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).
Преимущества нанокристаллов перед OLED
Здесь всё не так очевидно. QLED-дисплеи имеют два очевидных преимущества – продолжительный эксплуатационный срок, богатый цветовой диапазон. Органические светодиоды со временем выгорают, поэтому в долговечности они уступают кристаллам. Что касается яркости, то тут QLED – неоспоримый лидер вне зависимости от того, с какой технологией проводится сравнение.
Что касается других важных технических характеристик: угол обзора, время отклика, уровень чёрного, контрастность, то многое будет зависеть от того, о какой именно модели идёт речь. Многие OLED ТВ абсолютно не уступают более дорогостоящим аналогам по данным критериям. Некоторые критики и вовсе считают, что использование квантовых точек – попытка реинкарнировать старые идеи. Поэтому относятся к ней, как к рекламному трюку.
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 2021 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.
Что такое Quantum Dot?
Полное название технологии Quantum Dot Enhancement Film – именно так обозначается использование квантовых точек в телевизорах. В рамках этой технологии используется светодиод синего цвета, а квантовые точки выполняют функции светофильтра, обеспечивая трансляцию зелёного, красного цвета.
Квантовая точка является полупроводником. Это микроскопический кристалл, который питается от синего светодиода. Телевизоры, созданные по данной технологии, маркируются QLED. Размеры квантовой точки напрямую зависят от того, какой цвет будет транслироваться.
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.
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.
Технология Ultra Black
Это разработка южнокорейского бренда Samsung. Технология обеспечивает поглощение световых бликов. В результате можно наслаждаться просмотром телевизора даже при попадании солнечных лучей на экран ТВ. Опять-таки, многие специалисты скептически отнеслись к этой инновации. Суть технологии сводится к использованию матовых экранов, но это решение использовалось и раннее для борьбы с бликами.
Неоднородная структура матового дисплея действительно позволяет поглощать блики. Глянцевые дисплеи отражают свет, что мешает комфортному просмотру. Неровная матовая структура преломляет световой поток, предотвращая отражение.
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.
Вот их ключевые преимущества:
- 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.
Стоит ли покупать телевизор QLED
Какой телевизор выбрать?
Пока что массовое приобретение такой TV-аппаратуры тормозится высокими ценами, и этот недостаток q led обеспечивает выбор такого рода телевизоров только среди энтузиастов недостаточно пока ещё развитого у нас HDR-контента с Full HD (1920×1080 точек).
Дополнительным аргументом к покупке этого поколения телевизоров будет то, что пока выпускающие OLED-аппаратуру обещают снизить на неё высокие цены, производители телевизоров с qled-экранами из года в год на 10-15% эти цены реально снижают. И не следует забывать о беспрецедентной для приёмников этого ряда мощности и чистоте звука, обеспечиваемого системой Dolby Vision.
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.
Кто же победит
Основные параметры всех типов матриц дисплеев были рассмотрены, а значит, самое время ответить на самый главный вопрос – какая технология обеспечит наилучшее качество, и какой телевизор стоит покупать? Если бюджет позволяет, то тогда отдайте предпочтение модели с матрицей OLED.
Однако если вы хотите подобрать телевизор с оптимальным соотношением цена/качество или же вас интересует конкретный параметр (яркость, передача цвета), то новое 4К ТВ-устройство от Samsung будет выглядеть предпочтительным вариантом.
Если говорить об обыкновенных LED телевизорах 4К с поддержкой HDR, которых гораздо больше в супермаркетах электроники, то они также справятся с воспроизведением обычного медиаконтента.
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.
Минусы
Заявление Samsung о “революционной” технологии звучит красиво и звучно, навлекая ощущение идеальности продукта. Но это не так. Вот недостатки технологии.
Стоимость
В производстве электроники стремятся уменьшить количество деталей и размер имеющихся.В квантовых экранах также: у них нет нанофильтра из металла. Но это не сделало его стоимость меньше.
Самый дешёвый QLED-телевизор с диагональю 55 дюймов стоит 69 тысяч. А LED с такой же диагональю — 20-25. Телевизоры с диагональю 65” уже 160 тысяч рублей. Самый большой из них — уже 1.5 миллиона.
Только прямой экран
При изготовлении прослойки с квантовыми точками используют кадмий — токсичный металл, который при контакте с воздухом выделяет опасные соединения. Для безопасности панель закрывают в специальном “сосуде”.
Чтобы не нарушить герметичность “сосуда”, его нельзя изгибать. Поэтому, такие телевизоры не смогут симулировать обзор в 360 градусов. А в 2021 году телевизоры с органическими экранами такая технология есть. Более того, их можно скрутить в рулон и он будет выдвигаться из специального ящика, когда его включат.
Контент не раскрывает возможности телевизора
Сейчас 95% режиссёров, блогеров и тех, кто занимается видеоконтентом, делает его в разрешении Full HD. Но телевизор начинает показывать свой максимум при 4К и 8К.
Телевизор нужен человеку прежде всего, чтобы смотреть фильмы и новости, а не искать видео в “супер-пупер качестве”.
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.
Технология Precision Black
Телевизоры Samsung Super Ultra HD отличаются расширенным динамическим диапазоном яркости. Это стало возможным благодаря реализации двух технологий – Peak Illuminator и Precision Black. Первая обеспечивает увеличение яркости светодиодной подсветки в определённых зонах. Precision Black – технология локального затемнения. Она позволяет добиться трансляции насыщенного чёрного цвета.
