Nanotecnologia nei televisori Sony di nuova generazione
A gennaio, al CES 2013, Sony ha annunciato diversi nuovi televisori LCD con tecnologia di retroilluminazione Triluminos. Il nuovo metodo di retroilluminazione dovrebbe fornire "colori ricchi e reali e un'eccellente riproduzione delle porzioni rossa e verde dello spettro dei colori". Se si scava più a fondo, si scopre che Triluminos incorpora la tecnologia ottica "Color IQ" della società americana QD Vision, utilizzando i cosiddetti punti quantici come fonte di retroilluminazione per il pannello LCD.
Cosa sono i punti quantici?
Un punto quantico è un semiconduttore le cui caratteristiche elettriche dipendono dalle sue dimensioni e forma. Più piccolo è il cristallo, maggiore è la distanza tra i livelli di energia. Quando un elettrone si sposta a un livello di energia inferiore, viene emesso un fotone. Regolando la dimensione del punto quantico, possiamo cambiare l'energia del fotone emesso, il che significa che possiamo cambiare il colore della luce emessa dal punto quantico. Il vantaggio principale di un punto quantico è la capacità di sintonizzare con precisione la lunghezza d'onda della luce emessa modificandone le dimensioni.
Se non vuoi entrare nei dettagli, puoi considerare che i punti quantici sono elementi in miniatura con proprietà uniche, inclusa la capacità di emettere luce solo in un determinato intervallo di lunghezze d'onda ristretto. Un po' come emettitori microscopici che si illuminano di verde, rosso o blu, a seconda delle dimensioni degli elementi.
Spettro rosso, verde e blu dei punti quantici
Tutti i televisori creano un'immagine mescolando tre colori primari: rosso, verde e blu (RGB). Tuttavia, Sharp aggiunge anche il giallo, un colore complementare. Ma questo non cambia in alcun modo l'essenza del sistema per creare un'immagine a colori in un televisore. Le sorgenti di illuminazione con una lunghezza d'onda rigorosamente definita sono più ottimali nel sistema di illuminazione rispetto alla luce bianca. Più precisi sono i colori della retroilluminazione RGB, più naturali appariranno i toni di colore sullo schermo. E mescolando in diverse proporzioni di sorgenti RGB si ottengono tutte le sfumature di colore possibili per l'attuale sistema televisivo.
Gli LCD convenzionali creano questi colori utilizzando filtri colorati. Gli schermi al plasma creano colori RGB utilizzando un fosforo che si illumina in uno dei tre colori primari (i televisori CRT funzionavano in modo simile). I televisori OLED LG e Samsung utilizzano oggi metodi diversi. La tecnologia di LG utilizza sorgenti OLED bianche ricoperte da filtri colorati. Samsung utilizza subpixel OLED rossi, verdi e blu auto-luminosi.
Quindi, in che modo Sony utilizza i punti quantici?
Televisori Sony X9005 e W905
Dal 2013 i televisori Sony che utilizzano punti quantici, la retroilluminazione è realizzata nei televisori serie X9005 e W905. I tradizionali modelli LED LCD utilizzano LED blu rivestiti con uno speciale fosforo giallo per creare un flusso luminoso relativamente ampio con un massimo spettrale nella regione gialla. Che è abbastanza efficiente rispetto ad altre tecnologie (come LCD CCFL e plasma), ma spreca comunque molta energia.
Triluminos utilizza LED blu, ma non sono ricoperti di fosforo giallo, la luce blu del LED passa attraverso l'elemento ottico IQ contenente punti quantici rossi e verdi. Pertanto, i LED blu svolgono due funzioni: creare una fonte di luce primaria ed eccitare fonti rosse e verdi sotto forma di punti quantici. Circa i due terzi dell'energia luminosa dei LED blu vengono utilizzati per guidare i punti quantici.
La figura mostra schematicamente i principi di funzionamento della tradizionale retroilluminazione a LED laterale del pannello LCD (sopra) e della retroilluminazione dei TV Sony Triluminos. In un sistema tradizionale, la luce di una sorgente LED bianca viaggia lungo una fibra ottica lungo il pannello (dietro di esso) e si riflette sul riflettore per illuminare le celle di pixel del pannello. Nell'immagine qui sotto, il principio della propagazione della luce è lo stesso. Ma in Triluminos, la luce LED blu viaggia attraverso punti quantici rossi e verdi.
Forse qualcuno ricorda i televisori "Triluminos" che Sony produceva in precedenza utilizzando LED a colori. Ma la versione 2013 di Triluminos non riguarda solo i punti quantici. Oggi, i modelli Sony Triluminos utilizzano un design del pannello LCD con illuminazione laterale, mentre nel 2008 utilizzavano una gamma completa di sorgenti RGB dietro il pannello.
Cosa danno i punti quantici in TV?
Sony afferma che rispetto ai televisori LCD che utilizzano LED bianchi, la sua nuova tecnologia di retroilluminazione amplia la gamma di colori verso tonalità potenzialmente realizzabili quando sono disponibili le sorgenti video giuste. Ma poiché tutti i televisori moderni sono in grado di riprodurre completamente tutte le sfumature di colore disponibili nelle sorgenti video standard, questa affermazione è in un certo senso un'iperbole di marketing.
Tuttavia, i vantaggi della nuova tecnologia ci sono, anche se si astrae dal marketing fastidioso e dai benefici che ci si aspetta in futuro con l'emergere di sorgenti video con una gamma di colori più ampia. Quando abbiamo valutato la resa cromatica del REC calibrato. 709 proiettori con sorgenti LED hanno notato che il colore dei LED RGB sembra più naturale dei filtri colorati (proiettori DLP), degli specchi bicolore (proiettori LCD / LCOS) o delle lampade a proiezione di mercurio. Uno degli specialisti della TV ha notato che la luce delle sorgenti LED è come un dipinto dipinto con colori più puri.
E alcuni revisori di cnet.com, quando testano i televisori LCD a LED convenzionali, notano nelle loro recensioni una tinta bluastra sui loro schermi, rispetto, ad esempio, ai display al plasma. Questo effetto tende a essere visto più spesso nelle aree scure, ma ho notato un leggero "freddo" bluastro sia nei materiali più luminosi che nei toni della carne. In alcuni casi, questo è evidente anche nonostante il colore apparentemente eccellente misurato.
Quindi, è probabile che con gli stessi risultati misurati per la precisione del colore, l'immagine sui display con punti quantici sarà più realistica. Ma quanto è sconosciuto? Ma mescolare colori troppo saturi non porterebbe ad altri problemi? Come funzioneranno i filtri colorati, che sono ancora utilizzati sull'LCD, quando la retroilluminazione è "pura"? Le risposte a queste ipotesi e domande dovrebbero essere cercate nelle recensioni dei nuovi televisori X9005 e di qualsiasi altro televisore retroilluminato a punti quantici.
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L'attuale generazione di tecnologia a punti quantici nei televisori utilizza una fonte di luce primaria come i LED blu dei Sony Triluminos. Ma questo non è necessario e non lo sarà sempre. Puoi anche eccitare direttamente i punti quantici. Pertanto, è possibile creare un sistema di retroilluminazione del pannello LCD interamente su punti quantici. Ma i punti quantici possono essere usati per qualcosa di più della semplice illuminazione. Puoi anche creare direttamente un display auto-luminoso, simile ai display OLED. Ma invece di diodi organici a emissione di luce, verranno utilizzati punti quantici autoemettitori di tre colori primari. QD Vision fa riferimento a questi display come "QLED" e potrebbero avere caratteristiche simili a quelle che si trovano oggi sui display OLED (ad es. contrasto infinito). Saranno in grado di fornire una riproduzione dei colori ancora migliore e un consumo energetico inferiore? Al momento non è ancora chiaro. Date le difficoltà tecnologiche nel processo di padronanza della produzione di massa di televisori OLED, è molto incoraggiante che ci sia un'altra tecnologia in futuro che potrebbe avere capacità simili potenzialmente interessanti.
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Conclusione
A differenza di molte nuove tecnologie in mostra oggi alle fiere, la tecnologia dei punti quantici è già utilizzata nella vita reale e ha un buon potenziale per ulteriori miglioramenti. Attualmente, i punti quantici vengono utilizzati solo nei sistemi di retroilluminazione di alcuni dei migliori televisori LCD di Sony. Ma, proprio come i display OLED, possono essere una base promettente per i display del futuro. Per quanto possibile? Aspetta e vedi.
Nel 2017, Samsung ha lanciato sul mercato una linea dei suoi nuovi televisori, i cui schermi sono realizzati con la tecnologia QLED. L'abbreviazione può essere interpretata come Quantum dot () + LED (diodo a emissione di luce) = QLED, anche se, logicamente, dovrebbe essere ancora QDLED, ma QLED suona molto meglio, quindi i marketer sudcoreani hanno deciso di lasciare questa particolare variante del nome per schermi su punti quantici.
Molti potrebbero pensare che QLED sia un nuovo sviluppo, ma in realtà questa è la terza generazione di TV Samsung che utilizza punti quantici, perché gli schermi realizzati con questa tecnologia sono stati riscontrati nelle linee TV SUHD 2015 e 2016. Anche se, ovviamente, ci sono molti cambiamenti nei modelli messi in vendita nel 2017.
Ad esempio, i televisori QLED di Samsung hanno sostituito il filtro Moth's Eye con una pellicola ultrasottile, che non solo riduce i riflessi del pannello, ma aiuta anche a creare neri più scuri e preserva i colori ad angoli di visione più nitidi. Laddove il KS8000 (ad esempio) perde lentamente la saturazione se visto da angolazioni più estreme, il Samsung Q9 si comporta molto meglio.
Samsung ha finalmente fatto e ha presentato una degna alternativa ai display OLED. Ho già detto che Samsung un tempo ha abbandonato gli investimenti nello sviluppo e nel miglioramento degli schermi OLED, "lasciando" questo business sulla coscienza dei concorrenti di LG e andando in una direzione diversa, sviluppando display a LED. Di conseguenza, dopo diversi anni, questi sviluppi hanno portato a nient'altro che schermi a punti quantici, che, di fatto, sono gli stessi display a LED. E sì, ancora una volta, QLED si posiziona come il principale concorrente dei display OLED organici.
Quindi, riassumendo gli ultimi quattro paragrafi, possiamo dire quanto segue: QLED è una tecnologia avanzata di schermi LED a punti quantici, i cui modelli sono stati introdotti nella linea SUHD negli ultimi anni. Pertanto, Samsung ha separato le ammiraglie sotto forma di QLED, dai modelli di secondo livello, che ora sono SUHD. E il nuovo nome, a dire il vero, suona molto meglio e più forte del precedente, per abbinare il principale concorrente: LG OLED.
Come funziona
La tecnologia dei punti quantici consiste nel posizionamento di uno strato o pellicola di punti quantici davanti alla tradizionale retroilluminazione a LED. Lo strato è costituito da minuscole particelle, ognuna delle quali, passando attraverso la luce della retroilluminazione a LED in uscita, crea la propria luce in un determinato colore, a seconda delle dimensioni (da 2 a 10 nanometri) di quel punto.
Fondamentalmente, la dimensione di una particella determina la lunghezza d'onda della luce che emette, da qui la grande tavolozza di colori. Secondo Samsung, i punti quantici forniscono oltre un miliardo di colori.
Nella terza generazione di televisori a punti quantici, chiamata QLED, le particelle sono state migliorate e ora hanno un nuovo nucleo e un guscio realizzati in una lega metallica. Questo aggiornamento migliora sia la fedeltà cromatica complessiva che la fedeltà cromatica con una luminosità di picco più elevata.
È la capacità di creare un grande volume di colore ad alta luminosità che fa la pretesa di bypassare il mercato degli schermi OLED, che non conservano i colori alla massima luminosità, e la luminosità di picco in OLED, ammettiamolo, è molto più bassa che in QLED.
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Maksim 2017-06-15 20:32:53
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3. TV Samsung SUHD 2016: tecnologia Quantum Dot
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I punti quantici sono cristalli semiconduttori di dimensioni comprese tra 5 e 10 nanometri (leggermente più grandi di una molecola di DNA). A seconda delle dimensioni e del materiale di cui sono fatti i nanocristalli, emettono colori diversi sotto l'influenza della corrente elettrica o della luce. E la matrice a 10 bit dei nuovi televisori Samsung può visualizzare fino a 1 miliardo di colori per una riproduzione dei colori incredibilmente accurata e ricca.
In che modo la tecnologia Quantum Dot differisce dalle altre?
Quali sono i vantaggi della tecnologia Quantum Dot? I primi televisori LCD erano inferiori a quelli moderni sia nella luminosità che nella riproduzione dei colori. Le ultime generazioni di TV LCD con retroilluminazione a LED hanno fatto notevoli passi avanti in termini di luminosità, ma non hanno fornito una riproduzione dei colori ideale.
La tecnologia OLED è una soluzione di compromesso che realizza una riproduzione dei colori di alta qualità, ma a bassa luminosità. L'utilizzo dei punti quantici permette di ottenere i massimi risultati sia in termini di resa cromatica che di luminosità, senza alcun compromesso. I display a punti quantici riproducono l'immagine più luminosa e allo stesso tempo realistica.
Nei televisori Samsung SUHD, la fonte di luce sono i punti quantici. Emettono luce che riproduce i colori naturali e crea un'immagine realistica.
La tecnologia Quantum Dot è stata sviluppata per superare le carenze dell'OLED. Pertanto, gli schermi Quantum Dot utilizzano materiali di origine inorganica, che hanno una durata significativamente più lunga. E per i televisori che sono in funzione da 7-10 anni, questo è importante. Inoltre, i televisori Quantum Dot eliminano completamente il problema di burn-in che si verifica con gli OLED.
La tecnologia Quantum dot è stata implementata nelle seguenti linee di TV Samsung SUHD disponibili sul mercato russo: KS9000 (curvo) e KS8000 (flat) di fascia alta con diagonali da 49 a 78 pollici, oltre alla serie KS7500 (curvo) con diagonali da 49 a 65 pollici e KS7000 (piatto) da 49 a 60 pollici.
La tecnologia di nanorivestimento Ultra Black di Samsung assorbe il bagliore della luce riflessa dallo schermo, anche in una stanza molto illuminata. Cos'altro viene utilizzato per migliorare l'immagine?
Oltre ai punti quantici, i televisori Samsung SUHD utilizzano diverse altre importanti tecnologie per migliorare la qualità delle immagini. Ad esempio, la tecnologia Ultra Black, che viene implementata nei nuovi pannelli televisivi, strutturalmente simile alla struttura dell'occhio di falena.
Questa caratteristica di design riduce al minimo l'abbagliamento sullo schermo riducendo il riflesso della luce ambientale fino al 99,7% e aumentando il contrasto del 35%. Di conseguenza, lo spettatore può godere di neri eccellenti quando guarda la TV durante il giorno, anche in una stanza ben illuminata.
La tecnologia HDR 1000 (a destra) offre una riproduzione dei colori estremamente accurata in un'ampia gamma di tonalità e livelli di dettaglio elevati. Un'altra tecnologia presente nei televisori Samsung SUHD 2016 è HDR 1000. Ricrea una gamma dinamica realistica di luminosità mantenendo colori ricchi sia nelle aree scure che in quelle chiare dell'immagine. Di conseguenza, se la cornice contiene sia aree molto scure che molto chiare, appariranno molto più naturali che su uno schermo TV senza supporto HDR. I nuovi televisori Samsung raggiungono il picco di 1.000 nit, che si riflette nel nome della tecnologia. Ma per goderti l'effetto HDR, hai bisogno del contenuto giusto.
Pannelli RGB vs RGBW: quale scegliere?
I televisori 4K sono relativamente nuovi. Allo stesso tempo, esistono già sul mercato dispositivi con diversi tipi di matrici. Ad esempio, esistono modelli contenenti solo pixel RGB (utilizzati nei televisori Samsung) e ci sono pannelli in cui viene aggiunto un pixel bianco: RGBW. È improbabile che un utente che non comprenda le complessità tecnologiche senta il problema qui.
Ed è ed è come segue: se in una TV con una matrice RGB, ogni pixel è costituito da tre subpixel di colori rosso, blu o verde, quindi in una matrice RGBW ci sono il 75% in meno di tali pixel. Nel resto, uno dei colori primari utilizzati negli schermi per formare una tavolozza completa di sfumature è sostituito dal bianco. Di conseguenza, in tali televisori, solo una frazione dei pixel è in grado di visualizzare tutte le sfumature.
Come parte dell'ICDM Display Quality Measurement Methodology (IDMS), l'indicatore Contrast Modulation (CM), o "Contrast modulation", è degno di nota, che consente di parlare di quanto il display è in grado di visualizzare l'immagine.
Questo indicatore per i televisori RGBW è una volta e mezza inferiore a quello per RGB: nel primo caso è del 60%, nel secondo - 95%. In alcuni paesi, le informazioni sulla modulazione del contrasto sono già elencate insieme alle informazioni sulla risoluzione.
Senza strumenti di misurazione speciali, puoi anche notare differenze nella qualità dell'immagine: ad esempio, quando sullo schermo appaiono confini chiari delle transizioni di colore, sui televisori con un pannello RGB vengono visualizzati correttamente e su RGBW i bordi delle transizioni rappresentano un po' struttura a scala.
Inoltre, quando un segnale RGB viene visualizzato su una matrice RGBW, alcune informazioni sul colore vengono perse, per cui il film apparirà davanti a te in una forma leggermente diversa da quella voluta dal regista.
Foto: Compagnie manifatturiere; PlasmaChem GmbH; Elettronica Samsung
LED, LCD, OLED, 4K, UHD ... sembrerebbe che l'ultima cosa di cui l'industria televisiva abbia bisogno ora sia un'altra sigla tecnica. Ma il progresso non può essere fermato, incontra un altro paio di lettere - QD (o Quantum Dot). Noto subito che il termine "punti quantici" in fisica ha un significato più ampio di quello richiesto per i televisori. Ma alla luce della moda attuale per tutto ciò che è nanofisico, i marketer delle grandi aziende hanno iniziato felicemente ad applicare questo difficile concetto scientifico. Quindi ho deciso di capire cosa sono questi punti quantici e perché tutti dovrebbero voler acquistare una TV QD.
Innanzitutto, un po' di scienza in forma semplificata. "Quantum dot" è un semiconduttore le cui proprietà elettriche dipendono dalla sua dimensione e forma (wiki). Deve essere così piccolo che gli effetti quantistici sono pronunciati. E questi effetti sono regolati dalla dimensione di questo punto, ad es. da "dimensioni", se questa parola è applicabile a oggetti così piccoli, dipende dall'energia dell'emesso, ad esempio un fotone - appunto, colore.
Il televisore Quantum-Dot di LG debutterà al CES 2015 Ancora più linguaggio del consumatore: si tratta di minuscole particelle che iniziano a brillare in un certo spettro se vengono illuminate. Se vengono applicati e "strofinati" su un film sottile, quindi illuminati, il film inizierà a brillare intensamente. L'essenza della tecnologia è che la dimensione di questi punti è facile da controllare, il che significa che è possibile ottenere colori accurati.
La gamma di colori dei televisori QD, secondo QD Vision, è 1,3 volte superiore a quella dei televisori convenzionali e copre completamente l'NTSC In effetti, non è così importante quale nome hanno scelto le grandi aziende, l'importante è cosa dovrebbe dare al consumatore. E qui la promessa è abbastanza semplice: una migliore resa cromatica. Per capire meglio come lo forniranno i "punti quantici", è necessario ricordare la struttura del display LCD.
Luce sotto il cristallo
Un televisore LCD (LCD) è costituito da tre parti principali: retroilluminazione bianca, filtri colorati (che separano il bagliore in rosso, blu e verde) e una matrice a cristalli liquidi. Quest'ultimo sembra una griglia di minuscole finestre - pixel, che, a loro volta, sono costituiti da tre subpixel (celle). I cristalli liquidi, come le persiane, possono bloccare il flusso luminoso o, al contrario, aprirsi completamente; esistono anche stati intermedi.
PlasmaChem GmbH produce "punti quantici" in chilogrammi e li confeziona in fiale Quando la luce bianca emessa dai LED (LED, oggi è già difficile trovare un televisore con lampade fluorescenti, come avveniva solo qualche anno fa), passa, ad esempio, attraverso un pixel con celle verdi e rosse ricoperte, allora vediamo blu. Il grado di "partecipazione" di ciascun pixel RGB cambia e si ottiene così un'immagine a colori.
La dimensione dei punti quantici e lo spettro in cui emettono luce, secondo Nanosys Come puoi immaginare, sono necessarie almeno due cose per garantire la qualità del colore di un'immagine: colori accurati dei filtri e corretta retroilluminazione bianca, preferibilmente con un ampio spettro. Con quest'ultimo, i LED hanno un problema.
In primo luogo, in realtà non sono bianchi, inoltre hanno uno spettro di colori molto ristretto. Cioè, lo spettro con una larghezza del bianco è ottenuto da rivestimenti aggiuntivi: esistono diverse tecnologie, più spesso di altre vengono utilizzati i cosiddetti diodi al fosforo con l'aggiunta di giallo. Ma questo colore "quasi bianco" non è ancora all'altezza dell'ideale. Se lo si fa passare attraverso un prisma (come in una lezione di fisica a scuola), non si decompone in tutti i colori dell'arcobaleno della stessa intensità, come accade con la luce solare. Il rosso, ad esempio, apparirà molto più tenue del verde e del blu.
Ecco come appare lo spettro della tradizionale retroilluminazione a LED. Come puoi vedere, il tono del blu è molto più intenso e il verde e il rosso coprono in modo non uniforme i filtri a cristalli liquidi (linee sul grafico) Gli ingegneri, ovviamente, cercano di risolvere la situazione e trovare soluzioni alternative. Ad esempio, puoi abbassare i livelli di verde e blu nelle impostazioni del televisore, ma ciò influirà sulla luminosità complessiva: l'immagine diventerà più chiara. Quindi tutti i produttori cercavano una sorgente di luce bianca che decadesse in uno spettro uniforme con colori della stessa saturazione. È qui che i punti quantici vengono in soccorso.
Punti quantici
Lascia che ti ricordi che se stiamo parlando di televisori, i "punti quantici" sono cristalli microscopici che si illuminano quando la luce li colpisce. Possono "bruciare" in molti colori diversi, tutto dipende dalle dimensioni del punto. E dato che ora gli scienziati hanno imparato a controllare quasi perfettamente le loro dimensioni modificando il numero di atomi di cui sono composti, puoi ottenere il bagliore esattamente del colore di cui hai bisogno. Inoltre, i punti quantici sono molto stabili: non cambiano, il che significa che un punto creato per la luminescenza con una certa tonalità di rosso manterrà questa tonalità quasi per sempre.
Ecco come appare lo spettro della retroilluminazione a LED utilizzando la pellicola QD (secondo i dati di QD Vision) Gli ingegneri hanno capito come utilizzare la tecnologia nel modo seguente: un rivestimento "quantum dot" viene applicato a una pellicola sottile, creata per brillare con una certa tonalità di rosso e verde. E il LED è blu normale. E poi qualcuno indovinerà immediatamente: "tutto è chiaro: c'è una fonte di blu e i punti daranno verde e rosso, il che significa che otterremo lo stesso modello RGB!". Ma no, la tecnologia funziona diversamente.
Va ricordato che i "punti quantici" sono su un unico grande foglio e non sono divisi in subpixel, ma semplicemente mescolati insieme. Quando il diodo blu brilla sulla pellicola, i punti emettono rosso e verde, come accennato in precedenza, e solo quando tutti e tre questi colori sono mescolati si ottiene la sorgente di luce bianca ideale. E lascia che ti ricordi che la luce bianca di alta qualità dietro la matrice è in realtà uguale alla resa cromatica naturale per gli occhi dello spettatore dall'altra parte. Almeno, perché non devi fare la perdita di spettro o la correzione della distorsione.
È ancora una TV LCD
L'ampia gamma di colori sarà particolarmente utile per i nuovi televisori 4K e il sottocampionamento di colore 4: 4: 4 che ci aspetta negli standard futuri. È tutto fantastico, ma ricorda che i punti quantici non risolvono altri problemi della TV LCD. Ad esempio, è quasi impossibile ottenere un nero perfetto, perché i cristalli liquidi (lo stesso tipo di "tende" di cui ho scritto sopra) non sono in grado di bloccare completamente la luce. Possono solo "coprire", ma non chiudersi completamente.
I punti quantici sono progettati per migliorare la riproduzione del colore e questo migliorerà significativamente l'esperienza dell'immagine. Ma questa non è tecnologia OLED o plasma, dove i pixel sono in grado di tagliare completamente la luce. Tuttavia, i televisori al plasma sono stati ritirati e gli OLED sono ancora troppo costosi per la maggior parte dei consumatori, quindi è bello sapere che presto i produttori ci offriranno un nuovo tipo di TV LED che funzionerà meglio.
Quanto costa una "TV quantistica"?
I primi televisori QD di Sony, Samsung e LG dovrebbero essere mostrati al CES 2015 a gennaio. Tuttavia, la cinese TLC Multimedia è davanti a tutti, hanno già rilasciato una TV QD 4K e dicono che sta per arrivare nei negozi in Cina.
TCL 55 '' QD TV mostrato a IFA 2014 Al momento, è impossibile nominare il costo esatto dei televisori con la nuova tecnologia, siamo in attesa di dichiarazioni ufficiali. Hanno scritto che il costo di QD sarà tre volte più economico di un OLED simile in termini di funzionalità. Inoltre, la tecnologia, come dicono gli scienziati, è piuttosto economica. Sulla base di ciò, si può sperare che i modelli Quantum Dot siano ampiamente disponibili e sostituiscano semplicemente i soliti. Tuttavia, penso che all'inizio i prezzi saranno ancora sopravvalutati. Come di solito accade con tutte le nuove tecnologie.
Molte nuove tecnologie di visualizzazione vengono dimostrate in occasione di fiere internazionali, ma non tutte sono praticabili e hanno le opportunità appropriate per un'implementazione commerciale di successo. Una delle piacevoli eccezioni è la tecnologia dei punti quantici, che è già utilizzata nella retroilluminazione LCD. Vale la pena parlare di questa innovazione tecnica in modo più dettagliato.
Punti quantici
I punti quantici sono nanoparticelle di materiali semiconduttori. I loro parametri sono determinati dalla dimensione: man mano che la dimensione del cristallo diminuisce, la distanza tra i livelli di energia aumenta. Quando un elettrone scende a un livello inferiore, viene emesso un fotone. Modificando la dimensione del punto, è possibile regolare l'energia del fotone e, di conseguenza, il colore della luce.
Questa non è una scoperta nuova, infatti, i punti quantici sono stati creati più di trent'anni fa. Ma fino a poco tempo fa, venivano usati solo in speciali strumenti scientifici nei laboratori. A rigor di termini, i punti quantici sono elementi microscopici in grado di emettere luce in un intervallo di lunghezze d'onda ristretto. Inoltre, a seconda della loro dimensione, la luce può essere verde, rossa o blu.
Modificandone le dimensioni, è possibile regolare con precisione la lunghezza d'onda della luce emessa. Questa tecnologia, utilizzata nei moderni modelli TV, ha le sue origini nel 2004, quando è stata organizzata la società QD Vision. Inizialmente, i dipendenti di questo laboratorio di ricerca hanno cercato di utilizzare i punti quantici per sostituire i coloranti organici durante l'etichettatura di vari sistemi biologici, ma poi hanno deciso di testare la tecnologia sui televisori.
Ben note aziende si sono presto unite a questa idea. In particolare, nel 2010, i ricercatori hanno collaborato con LG al progetto QLED. Tuttavia, il concetto stesso della tecnologia applicata ai televisori LCD è in continua evoluzione, anche il nome di lavoro è cambiato più volte. Un anno dopo, in collaborazione con Samsung, è stato creato un prototipo di schermo a colori a punti quantici. Tuttavia, non è entrato nella serie. L'ultima implementazione di questo concetto fa parte della tecnologia Color IQ di Sony, che ha introdotto il display retroilluminato Triluminos.
Come sai, tutti i televisori LCD creano un'immagine mescolando i colori di base: rosso, verde e blu (modello RGB). A volte viene aggiunto il giallo, che, tuttavia, non influisce in modo significativo sul sistema stesso di creazione di un'immagine su uno schermo LCD. La miscelazione dei colori RGB nei televisori LCD viene eseguita utilizzando filtri colorati e nei pannelli al plasma grazie al fosforo.
I modelli LCD classici utilizzano LED "bianchi" come retroilluminazione. Il colore nello spettro del bianco, passando attraverso i filtri colorati, dà una certa sfumatura. I modelli più avanzati utilizzano LED al fosforo che emettono luce nella regione blu. Quindi questa luce, mescolandosi con il giallo, diventa visivamente bianca. Per creare sullo schermo da un colore bianco simile, rispettivamente, rosso, blu e verde, vengono utilizzati filtri luminosi. È abbastanza efficiente, ma spreca comunque molta energia. Inoltre, qui gli ingegneri devono trovare un certo equilibrio tra qualità del colore e luminosità della retroilluminazione.
Vantaggi dei televisori a punti quantici
Due anni fa, Sony ha presentato i primi dispositivi TV retroilluminati Triluminos disponibili in commercio, in cui sono implementati punti quantici. Questo, in particolare, è il KD-65X9000A. La retroilluminazione utilizza LED blu, ma non c'è fosforo giallo. Di conseguenza, la luce blu, senza mescolarsi, passa direttamente attraverso uno speciale elemento IQ, che contiene punti quantici rossi e verdi. Il produttore chiama i principali vantaggi della tecnologia una resa cromatica più profonda e la riduzione al minimo delle perdite di luminosità.
Rispetto alla retroilluminazione a LED, si prevede che i punti quantici forniscano un aumento fino al 50% della gamma di colori. I nuovi televisori Triluminos di Sony hanno una gamma di colori NTSC vicina al 100%, mentre i televisori retroilluminati convenzionali hanno circa il 70% NTSC. Pertanto, si può affermare che i televisori retroilluminati a punti quantici possono effettivamente migliorare la qualità dell'immagine rendendo la riproduzione dei colori più realistica.
Ma quanto più realistico? Dopotutto, è noto che negli stessi televisori Sony l'immagine viene creata utilizzando i soliti filtri che mescolano i colori? È piuttosto difficile rispondere a questa domanda, qui molto dipende dalla percezione soggettiva della qualità dell'immagine. In ogni caso, i felici possessori dei primi televisori Sony con la nuova retroilluminazione affermano che l'immagine sullo schermo sembra un dipinto dipinto con colori più puri.
Il fatto che altre aziende leader abbiano subito aderito alla realizzazione di questa innovazione tecnologica conferma il fatto che i punti quantici non sono esclusivamente uno stratagemma di marketing. Al CES 2015, Samsung ha presentato i televisori SUHD che dispongono anche di una tecnologia simile. Si noti che i nuovi televisori offrono una qualità dell'immagine superiore a un prezzo inferiore rispetto ai modelli OLED. LG ha anche presentato gli HDTV Quantum Dot a ULTRA.
Il confronto con OLED non è un caso. Dopotutto, molte aziende si sono inizialmente rivolte alla tecnologia OLED per migliorare la qualità delle immagini dei televisori moderni, ma hanno affrontato il problema della loro produzione quando sono state lanciate in serie. Ciò è particolarmente vero per i televisori OLED con diagonale dello schermo di grandi dimensioni e altissima definizione.
Di fronte ai punti quantici, è stata trovata una sorta di fallback: la gamma di colori su tali televisori è buona quasi quanto sui display OLED e non ci sono praticamente problemi con lo sviluppo industriale della tecnologia. Ciò consente alle aziende di produrre televisori che rivaleggiano con la tecnologia OLED in termini di qualità delle immagini, pur rimanendo accessibili a un'ampia gamma di consumatori.
