить идеально плоскую панель толщиной в несколько миллиметров, которая вплотную прилегает к стене.
Быстрый отклик — неудивительно, что OLED-TV часто позиционируют как игровые решения, ведь такой важный для геймера показатель, как время отклика экрана, здесь практически равен заветному нулю. А частота обновления в 100/120 Гц и низкая задержка вывода (input lag) вызовут экстаз у любого хардкорного консольного игрока и спортивного болельщика.
Широкие углы обзора — OLED дает четкую картинку без цветовых искажений практически под любым углом. Это преимущество будет актуально для большой семьи/компании или, например, в спортбаре.
Гибкость OLED-экранов позволила создавать телевизоры, скручиваемые в рулон. Практическая ценность такого девайса пока под вопросом, но ВАУ-эффект для гостей обеспечен надолго.
Недостатки OLED
Конкуренты технологии OLED с удовольствием рассказывают о ее недостатках.
Выгорание пикселей — главное пугало потенциальных покупателей OLED. Неприятный дефект появляется на месте статичного элемента изображения, например, после переключения канала.
На самом деле проблема немного преувеличена и характерна для дисплеев, используемых в коммерческих целях (на которых зациклен один информационный или рекламный ролик). Обычный пользователь вряд ли с этим столкнется, тем более производители давно научились бороться с этим недугом, используя различные системы защиты от остаточных изображений.
В OLED-телевизорах LG есть технология Pixel Refresher, которая автоматически активируется после выключения устройства. «Очистка» длится 10 минут, и многие владельцы даже не подозревают о ее существовании. После 2000 часов просмотра ТВ запускается «долговременный» вариант Pixel Refresher. Операция занимает около часа, в течение которого телевизор принудительно находится в выключенном состоянии.
«Убитые» витринные образцы, о которых любят говорить противники технологии, чаще всего являются следствием неправильной эксплуатации. Сотрудники магазинов зачастую выключают телевизоры одним махом (с помощью рубильника), и OLED-панели не успевают провести перед выключением вышеописанные процедуры.
Незаметный сдвиг экрана и функция распознавания логотипа также предотвращают возможное выгорание.
Неестественные цвета — вторая «городская легенда». За счет бесконечной контрастности OLED-экраны смотрятся сверхсочно и порой неестественно. Однако ничто не мешает воспользоваться огромным количеством настроек и сделать комфортную для глаз картинку.
Яркость — с ней связан любимый довод «квантовых» конкурентов. Хотя у органических светодиодов этот показатель почти не ограничен и может достигать 100 000 нит, производители, как правило, ограничиваются значением в 700 нит, чтобы продлить срок службы изделия.
Ограниченный выбор моделей и размеров — производителей OLED можно пересчитать по пальцам одной руки (LG, SONY, Panasonic, Xiaomi, Philips), а покупка небольшого телевизора с диагональю менее 55 дюймов автоматически отправляет нас к конкурентам технологии. Впрочем, одна 48-дюймовая модель все же существует.
Высокая цена — последний существенный недостаток, от которого действительно сложно отмахнуться. Несмотря на то, что со временем OLED-телевизоры на порядок подешевели, они все равно остаются на вершине прайса. Вариантов OLED в среднем ценовом сегменте просто не существует, а топовые модели сравнимы по цене с хорошим автомобилем.
Отметим, что ни одно преимущество OLED нельзя назвать решающим, так как хорошие LED-панели по многим показателям практически им не уступают. В то же время сложно рассуждать о недостатках OLED, так как технология еще не успела накопить реальных долговременных отзывов потребителей, на которые мог бы опереться потенциальный покупатель.
QLED — главный конкурент OLED
Последняя фишка в области традиционных LED-панелей — квантовые точки.
Квантовые точки — это наночастицы из особых полупроводниковых материалов (кремний, селенид и сульфид кадмия, арсенид индия), которые начинают светиться после попадания на них светового пучка. Цвет свечения определяется размерами нанокристаллов. Чаще всего производители наносят квантовые точки на подсветку либо добавляют в качестве дополнительного промежуточного слоя. Такой фильтр убирает паразитные оттенки и очищает свет, испускаемый диодами.
Как обычно, все новое — это хорошо забытое старое. Сами квантовые точки — не инновация. Их открыл советский физик Алексей Екимов еще в 1981 году. Позже американский ученый Луи Брас обнаружил способность наночастиц к свечению под воздействием света или электрического тока.
У каждого ключевого производителя телевизоров на квантовых точках есть для них свое коммерческое название: у Samsung — QLED, LG — NanoCell, Hisense — ULED, SONY — Triluminos. Локомотивом индустрии выступает Samsung, которая делает ставку именно на эту технологию, полностью отказавшись от телевизионных OLED. Также в «Альянс QLED» входят TCL, Hisense и OnePlus.
Что же лучше, QLED или OLED? Злые языки говорят, что не просто так написанная особым образом латинская «Q» напоминает букву «О».
Преимуществами устройств на квантовых точках являются огромная яркость (до 2000 нит), улучшенная цветопередача (почти 100-процентное покрытие «киношного» цветового пространства DCI-P3) и энергоэффективность. Благодаря высокой яркости QLED отлично показывает даже в солнечном помещении, чего, кстати, нельзя сказать об OLED.
Без недостатков также не обошлось. Первый очевидный недочет — необходимость подсветки матрицы ставит крест на идеальном черном цвете. Второй минус — цена, которая у премиальных моделей сравнима со стоимостью OLED-телевизоров. Для особо требовательных пользователей неприятным сюрпризом станет то, что большинство моделей с разрешением 4К (2020 года) имеет псевдодесятибитную матрицу (8 бит + FRC). А вследствие войны форматов телевизоры компании Samsung (в том числе QLED) не поддерживают самый продвинутый формат HDR — Dolby Vision, отдавая предпочтение собственному HDR 10+.
В ближайшем будущем нам обещают самоподсвечивающиеся квантовые точки (так называемая технология MicroLED), которые получат все достоинства OLED и в то же время будут лишены ее недостатков.
Последние достижения OLED
Технология OLED в телевизорах еще совсем молодая, и в будущем ее ждет множество модернизаций и улучшений. Однако уже сейчас возможности панелей на органических светодиодах потрясают. Вспомним, например, упомянутый выше сворачивающийся телевизор.
Других впечатлит флагман LG серии Signature W9, где «W» означает Wallpaper (обои). Толщина телевизора составляет невероятные 6 мм, что тоньше любого смартфона. Разумеется, все «железо» панели вынесено в отдельный внешний блок с поддержкой Dolby Atmos и соединяется с устройством незаметным проводом.
Недавно Xiaomi представила Mi TV Lux Transparent Edition — первый в мире серийный прозрачный OLED-телевизор стоимостью более полумиллиона рублей. Пользователь может видеть, что находится за телевизором при выводе изображения на экран, при этом охват цветового пространства DCI-P3 составляет 93 %.