Мировые производители хотят сделать свою продукцию максимально привлекательной для пользователей, поэтому постоянно занимаются внедрением новых технологий. Телевизоров это тоже коснулось – ультрасовременные модели создают такую реалистичную картинку, что возникает ощущение, словно действие происходит не на экране, а рядом с вами. Миллиарды чистых цветов, насыщенные краски, супертонкий дисплей – это о телевизорах последнего поколения.

Что такое квантовые точки

Аббревиатура QLED (Quantum dot LED) – это обозначение технологии, с помощью которой созданы телевизоры на квантовых точках. Последние представляют собой нанокристаллы полупроводников. Их диаметр достигает 2-6 нанометров. Для сравнения: толщина человеческого волоса равняется 60-80 тыс. нанометров. Особенность квантовых точек – они светятся разным цветом в зависимости от размера. Как и атом, нанокристалл может производить свет с определенной длиной волны.

Большие квантовые точки излучают длинные волны красного цвета. Самые маленькие частицы выдают короткие синие волны. Эта способность нанокристаллов привлекла внимание ученых. Свечение происходит за счет явления люминесценции, т.е. частицы необходимо возбудить дополнительным светом или электрическим током. Эксперименты с квантовыми точками начались около 30 лет назад, но завершенный результат в виде реализованной SUHD технологии представила компания Самсунг в 2015 году.

Дисплей на квантовых точках

Матрица телевизоров QLED состоит из нескольких слоев: подложки, LED-подсветки, квантовых частиц, жидких кристаллов. Слой светофильтров, который используется в обычных LED-матрицах, исключается за ненадобностью, ведь нанокристаллы сами продуцируют нужный цвет. Квантовые частицы поглощают свет синих диодов и переизлучают его с четко определенной длиной волны. Это свойство позволяет получать более чистые базовые цвета: синий, зеленый, красный.

Преимущества и недостатки квантовых телевизоров

Технология квантовых точек не стала колоссальным прорывом в мире науки, она является отличной доработкой технологии LED. Корейской компании Самсунг удалось создать высококачественный продукт. Устройства имеют такие преимущества:

• Увеличенная цветовая гамма. В арсенале телевизоров QLED больше миллиарда цветов, а в обычных LED-дисплеях – немногим больше 16 миллионов.
• Квантовые частицы способны воспроизводить 100% объема цвета. Это подтвердили специалисты немецкого научно-технического объединения Verband Deutscher Elektrotechniker. При формировании изображения в структуру цвета вносится минимальное искажение.
• Пиковая яркость достигает 1500-2000 нит. Показатель открывает возможность использования технологий HDR 10 и Dolby Vision. Такой показатель отчасти достигается путем снижения отражательной способности экрана. Дисплей имеет лучшую цветопередачу, равномерно рассеивает свет.
• Цвета не искажаются при взгляде на экран под любым углом обзора.
• У квантовых телевизоров Samsung великолепный дизайн. Устройство стало тоньше и легче, имеет очень узкие рамки.
• Модели QLED потребляют 140-195 Вт/час. Это немного, энергопотребление плазменного телевизора – 300-500 Вт/час, а ЖК-экрана с большой диагональю – 200-250 Вт/час.

Недостатки у хваленых квантовых телевизоров тоже имеются. Их немного, но для любителей идеального изображения они являются существенными:

• Не самая лучшая контрастность. В модели используются VA-панели, но нет локальных функций затемнения. Из-за этого возможность управления уровнем черного меньше, чем у телевизоров LED LCD и OLED.
• Необходимость LED-подсветки. Технология Quantum dot еще совершенствуется, и пока что существующим квантовым моделям необходимы светодиодные лампы.
• Высокая стоимость. Цена телевизоров QLED стартует от 120 000 рублей, а модели 2019 года стоят около 330 000 р.

Производство

Технология QLED начала активно разрабатываться в 2004 году. Ученые основали исследовательскую лабораторию QD Vision, вскоре к их штату подключись компании LG Electronics и Samsung. В 2011 году специалисты фирмы Самсунг создали прототип цветного экрана на квантовых частицах, но в серийное производство он не пошел. В 2013 году компания SONY представила флагманский квантовый телевизор KD-65X9000A. В основе модели лежит подсветка Triluminos: в ней применяются синие диоды, а желтые люминофоры отсутствуют.

На выставке CES 2015 было представлено немало разработок. Это модель SUHDTV от Samsung, Ultra HD от LG, QD Vision от китайской компании TCL, ULTRA LED от Hinsense. Самые популярные квантовые телевизоры у компании Самсунг, в 2019 году она представила несколько усовершенствованных новинок в линейке SUHD. Самая доступная модель:

• Название: Samsung 49″ Q7F 4K Smart QLED TV (QE49Q7FAMUXRU).
• Цена: 119 900 р.
• Характеристики: плоский экран с разрешением 3840х2160, показатель качества изображения 3100. Технологии HDR 1500, Ultra Black (устранение бликов от источников внешнего освещения), мощный процессор Q Engine. Управление универсальным пультом One Remote, функции Smart View, Auto Detection, поддержка Dolby Digital Plus. Потребляемая мощность 160 Вт, пиковое значение яркости 73%.
• Плюсы: красивый безрамочный дизайн, естественное изображение, насыщенные цвета, четкая картинка, качественный звук, простое управление.
• Минусы: неудобный блок подключения, нет функции улучшения контрастности изображения.

Если есть возможность купить телевизор на квантовых точках подороже, обратите внимание на линейку Samsung Q9F. Представленную ниже модель признали лучшей среди телевизоров с функцией HDR, она заняла первое место в трех номинациях: REFERENZ, INNOVATION, HIGHLIGHT 2019. Основные функции такие же, как и у предыдущего устройства, но усовершенствованные:

• Название: Samsung 88" Q9F 4K Smart QLED TV (QE88Q9FAMUXRU).
• Цена: 1 499 990 р.
• Характеристики: технология HDR 2000, широчайшие углы обзора, материал корпуса – металл, показатель качества изображения 3400, есть функция улучшения контрастности, повышения четкости передачи динамических сцен. Потребляемая мощность 395 Вт, пиковое значение яркости 88%.
• Плюсы: тонкий, органично вписывается в любой интерьер, имеет максимальный цветовой диапазон, великолепную контрастность, отличается быстродействием.
• Минусы: дорого.

Чем отличаются QLED и OLED

Это два принципиально разных понятия. OLED (organic light-emitting diode) – технология создания телевизоров на органических светодиодах. Между двумя проводниками помещается органическая пленка на углеродной основе. Проводники излучают электрический ток, который улавливают светодиоды, и начинают светиться. Каждый пиксель испускает волну определенного цвета, и стоящие рядом пиксели никак не влияют друг на друга. Телевизоры OLED серийно производят компании LG, Sony, Panasonic. Сравнительные характеристики технологий.

LED, LCD, OLED, 4K, UHD... казалось бы, последнее, что сейчас нужно телевизионной индустрии, так это очередная техническая аббревиатура. Но прогресс не остановить, встречайте еще пару букв - QD (или Quantum Dot). Сразу отмечу, что термин «квантовые точки» в физике имеет более широкое значение, чем требуется для телевизоров. Но в свете нынешней моды на все нанофизическое маркетологи крупных корпораций с радостью начали применять это непростое научное понятие. Поэтому я решил разобраться, что же это за квантовые точки такие и почему все захотят купить QD-телевизор.

Сначала немного науки в упрощенном виде. «Квантовая точка» - полупроводник, электрические свойства которого зависят от его размера и формы (wiki). Он должен быть настолько мал, чтобы квантово-размерные эффекты были выраженными. А эффекты эти регулируются размером этой самой точки, т.е. от «габаритов», если это слово применимо к столь малым объектам, зависит энергия испускаемого, например, фотона - фактически цвет.

Еще более потребительским языком - это крошечные частицы, которые начнут светиться в определенном спектре, если их подсветить. Если их нанести и «растереть» на тонкой пленке, затем подсветить ее, пленка начнет ярко люминесцировать. Суть технологии в том, что размер этих точек легко контролировать, а значит добиться точного цвета.

На самом деле, не так уж и важно, какое имя выбрали большие корпорации, главное, что это должно дать потребителю. И тут обещание довольно простое - улучшенная цветопередача. Чтобы лучше понять, как «квантовые точки» ее обеспечат, нужно вспомнить устройство ЖК-дисплея.

Свет под кристаллом

LCD-телевизор (ЖК) состоит из трех основных частей: белая подсветка, цветовые фильтры (разделяющие свечение на красный, синий и зеленый цвета) и жидкокристаллическая матрица. Последняя выглядит как сетка из крошечных окон - пикселей, которые, в свою очередь, состоят из трех субпикселей (ячеек). Жидкие кристаллы, подобно жалюзи, могут перекрыть световой поток или наоборот открыться полностью, также есть промежуточные состояния.

Когда белый свет, излучаемый светодиодами (LED, сегодня уже сложно найти телевизор с люминесцентными лампами, как это было всего лишь несколько лет назад), проходит, например, через пиксель, у которого закрыты зеленая и красная ячейки, то мы видим синий цвет. Степень «участия» каждого RGB-пикселя меняется, и таким образом получается цветная картинка.

Как вы понимаете, для обеспечения цветового качества изображения требуются как минимум две вещи: точные цвета светофильтров и правильная белая подсветка, желательно с широким спектром. Как раз с последним у светодиодов есть проблема.

Во-первых, они фактически не белые, вдобавок, у них очень узкий цветовой спектр. То есть спектр шириной белого цвета достигается дополнительными покрытиями - есть несколько технологий, чаще других используются так называемые люминофорные диоды с добавкой желтого. Но и этот «квазибелый» цвет все же недотягивает до идеала. Если пропустить его через призму (как на уроке физики в школе), он не разложится на все цвета радуги одинаковой интенсивности, как это происходит с солнечным светом. Красный, например, будет казаться гораздо тусклее зеленого и синего.

Инженеры, понятное дело, пытаются исправить ситуацию и придумывают обходные решения. Например, можно понизить уровень зеленого и синего в настройках телевизора, однако это повлияет на суммарную яркость - картинка станет бледнее. Так что все производители искали источник белого света, при распадении которого получится равномерный спектр с цветами одинаковой насыщенности. Тут как раз на помощь и приходят квантовые точки.

Квантовые точки

Напомню, что если мы говорим о телевизорах, то «квантовые точки» - это микроскопические кристаллы, которые люминесцируют, когда на них попадает свет. «Гореть» они могут множеством различных цветов, все зависит от размера точки. А учитывая, что сейчас ученые научились практически идеально контролировать их размеры путем изменения количества атомов из которых они состоят, можно получать свечение именно того цвета, которого нужно. Также квантовые точки очень стабильны - они не меняются, а это значит, что точка созданная для люминесценции с определенным оттенком красного будет практически вечно сохранять этот оттенок.

Инженеры придумали использовать технологию следующим образом: на тонкую пленку наносится «квантовоточечное» покрытие, созданное для свечения с определенным оттенком красного и зеленого. А светодиод - обычный синий. И тут кто-то сразу догадается: «все понятно - есть источник синего, а точки дадут зеленый и красный, значим мы получим ту самую модель RGB!». Но нет, технология работает иначе.

Нужно помнить, что «квантовые точки» находятся на одном большом листе и они не разбиты на субпиксели, а просто перемешаны между собой. Когда синий диод светит на пленку, точки излучают красный и зеленый, как уже говорилось выше, и только когда все эти три цвета смешиваются - тут-то и получается идеальный источник белого света. И напомню, что качественный белый свет позади матрицы фактически равен натуральной цветопередаче для глаз зрителя по другую сторону. Как минимум, потому что не приходится делать коррекцию с потерей или искажением спектра.

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.

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.

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.

Квантовые точки и зачем их ставят

• Квантовые технологии ,
• Мониторы и ТВ

Доброе время суток, Хабражители! Я думаю многие заметили, что все чаще и чаще стала появляться реклама о дисплеях основанных на технологии квантовых точек, так называемые QD – LED (QLED) дисплеи и несмотря на то, что на данный момент это всего лишь маркетинг. Аналогично LED TV и Retina это технология создания дисплеев LCD, использующая в качестве подсветки светодиоды на основе квантовых точек.

Ваш покорный слуга решил все же разобраться что такое квантовые точки и с чем их едят.

Вместо введения

Энергетический спектр квантовой точки дискретен, а расстояние между стационарными уровнями энергии носителя заряда зависит от размера самой квантовой точки как - ħ/(2md^2), где:

1. ħ - приведённая постоянная Планка;
2. d - характерный размер точки;
3. m - эффективная масса электрона на точке

Типы квантовых точек

• эпитаксиальные квантовые точки;
• коллоидные квантовые точки.

Конструкция квантовых точек

Теперь о дисплеях

Для создания прототипа на кремневую плату наносят слой раствора квантовых точек и напыляется растворитель. После чего в слой квантовых точек запрессовывается резиновый штамп с гребенчатой поверхностью, отделяется и штампуется на стекло или гибкий пластик. Так осуществляется нанесение полосок квантовых точек на подложку. В цветных дисплеях каждый пиксель содержит красный, зелёный или синий субпиксель. Соответственно эти цвета используются с разной интенсивностью для получения как можно большего количества оттенков.

Следующим шагом в развитии стала публикация статьи ученными из Индийского Института Науки в Бангалоре. Где было описаны квантовые точки которые люминесцируют не только оранжевым цветом, но и в диапазоне от темно-зеленого до красного.

Чем ЖК хуже?

P.S. Стоит отметь что область применения квантовых точек не ограничивается только LED - мониторами, помимо всего прочего они могут применяться, в полевых транзисторах, фотоэлементах, лазерных диодах, так же проходят исследование возможности применение их в медицине и квантовых вычислениях.

P.P.S. Если же говорить о моем личном мнении, то я считаю, что ближайший десяток лет популярностью пользоваться они не будут, не из-за того, что мало известны, а потому, как цены на данные дисплеи заоблачные, но все же хочется надеяться, что квантовые точки найдут свое применение и в медицине, и буду использоваться не только для увеличения прибыли, но и в благих целях.

Теги:

• QLED
• LED
• Quantum display

Сегодня у нас на обзоре новейший монитор - 27-дюймовый красавец с изогнутым WQHD-экраном, выполненным по технологии QLED. Ориентировочная цена устройства - около $500. Данный монитор был представлен производителем на выставке и он пока еще не продается официально в наших краях. Но в редакцию Root Nation уже приехал тестовый сэмпл, благодаря чему мы можем ознакомиться с технологией дисплеев на квантовых точках одними из первых. И конечно, я сейчас подробно расскажу о своих впечатлениях от этого монитора.

Дизайн, материалы, сборка Samsung CH711

Во-первых, поговорим о красоте. А она тут, несомненно есть. Выглядит монитор изящно и футуристично, что вполне в духе компании Samsung, которая сейчас претендует на статус производителя самых продвинутых, стильных и технологичных гаджетов. Что радует - данная тенденция не обходит стороной и сегмент мониторов компании.

Samsung CH711 выполнен в безрамочном дизайне и в выключенном состоянии кажется, что дисплей занимает всю область фронтальной части по ширине. На самом деле это не так, что становится понятно после включения монитора. По бокам и сверху матрица дисплея имеет тонкое черное поле шириной 5 мм. Но если на экране находится изображение с черным фоном по краям, то рамки полностью сливаются с изображением. Этот эффект достигается благодаря отличной контрастности и глубокому черному цвету, который демонстрирует QLED-дисплей. В любом случае - массивного пластика вокруг экрана нет - только аккуратное поле высотой 12 мм с логотипом производителя ниже экрана. Всю остальную площадь фронтальной части монитора занимает непосредственно изогнутый дисплей.

Матрица дисплея по торцам обрамлена качественным пластиком серо-серебристого цвета, а все остальные элементы (задняя панель и подставка) изготовлены из белого глянцевого пластика. Но глянец умеренный - не до зеркального блеска. Кроме того - белый пластик не собирает отпечатков пальцев и пыль на нем почти не заметна. В принципе - материалы приятные и в целом смотрится монитор неплохо.

Стиль монитора - сдержанный минимализм с простыми формами. Белый цвет универсальный и подходит под любой стиль интерьера. Изогнутость дисплея подчеркивает его соответствие современным технологическим трендам. Качество материалов и сборки монитора отличное, претензий у меня нет. В общем, Samsung CH711, как элемент интерьера, несомненно станет украшением любого жилища или офиса.

Компоновка элементов

В этом плане монитор Samsung CH711 очень необычен. В нем применяется оригинальное решение, когда все интерфейсы подключения и кабели спрятаны под съемными заглушками корпуса и подставки. Таким образом производитель добился полного отсутствия висящих сзади проводов, что дополнительно улучшило внешний вид монитора.

Кабели питания и видеоинтерфейса фирменные, идут в комплекте. Они тоже белого цвета и достаточно тонкие, проходят внутри ножки подставки и подключаются к разъемам, расположенным в углублении на корпусе. Эта зона прикрыта съемной заглушкой.

Портов подключения относительно немного: только коаксиальный разъем питания и 2 варианта подключения к источнику сигнала: HDMI или miniDisplayPort. Блок питания у монитора внешний, также белого цвета. Вот, как это выглядит на практике:

Особенности дисплея Samsung CH711

Монитор выдает действительно хорошую картинку. Но с первого взгляда особого преимущества перед IPS я не заметил. Лишь со временем начинаешь замечать превосходную контрастность картинки и отличную естественную цветопередачу. К углам обзора также нет претензий - они максимальные.

Кроме того, можно отметить высокую пиксельную плотность экрана. Разрешение 2560х1440 отлично подходит для QLED-панели диагональю 27 дюймов. Шрифты выглядят четко, как и иконки и другие мелкие элементы, которыми изобилует Windows. К тому же при использовании Samsung CH711 масштаб отображения интерфейса можно не менять - на 100% работать вполне комфортно.

Отдельный момент, про который стоит рассказать - изогнутость дисплея. Раньше я не придавал значения этой особенности и считал ее незначительной при выборе монитора. Но после привыкания к изогнутому экрану, изображения на на обычном плоском мониторе начинают казаться выпуклыми. Это заметно на прямоугольных элементах, которые приобретают овальность.

Samsung CH711 отлично показывает себя при любых моделях использования - офис и работа с текстом, редактирование фото и видео, браузинг, просмотр видеороликов и фильмов.

Отдельно хочу отметить игровую направленность монитора. Samsung CH711 можно назвать игровым монитором, благодаря малому времени отклика матрицы (4 мс) и поддержке технологии .

AMD FreeSync устраняет разрывы и подергивания игровой картинки, путем синхронизации частоты кадров видео, генерируемого видеоускорителем и частоты обновления монитора, а также компенсирует низкий fps в играх при частотах 30 кадров/с или менее.

Но также я обнаружил и некоторые проблемы QLED-панели. Возможно это связано с тем, что у меня на тесте ранний инженерный сэмпл и данный недостаток будет устранен в потребительских устройствах, которые поступят в точки продаж.

Суть проблемы в следующем. На объектах со сплошной заливкой темно-серого цвета я заметил участки с неравномерной подсветкой, которые создают эффект пятен на экране. Данный эффект малозаметен и наблюдается именно на темно-сером фоне, но все же я его увидел.

Я до конца не понял, с чем это связано. Возможно отдельные пиксели имеют неодинаковый уровень подсветки. Или это эффект памяти (что скорее всего) так как мне показалось, что имеются остаточные изображения на границе закрытого окна, в котором я работал долгое время до этого. При переносе окна с темно-серой заливкой на второй монитор (матрица PLS) данного эффекта не наблюдалось, заливка цветом была равномерной.

Эргономика и управление

Что касается настройки положения экрана в пространстве, то его диапазон неширокий и возможности ограничены только наклоном дисплея от себя и на себя.

Монитор имеет один элемент управления - многофункциональный джойстик-кнопку на нижней части дисплея. При помощи него можно включать и выключать устройство, а также вызывать меню и осуществлять навигацию и настройку монитора. К сожалению в моем тестовом экземпляре меню было на корейском языке, поэтому углубиться в настройки у меня не получилось. Найти выбор языка в меню наугад мне также не удалось, возможно, в инженерном сэмпле данной возможности просто нет.

Рядом с кнопкой имеется синий индикатор работы монитора, который имеет три состояния - включен, выключен, режим ожидания (мигание).

Выводы

Samsung CH711 - интересный универсальный монитор, который подходит для использования как дома, так и в офисе. Благодаря изысканному дизайну он станет украшением любого помещения. Пользоваться изогнутым экраном приятно и удобно в любых вариантах, будь то офисное применение, графические редакторы, мультимедиа или игры.

Дисплей, изготовленный с применением технологии квантовых точек, в целом мне понравился - качество картинки на высоте. Но возможно на данном этапе панели QLED все еще имеют некоторые недостатки и требуют доработки и усовершенствования. Кроме того стоимость подобных мониторов пока что достаточно высока. Однако я уверен, что у Samsung все получится, ведь мы знаем, как компания умеет добиваться поставленных целей. Надеюсь, что со временем все больше потребителей смогут наслаждаться качественным изображением на новых мониторах этого производителя.