Technologie Quantum dot v televizorech lg. Quantum dot LED - nová technologie výroby displejů

V poslední době spolu s technologií, o které jsme mluvili nedávno na stránkách Mediasat, získává popularitu. Tentokrát chceme čtenářům přiblížit technologii kvantových teček.

Jak píší novináři z The Conversation UK, korejský výrobce elektroniky LG udal tón všem ostatním tím, že na lednové výstavě CES-2015 oznámil nadcházející uvedení televizorů s ultra vysokým rozlišením (Ultra HD) s displeji využívajícími technologii kvantových bodů – vylepšeno způsob výroby barevných displejů.

Co přesně je „kvantová tečka“?

Technologie, která se po r stala významným novým krokem ve výrobě displejů, spočívá v průchodu paprsků modrého světla nanokrystaly o velikosti od dvou do deseti nanometrů (nm), které absorbují světlo jedné vlnové délky a vyzařují světlo jiná, specifická vlnová délka . Každý bod v závislosti na své velikosti vyzařuje světlo určité barvy. Fólie skládající se z kvantových bodů o rozměrech nezbytných pro vyzařování červeného a zeleného světla je umístěna před jednotkou pro podsvícení obrazovky. Dosažení efektu záře pomocí kvantových bodů zužuje vlnové délky výsledných červených a zelených barev, což znamená snížení množství světla blokovaného LCD filtrem. To znamená, že získáme jasnější reprodukci barev a živější barvy.

Kadmiové kvantové tečky vytvářejí obzvláště čistou zelenou barvu. NASA

LG svým oznámením předběhlo ostatní výrobce, kteří chtějí získat vedoucí postavení zlepšením kontrastu, sytosti a rozšířením barevného gamutu (škály barev, které displej dokáže reprodukovat) – tedy všeho, co může použití kvantových bodů poskytnout. To vše činí tyto displeje ideálními pro sledování obsahu ve vysokém a ultra vysokém rozlišení a také pro každého, kdo pracuje v oblasti grafického designu, výroby fotografií a videa.

Přechod na novou úroveň televizní kvality

Přechod na Ultra HD televizi neznamená pouze zvýšení počtu pixelů a výrobu obrazovek s vyšším rozlišením. Výrobci a provozovatelé vysílání chtějí poskytnout prostředí, ve kterém mají video a fotoobrazy dodávané divákovi nejvyšší možný dynamický rozsah při zachování ekonomické ziskovosti pro producenta.

A to není něco ze série „vzdálené budoucnosti“. Ve skutečnosti byly nové standardy – tedy to, co je potřeba k implementaci jakékoli nové technologie – již jasně definovány. Standard ITU-rec 2020 pro televizi s ultra vysokým rozlišením umožňuje vysílání televizních programů rychlostí až 120 snímků za sekundu, s vyšší bitovou rychlostí, stejně jako s rozšířenou barevnou škálou a vylepšeným kontrastem.

V současné době je obsah známý jako „programování ve vysokém rozlišení“ streamován v rozlišení 1920 x 1080 pixelů se specifickou snímkovou frekvencí, barevným rozsahem a kontrastem, které umožňují bezproblémové přehrávání na jakémkoli kompatibilním displeji. Jak vysílací, tak filmový průmysl jsou však již schopny produkovat materiál, jehož kvalita přesahuje schválený standard. Problém je nyní v tom, že na trhu není dostatek zařízení, která by dokázala zobrazit video materiál v tak vysoké kvalitě – a proto nemá smysl produkovat velké množství obsahu, který se nijak zvlášť nevyplatí sledovat.

Použití kvantových bodů tedy rozšiřuje možnosti displejů s ultravysokým rozlišením, což umožňuje v budoucnu přenášet k divákům obsah s vysokým dynamickým rozsahem. Existuje další výhoda: kvantové tečky jsou mnohem levnější než všechny ostatní konkurenční technologie používané k výrobě vysoce kvalitních displejů, jako jsou OLED a organické diody vyzařující světlo. Na minulých CES byla tato technologie hlasitě propagována jako další skvělá technologie budoucnosti, ale zdá se, že její hvězda začala padat ještě předtím, než úplně stoupla na oblohu.

V současné době se kvantové tečky používají pouze v kombinaci s jinými technologiemi osvětlení, ale je možné vyvinout metody, které je umožňují používat jako samostatnou technologii. Každopádně od roku 2015 a v blízké budoucnosti bude celosvětově nejkvalitnější přehrávání obsahu videa a fotografií v režimu vysokého rozlišení spojeno s používáním kvantových bodů.

Tímto materiálem právě otevíráme sérii článků o nejvyšší řadě televizorů Samsung roku 2016 – a v každém z nich trochu podrobněji odhalíme podstatu klíčových technologií a funkcí, které jsou jim vlastní: kvantové tečky, HDR 1000, Smart TV, zakřivený displej spolu s proprietárním 360° designem. Dnes je řeč o aktuálním top modelu v rodině – KS9000.

KS9000 však pohltil celý komplex nejnovějších počinů Samsungu na poli tvorby LCD televizorů, jde o jakýsi vrchol, standard této technologie. V první řadě je efektu dosaženo pomocí nejnovější technologie LED podsvícení pomocí kvantových bodů. Pojďme si o tom povědět podrobněji.

⇡ Videorecenze řady Samsung SUHD 2016

⇡ Kvantové tečky

Technologie polovodičových nanokrystalů již dlouho přitahuje zobrazovací inženýry. Přesněji řečeno, přitahuje fyzickou závislost vlnové délky emitovaného světla (a podle toho i barvy) na velikosti krystalu. To je velmi pohodlné, stačí si vypěstovat potřebné krystaly a voila! - máme zdroj čistého barevného záření bez filtrů.

A naučili jsme se, jak pěstovat krystaly o velikosti jen pár nanometrů! V roce 2011 Samsung poprvé představil prototyp televizoru, který zobrazoval obrázky výhradně díky samoluminiscenčním kvantovým tečkám. Pravda, zůstal to koncept, náznak budoucích velkých úspěchů. A zatím vidíme přechodnou fázi.

Samsung SUHD TV modelového roku 2016 využívá klasickou technologii tekutých krystalů využívající matrice typu VA – a kvantové tečky hrají pouze roli vrstvy mezi tekutými krystaly a LED podsvícením. Ten vytváří luminiscenční krystaly o velikosti od 3 do 7 nanometrů – a ano, dělají to v různých barvách.

Dalším efektem použití Quantum Dot místo světelných filtrů je absence ztráty jasu na nich. Kromě toho mezi diodami a „kvantovým“ difuzorem funguje speciální vrstva, která generuje další světlo. Výsledkem je, že Samsung pro své televizory řady KS tvrdí poctivých 1 000 nitů – a tomuto číslu můžete věřit. Televizory s kvantovými tečkami současně zobrazují více odstínů, přesněji sledují autorovu představu o podání barev a zároveň se ukazují jako jasnější - a v druhém případě oddělení od modelů OLED, které mají inherentní problémy s jasem , je zvláště patrný.

Přejděme k příběhu o samotném Samsungu KS9000.

⇡ Design a rozhraní

Televize jsou stejné vychytávky jako například chytré telefony. A trendy v jejich designu jsou úplně stejné: menší rámečky, tenčí okraje, více kovu v designu. Styl řady 2016 byl pojmenován „360° Design“ – ne proto, že zadní strana televizoru má stejnou obrazovku jako přední (i když existují takové experimenty), ale kvůli vizuálnímu „prolivu“ povrchů jeden do druhého, jakoby bez kloubů . Nebudeme podrobně popisovat koncept, jen připustíme, že Samsung KS9000 je krásný: přední panel je zcela obsazený obrazovkou, zadní strana je elegantně leštěná a tloušťka je několik milimetrů.

Je výrazně menší než dříve, ale obsahuje kompletní sadu nezbytných rozhraní: 4 × HDMI, 2 × USB, optický audio jack, anténní konektory. Na samotné televizi kromě samotného portu One Connect vidíme další USB, Ethernet a rozšiřující slot Common Interface.

Další vlastností je absence viditelných tlačítek. Jsou ukryty na spodní hraně, přímo pod svítící plaketou se jménem výrobce.

Všimněme si také elegantní kovové nohy: pokud tento detail obvykle nevyvolává žádné emoce – každopádně ploché televizory jsou určeny k zavěšení na zeď, pak u zakřiveného modelu vypadá relevantněji umístění na skříňku.

Zvláštní kouzlo spočívá v tom, jak inženýři dokázali umístit výstup reproduktoru do mezery mezi tyčí pro upevnění na nohu/zeď a tělem. Velmi elegantní řešení.

O rozměrech nemá cenu psát – ty závisí především na úhlopříčce. KS9000 se dodává ve čtyřech velikostech: 49, 55, 65 a 78 palců.

⇡ ChytrýTV a dálkové ovládání

Televizory se naučily připojovat se k internetu a poskytovat přímý přístup k různým herním službám a službám Video-On-Demand před více než sedmi lety – po celou tu dobu se systém jen zdokonaloval a nakonec se zařízení změnilo z jednoduchého způsobu přehrávání obrázků na centrum domácí zábavy.

Pro ovládání, formou nezvyklé, ale obsahem zcela tradiční, je použito dálkové ovládání - s minimem kláves, ale schopné ovládat mnoho zařízení najednou.

Toho posledního je dosaženo prostřednictvím konceptu Smart Hub – televizor rozpozná, co přesně je připojeno k jeho portům, a umožní vám ovládat přijímač, Blu-ray přehrávač atd., aniž byste museli měnit dálkové ovládání. Je to velmi pohodlné.

Více o Smart TV od Samsungu z roku 2016 vám řekneme v některém z následujících článků, zde se však zaměříme na klíčové body.

Srdcem všeho je čtyřjádrový procesor, který zajišťuje nejen rychlost shellu a multitasking, ale také mimořádně kvalitní zpracování signálů přicházejících z externích zdrojů. S přihlédnutím k nutnosti pracovat s nejsložitějším HDR signálem a možnosti HDR upscalingu (o tom později) je na to práce víc než dost.

KS9000 má mimo jiné vestavěný plnohodnotný přehrávač médií schopný přehrávat soubory v kontejnerech MKV, MP4 a M2TS s plnou podporou HDR videa – zbývá jen toto video nějakým způsobem najít. Obrovská rezerva do budoucna.

Když jej poprvé zapnete, Samsung KS9000 požádá o povolení k připojení k jakékoli dostupné Wi-Fi síti – samozřejmě nechybí bezdrátový modul. Dále získáme přístup k značnému počtu nainstalovaných aplikací, jejichž počet se bude s aktualizacemi systému pouze zvyšovat. Vlastní Smart TV je založena na vlastním operačním systému Tizen, který se dříve plánoval aktivně implementovat do smartphonů Samsung – nyní však slouží primárně televizorům. Již zmíněný multitasking, rychlost a nízké riziko zachycení viru při surfování na webu (vzhledem k nízké rozšířenosti OS pro něj prakticky nejsou psány). Pro každý případ ale Samsung používá i antivirový software – s malwarem by neměly být vůbec žádné problémy.

Rozhraní Smart TV i menu nastavení je mimořádně stručné a jednoduché. Mezi proprietárními funkcemi vyzdvihujeme možnost prohlížení oblíbených/doporučených videí z jiných aplikací na jakékoli obrazovce. Nabídka služeb je rozsáhlá: Netflix, ivi, OKKO, Megogo a mnoho dalších.

Je možné hrát i bez připojení externího zařízení – dvěma způsoby. Nebo na jednoduché arkádové hry ve standardní aplikaci „Games“ nebo na hry na úrovni PS4 a Xbox prostřednictvím streamování obsahu ve službě GameFly. Chcete-li jej používat, musíte si vytvořit účet Samsung.

⇡ Obrázek

Samsung už delší dobu nezveřejňuje specifikace svých televizorů, odmítá mluvit o kontrastu nebo minimální svítivosti černého pole. To však neznamená, že by nám byla skryta strašlivá pravda – jde jen o to, že nekonečný závod čísel vedl kdysi k poněkud směšným výsledkům, když byly společnosti měřeny kontrastními poměry měřenými v milionech ku jedné. Tato čísla ohledně tzv. dynamického kontrastu nebylo možné potvrdit ani vyvrátit, ale skutečný, statický kontrast byl několik tisíc ku jedné. A to je velmi dobrý výsledek.

S příchodem standardu HDR (podrobněji si o něm povíme v některém z následujících článků) dávalo smysl i zvýšené rozlišení – kdy kromě prostého zvýšení počtu zobrazovaných pixelů došlo k výraznému zvýšení detailů když byly přidány stíny a světla obrazu (tedy rozšířený dynamický rozsah), obraz vypadal skutečně působivě.

Nativní rozlišení panelu KS9000 je přirozeně 3840 × 2160. Použitím 1152 jednotek podsvícení získáme u LCD vysokou úroveň dynamického kontrastu s minimálním odleskem. Kontrast se v závislosti na uživatelském režimu pohybuje kolem 4000:1 - 5000:1. A to ne na úkor jasu, který i ve filmových a herních režimech, konfigurovaných primárně pro dosažení maximální hloubky černé, dosahuje 500 cd/m2. Kromě toho je panel vybaven antireflexní vrstvou Ultra Black. Podle výrobce pohltí 99,7 % vnějšího světla. Není snadné tomu uvěřit, ale faktem je, že prakticky nedochází k oslnění, je pohodlné sledovat televizi za denního světla, i když podsvícení není nastaveno na maximum.

Další dvě důležité výhody KS9000 jsou nejvyšší plynulost zobrazení pohybu a doba odezvy. Jedná se pouze o vizuální, subjektivní dojmy, ale nejsou patrné žádné artefakty, rozmazání nebo stopy. Problémy nebudou ani v herním režimu – LCD panely totiž měly vždy slušnou odezvu a tento VA není výjimkou.

A samozřejmě, jak se sluší na špičkový televizor roku 2016, je zde zakřivený panel, který se někomu líbí, někomu ne, ale jeho implementace je velmi dobrá. Díky technologii Auto Depth Enhancer je hloubka každého plánu vypracována samostatně, optické zkreslení je sníženo na minimum.

⇡ Závěr

Samsung KS 9000 je, když už ne logickým limitem LCD technologie, tak alespoň zřejmým vrcholem současnosti. Na pozadí 10bitového panelu, použití unikátního filtru kvantových bodů a technologie HDR 1000, která poskytuje dříve nedostupný rozšířený dynamický rozsah, další technologické výhody, jako je nativní 4K, vysoká úroveň kontrastu, téměř dokonalé zpracování pohybu a nádherný implementována Smart TV z roku 2016, dokonce mizí do pozadí. Výborná televize ve všech směrech.

Děkujeme značkové prodejně Samsung v GUM za možnost natáčet

Mnoho nových zobrazovacích technologií se předvádí na mezinárodních výstavách, ale ne všechny jsou životaschopné nebo mají vhodné schopnosti pro úspěšnou komerční implementaci. Jednou z příjemných výjimek je technologie kvantových bodů, která se již používá v podsvícení LCD displejů. Stojí za to mluvit o této technické novince podrobněji.

Kvantové tečky

Kvantové tečky jsou nanočástice polovodičových materiálů. Jejich parametry jsou určeny jejich velikostí: jak se velikost krystalu zmenšuje, vzdálenost mezi energetickými hladinami se zvětšuje. Když se elektron přesune na nižší úroveň, je emitován foton. Změnou velikosti bodu můžete upravit energii fotonu a ve výsledku i barvu světla.

Ve skutečnosti se nejedná o nový objev, kvantové tečky byly vytvořeny před více než třiceti lety. Ale až donedávna byly používány pouze ve speciálních vědeckých přístrojích v laboratořích. Přísně vzato, kvantové tečky jsou mikroskopické prvky schopné vyzařovat světlo v úzkém rozsahu vlnových délek. Navíc v závislosti na jejich velikosti může být světlo zelené, červené nebo modré.

Změnou jejich velikosti můžete jemně řídit vlnovou délku vyzařovaného světla. Tato technologie, používaná v moderních modelech televizorů, pochází z roku 2004, kdy byla založena společnost QD Vision. Zpočátku se pracovníci této výzkumné laboratoře pokoušeli kvantovými tečkami nahradit organická barviva při značení různých biologických systémů, ale pak se rozhodli technologii vyzkoušet na televizorech.

K tomuto nápadu se brzy přidaly i známé společnosti. Konkrétně v roce 2010 výzkumníci spolupracovali s LG na projektu QLED. Samotný koncept technologie ve vztahu k LCD televizorům však neustále podléhal změnám, několikrát se měnil i jeho pracovní název. O rok později vznikl ve spolupráci se Samsungem prototyp barevné obrazovky na bázi kvantových bodů. Do série však nešel. Nejnovější implementace tohoto konceptu je součástí technologie Color IQ společnosti Sony, která představila obrazovku s podsvícením Triluminos.

Jak víte, všechny LCD televizory vytvářejí obraz smícháním základních barev – červené, zelené a modré (model RGB). Někdy se přidává žlutá, která však nijak výrazně neovlivňuje systém vytváření obrázků na LCD obrazovce. Míchání barev RGB v LCD televizorech se provádí pomocí barevných filtrů a v plazmových panelech - díky fosforu.

U klasických LCD modelů se jako podsvícení používají „bílé“ LED. Barva v bílém spektru, procházející barevnými filtry, dává určitý odstín. Pokročilejší modely používají fosforové LED diody, které vyzařují světlo v modré oblasti. Toto světlo se pak mísí se žlutou, aby se stal vizuálně bílým. K vytvoření na obrazovce z podobných bílých barev, respektive červené, modré a zelené, se používají světelné filtry. To je docela efektivní, ale stále plýtvá spoustou energie. Navíc zde musí inženýři hledat určitou rovnováhu mezi kvalitou podání barev a jasem podsvícení.

Výhody kvantových teček televizorů

Společnost Sony před dvěma lety poprvé představila sériově vyráběné modely televizních zařízení s podsvícením Triluminos, ve kterých jsou implementovány kvantové body. Jedná se zejména o KD-65X9000A. Podsvícení využívá modré diody, chybí však žlutý fosfor. V důsledku toho modré světlo bez míchání přímo prochází speciálním prvkem IQ, který obsahuje červené a zelené kvantové tečky. Za hlavní přednosti technologie výrobce označuje hlubší barevné podání a minimalizaci ztrát jasu.

Očekává se, že ve srovnání s LED podsvícením poskytnou kvantové body zvýšení barevného gamutu o téměř 50 procent. Barevný gamut v nových televizorech Sony s podsvícením Triluminos se blíží 100 % NTSC, zatímco modely s běžným podsvícením mají asi 70 % NTSC. Lze tedy konstatovat, že televizory s podsvícením kvantovými tečkami mohou skutečně zlepšit kvalitu obrazu, díky čemuž je reprodukce barev realističtější.

Ale jak moc realističtější? Koneckonců, je známo, že ve stejných televizorech Sony je obraz vytvořen pomocí obvyklých filtrů, které míchají barvy? Na tuto otázku je poměrně těžké odpovědět, hodně záleží na subjektivním vnímání kvality obrazu. Šťastní majitelé prvních televizorů Sony s novým podsvícením každopádně poznamenávají, že obraz na obrazovce vypadá jako malba natřená čistšími barevnými barvami.

Skutečnost, že se do implementace této technologické novinky okamžitě zapojily další přední společnosti, potvrzuje skutečnost, že kvantové tečky nejsou pouze marketingovým trikem. Samsung na CES 2015 představil SUHD televizory, které rovněž implementovaly podobnou technologii. Je třeba poznamenat, že nové televizory poskytují vyšší kvalitu obrazu za nižší cenu než modely OLED. LG na výstavě ULTRA HD představilo také televizory s technologií kvantových bodů (Quantum Dot).

Srovnání s OLED není náhodné. Koneckonců, mnoho společností se nejprve obrátilo na technologii OLED jako na způsob, jak zlepšit kvalitu obrazu moderních televizorů, ale při uvedení do série narazily na problémy s jejich výrobou. To platí zejména pro OLED televizory s velkými úhlopříčkami obrazovky a ultra vysokým rozlišením.

Ve formě kvantových bodů byla nalezena jakási možnost zálohování - barevný gamut na takových televizorech je téměř stejně dobrý jako na OLED displejích a prakticky neexistují žádné problémy s průmyslovým vývojem technologie. To umožňuje společnostem vyrábět televizory, které budou konkurovat technologii OLED v kvalitě obrazu a přitom zůstanou dostupné širokému spektru spotřebitelů.

V roce 2017 uvedl Samsung na trh řadu svých nových televizorů, jejichž obrazovky jsou vyrobeny pomocí technologie QLED. Zkratku lze číst jako Quantum dot () + LED (light emitting diode) = QLED, i když logicky by to stále mělo být QDLED, ale QLED zní mnohem lépe, takže jihokorejští obchodníci se rozhodli ponechat tuto konkrétní možnost názvu pro kvantovou tečku obrazovky.

Mnozí si mohou myslet, že QLED je nový vývoj, ale ve skutečnosti se jedná o třetí generaci televizorů Samsung využívajících kvantové body, protože obrazovky vyrobené pomocí této technologie jsme viděli v řadách SUHD TV v letech 2015 a 2016. I když v modelech, které se začaly prodávat v roce 2017, je samozřejmě mnoho změn.

Například filtr Moth Eye u televizorů Samsung QLED TV byl nyní nahrazen ultratenkým filmem, který nejen snižuje odrazy na panelu, ale také pomáhá vytvářet tmavší černou a pomáhá zachovat barvy při ostřejších pozorovacích úhlech. Tam, kde například KS8000 pomalu ztrácí sytost při pohledu z extrémnějších úhlů, si vede Samsung Q9 mnohem lépe.

Samsung konečně dosáhl svého a představil důstojnou alternativu k OLED displejům. Již jsem řekl, že Samsung svého času odmítl investovat do vývoje a vylepšení OLED obrazovek, „přenechal“ tuto záležitost konkurentům od LG a vydal se jinou cestou, prostřednictvím vývoje LED displejů. V důsledku toho po několika letech tento vývoj nevedl k ničemu jinému než obrazovkám s kvantovými tečkami, což jsou ve skutečnosti stejné LED displeje. A ano, opět je QLED umístěn jako hlavní konkurent organických OLED displejů.

Shrneme-li tedy poslední čtyři odstavce, můžeme říci toto: QLED je vylepšená technologie kvantových teček LED obrazovek, jejichž modely byly v posledních letech představeny v řadě SUHD. Samsung tak oddělil vlajkové lodě QLED od modelů druhé řady, kterými jsou nyní SUHD. A nové jméno, upřímně řečeno, zní mnohem lépe a hlasitěji než to předchozí, aby se vyrovnalo svému hlavnímu konkurentovi – LG OLED.

Jak to funguje

Technologie kvantových bodů zahrnuje umístění vrstvy nebo filmu kvantových bodů před konvenční LED podsvícení. Vrstva se skládá z drobných částic, z nichž každá, procházející světlem z LED podsvícení na výstupu, vytváří své vlastní světlo v určité barvě v závislosti na velikosti (od 2 do 10 nanometrů) právě toho bodu.

V zásadě velikost částice určuje vlnovou délku světla, které vyzařuje, a proto velká barevná paleta. Podle Samsungu poskytují kvantové tečky více než miliardu barev.

Ve třetí generaci kvantových teček, nazývané QLED, byly částice vylepšeny a nyní mají nové jádro a plášť z kovové slitiny. Tato aktualizace zlepšila celkovou přesnost barev i přesnost barev při vyšším špičkovém jasu.

Právě schopnost vytvořit velký barevný objem při vysokém jasu mu dává nárok porazit OLED obrazovky na trhu, které při maximálním jasu nezachovávají barvy dobře a maximální jas v OLED, buďme upřímní, je mnohem nižší. než v QLED.

komentáře:

Nanotechnologie v televizorech nové generace Sony

V lednu na CES 2013 společnost Sony oznámila několik nových LCD televizorů s technologií podsvícení Triluminos. Nová metoda podsvícení by měla poskytnout „syté, věrné barvy a vynikající reprodukci červené a zelené části barevného spektra“. Pokud se ponoříte hlouběji, ukáže se, že Triluminos obsahuje optickou technologii „Color IQ“ od americké společnosti QD Vision využívající jako zdroje podsvícení LCD panelu takzvané kvantové body.

Co jsou kvantové tečky?

Kvantová tečka je polovodič, jehož elektrické vlastnosti závisí na jeho velikosti a tvaru. Čím menší je velikost krystalu, tím větší je vzdálenost mezi energetickými hladinami. Když se elektron přesune na nižší energetickou hladinu, je emitován foton. Úpravou velikosti kvantové tečky můžeme změnit energii emitovaného fotonu, což znamená, že můžeme změnit barvu světla vyzařovaného kvantovou tečkou. Hlavní výhodou kvantové tečky je schopnost přesně vyladit vlnovou délku vyzařovaného světla změnou jeho velikosti.

Pokud nechcete zacházet příliš do detailů, můžete si kvantové tečky představit jako miniaturní prvky s jedinečnými vlastnostmi, včetně schopnosti vyzařovat světlo pouze ve specifickém, úzkém rozsahu vlnových délek. Něco jako mikroskopické zářiče, které svítí zeleně, červeně nebo modře, v závislosti na velikosti prvků.

Červené, zelené a modré spektrum kvantových teček

Všechny televizory vytvářejí obraz smícháním tří základních barev: červené, zelené a modré (RGB). Pravda, Sharp také přidává žlutou, další barvu. To ale v žádném případě nemění podstatu systému pro vytváření barevného obrazu na televizoru. Zdroje osvětlení s přesně stanovenou vlnovou délkou jsou v osvětlovacím systému optimálnější než bílé světlo. Čím přesnější jsou barvy podsvícení RGB, tím přirozenější budou barevné tóny na obrazovce. A smícháním zdrojů RGB v různých poměrech získáte všechny možné barevné odstíny pro aktuální televizní systém.

Běžné LCD displeje vytvářejí tyto barvy pomocí barevných filtrů. Plazmové displeje vytvářejí barvy RGB pomocí fosforu, který svítí jednou ze tří základních barev (podobným způsobem fungovaly i kinotelevizory). OLED televizory LG a Samsung dnes používají různé metody. Technologie LG využívá bílé OLED zdroje pokryté barevnými filtry. Samsung používá samosvítící červené, zelené a modré OLED subpixely.

Jak tedy Sony využívá kvantové tečky?

Televizory Sony X9005 a W905

Od modelů televizorů Sony z roku 2013 se k vytvoření podsvícení u televizorů řady X9005 a W905 používají kvantové tečky. Tradiční modely LCD LED využívají modré LED potažené speciálním žlutým fosforem k vytvoření světelného toku v relativně širokém pásmu se spektrálním maximem ve žluté oblasti. Což je ve srovnání s jinými technologiemi (např. CCFL LCD a plazma) docela efektivní, ale i tak se zbytečně plýtvá energií.

Triluminos používá modré LED, ale nejsou pokryty žlutým fosforem, modré světlo z LED prochází optickým prvkem IQ obsahujícím červené a zelené kvantové body. Modré LED tedy plní dvě funkce: vytváří primární zdroj světla a vzrušují červené a zelené zdroje ve formě kvantových teček. Asi dvě třetiny světelné energie z modrých LED se spotřebují k buzení kvantových teček.

Na obrázku jsou schematicky znázorněny principy fungování tradičního bočního LED podsvícení LCD panelu (nahoře) a podsvícení v televizorech Sony Triluminos. V tradičním systému se světlo z bílého zdroje LED šíří podél světlovodu podél panelu (za ním) a odražené od reflektoru osvětluje buňky pixelů panelu. Na spodním obrázku je princip šíření světla stejný. Ale v Triluminos modré LED světlo prochází červenými a zelenými kvantovými tečkami.

Někteří si možná vzpomenou na televizory se značkou „Triluminos“, které dříve Sony vyrábělo pomocí barevných LED diod. Verze „Triluminos“ z roku 2013 se však nevyznačuje pouze použitím kvantových teček. Dnes modely Sony Triluminos používají design LCD panelu s okrajovým osvětlením, zatímco v roce 2008 byla za panelem použita celá řada zdrojů RGB.

Co dělají kvantové tečky v televizi?

Sony říká, že ve srovnání s LCD televizory využívajícími bílé LED diody její nová technologie podsvícení rozšiřuje barevný gamut na odstíny, které jsou potenciálně dosažitelné s ohledem na vhodné zdroje videa. Ale protože všechny moderní televizory jsou schopny plně reprodukovat všechny barevné odstíny, které se nacházejí ve standardních zdrojích videa, je toto tvrzení v jistém smyslu marketingovou hyperbolou.

Přesto má nová technologie výhody, i když pomineme otravný marketing a výhody očekávané v budoucnu s příchodem zdrojů videa s rozšířeným barevným gamutem. Když jsme hodnotili barevné podání REC zkalibr. 709 projektorů s LED zdroji poznamenalo, že barvy z RGB LED vypadaly přirozeněji než ty, které byly vytvořeny pomocí barevných filtrů (DLP projektory), dvoubarevných zrcadel (LCD/LCOS projektory) nebo rtuťových projekčních lamp. Jeden ze specialistů na televizní technologie poznamenal, že světlo z LED zdrojů je jako obraz malovaný čistšími barvami.

A někteří recenzenti cnet.com, když testují konvenční LCD LED televizory, zaznamenávají ve svých recenzích namodralý nádech na obrazovkách ve srovnání, řekněme, s plazmovými displeji. Tento efekt bývá nejvíce patrný v tmavých oblastech, ale všiml jsem si mírného namodralého "chladu" jak u jasnějších materiálů, tak u tělových tónů. V některých případech je to znát i přes zdánlivě vynikající barvu podle výsledků měření.

Je tedy pravděpodobné, že se stejnými výsledky naměřené přesnosti barev bude obraz na displejích s kvantovými tečkami realističtější. Ale kolik je neznámých? Nepovede ale míchání přesycených barev k dalším problémům? Jak budou fungovat barevné filtry, které se stále používají na LCD, když je podsvícení „čisté“ barvy? Odpovědi na tyto předpoklady a otázky byste měli hledat v recenzích nových televizorů řady X9005 a jakýchkoli jiných televizorů s podsvícením kvantových bodů.

Kliknutím na obrázek jej zvětšíte

Současná generace technologie kvantových bodů v televizorech využívá primární zdroj světla, jako jsou modré LED diody v Sony Triluminos. To ale není nutné a nebude tomu tak vždy. Kvantové tečky lze také přímo excitovat. Je tedy možné vytvořit systém podsvícení LCD panelu zcela založený na kvantových bodech. Ale kvantové tečky mohou být použity pro více než pouhé osvětlení. Je možné vyrobit i přímo samosvítící displej, podobně jako OLED displeje. Ale místo organických LED diod budou použity samovyzařující kvantové tečky tří primárních barev. QD Vision nazývá tyto displeje „QLED“ a mohou mít vlastnosti podobné těm, které mají dnes OLED displeje (jako je nekonečný kontrast). Budou schopny poskytnout ještě lepší reprodukci barev a nižší spotřebu energie? V tuto chvíli to ještě není jasné. Vzhledem k technologickým výzvám při zvládnutí hromadné výroby OLED televizorů je velmi povzbudivé, že na obzoru je další technologie, která by mohla mít podobné potenciálně vzrušující schopnosti.

Kliknutím na obrázek jej zvětšíte

Závěr

Na rozdíl od mnoha nových technologií demonstrovaných na dnešních veletrzích se technologie kvantových teček již reálně používá a má dobrý potenciál pro další zlepšení. V současné době se kvantové tečky používají pouze v systémech podsvícení některých špičkových LCD televizorů Sony. Ale stejně jako displeje založené na zdrojích OLED se mohou stát slibným základem pro budoucí displeje. Jak je to možné? Počkáme a uvidíme.