Тв на квантовых точках. Что такое QD-телевизор, где искать «квантовые точки» и почему они показывают лучше. Порты и разъемы
В последнее время наряду с набирает популярность технология , о которой не так давно мы рассказывали на страницах Mediasat. В этот раз мы хотим познакомить читателей с технологией квантовых точек.
Как пишут журналисты The Conversation UK, корейская компания-производитель электроники LG задала тон всем прочим, объявив еще на январской выставке CES-2015 о грядущем выпуске на рынок телевизоров ультравысокой чёткости (Ultra HD) с дисплеями, при производстве которых использована технология квантовых точек – улучшенный метод производства цветных дисплеев.
Что же такое на самом деле «квантовая точка»?
Принцип действия технологии, ставшей новым значительным шагом в производстве дисплеев после , заключается в пропускании лучей синего света через нано-кристаллы размером от двух до десяти нанометров (нм), которые поглощают свет с одной длиной волны и излучают при этом свет другой, определённой длины волны. Каждая точка, в зависимости от своего размера, излучает свет определённого цвета. Перед блоком подсветки экрана помещается плёнка, состоящая из квантовых точек, имеющих размеры, необходимые для излучения красного и зелёного света. Достижение эффекта свечения при помощи квантовых точек сужает длину волн получаемого таким образом красного и зелёного цвета, что значит уменьшение количества света, задерживаемого LCD-фильтром. А это значит, что мы получаем более чёткую цветопередачу и более яркие цвета.
Кадмиевые квантовые точки дают особенно чистую передачу зелёного цвета. NASA
Своим объявлением компания LG опередила других производителей, желающих завоевать лидерские позиции путём улучшения показателей контрастности, насыщенности и расширения цветовой гаммы (диапазона цветов, которые может воспроизводить дисплей) – то есть, всего того, что может дать использование квантовых точек. Всё это делает подобные дисплеи такими, которые идеально подходят для просмотра контента высокой и ультравысокой чёткости, а также для всех тех, кто работает в области графического дизайна, производства фото и видео.
Переход к новому уровню качества телевещания
Переход к Ultra HD телевидению означает не только увеличение числа пикселей и производство экранов более высокого разрешения. Производители и вещатели желают обеспечить создание среды, в которой видео- и фотоизображения, доставляемые зрителю, должны иметь максимально высокий динамический диапазон при сохранении экономической рентабельности для производителя.
И это не что-то из серии «далёкого будущего». На самом деле, новые стандарты – то есть, то, что необходимо для внедрения в жизнь любой новой технологии – уже чётко определены. Стандарт ITU-rec 2020 для телевидения ультравысокой чёткости предусматривает трансляцию телепрограмм на скорости до 120 кадров в секунду, с более высоким битрейтом, а также с расширенной цветовой гаммой и улученной контрастностью.
В настоящее время контент, известный как «программы в стандарте высокой чёткости», транслируется в разрешении 1920 x 1080 пикселей, с определённой частотой кадров, диапазоном цветов и контрастностью, позволяющей воспроизводить его без проблем на любых совместимых дисплеях. Однако как вещательная, так и киноиндустрия уже способны производить материал, который по своему качеству выходит за рамки утвержденного стандарта. Проблема теперь заключается в отсутствии на рынке должного количества устройств, которые могли бы отображать видеоматериал в столь высоком качестве – а стало быть, нет особого смысла производить большое количество контента, который особо не на чем смотреть.
Таким образом, использование квантовых точек расширяет возможности дисплеев ультравысокой чёткости, позволяя в будущем передавать зрителям контент с расширенным динамическим диапазоном. Есть и дополнительное преимущество: квантовые точки намного дешевле всех прочих конкурирующих технологий, используемых для производства дисплеев высокого качества – таких как, например OLED, органические светодиоды. На прошлых выставках CES технология была громко представлена, как следующая величайшая технология будущего, однако, похоже, её звезда начала закатываться, не успев толком взойти на небосвод.
В настоящее время квантовые точки используются лишь в сочетании с другими технологиями подсветки, однако вполне возможна разработка методов, позволяющих использовать их в качестве отдельной технологии. В любом случае, с 2015 года и в ближайшем будущем лучшее в мире качество воспроизведения видео- и фотоконтента в режиме высоких разрешений будут связывать с использованием квантовых точек.
Пять лет инженеры Samsung усовершенствовали технологию для производства дисплеев супер-высокого SUHD разрешения на квантовых точках . Матрица мониторов такого типа построена на 1-5-нанометровых частицах (в 1000 раз меньше волоса), которые излучают свет в зависимости от напряжения и размера.
Экранные матрицы моделей 7-й серии представлены тремя диагоналями:
49”
– 78 000 руб.;
55”
– 102 000 руб;
65′
‘ – 170 000 руб.
Добротный телевизор с диагональю 65 дюймов (наш тестовый) столько и стоит. Разрешение составляет 3840×2160 пикселей (4K Ultra HD).
На самом деле, телевизоры UE65KS7500U – гибридные , потому что к квантовым точкам относятся только красные и зеленые пиксели, а синий – это LED. Причина гибридности кроется в сроке службы монитора – 30 тысяч часов, а синяя квантовая точка живет только 10 тысяч. Поэтому ее заменили на LED-диод.
Преимущества «квантовых» мониторов:
- затраты энергии меньше на 30-50% по сравнению с LCD;
- яркость дисплеев в 50-100 раз выше;
- квантовые точки подходят для гибких панелей;
- из-за сверхмалого размера точек у матрицы высокая пиксельная плотность;
- количество световых оттенков в 64 раза больше, чем на других телевизорах Samsung.
На этом физико-техническую вводную часть закончим и перейдем к тому, что потребители видят глазами – дизайну, управлению, операционной системе, возможностям.
Дизайн
Экран телевизора изогнут, чтобы зритель смог глубже окунуться в картинку перед глазами.
Пару лет назад Самсунг стремился к тонким, невидимым рамкам. Потом их вернул. Видимо, технологически они важны то ли создания ребер жесткости, то ли для размещения электроники по краям. Все равно на рамки мало кто обращает внимание.
Периметр стального цвета элегантно переходит в монолитную подставку на ножках. Вес подставки – 0.5 кг, телевизора – 23.2 кг.
Порты и разъемы
На корпусе ТВ расположены:
– USB
– LAN
– CI/PCMCIA
– Ex-Link
Мало? Самсунг снабжает телевизоры выносным хабом One Connect, кому не хватает встроенных портов.
Дополнительно получаем:
– 2 антенных разъема (кабель и спутник)
– 4 HDMI 2.0a
– 2 USB
– оптический аудиовыход.
Качество изображения
Эффект погружения у Самсунга создается функцией Auto Depth Enhancer , которая увеличивает контрастность объектов на переднем плане по отношению к фону.
Покрытие Ultra Black уменьшает блики на экране. Не полностью, но заметно для глаза.
Вся 7-серия KS7500 – это мощный улучшайзер картинки. Если видео низкого качества, то оно на лету конвертируется в формат SUHD. Если картинка слабоконтрастная, то технология Precision Black регулирует поток света, в результате чего изображение оживает. Телевизор воспроизводит популярные видеоформаты (avi, mkv, mov и др).
4 настройки отвечают за гамму и цветовой охват: динамический, стандартный, обычный, кино.
Единственное, что огорчило: телевизор не справился со сложно-фрактальной структурой кофточки Эммы Стоун из интервью ниже. Получалось, что кофта жила своей жизнью и с секундной задержкой двигалась за актрисой.
Я игрался с настройкой Automotion Plus, но странный эффект не исчезал.
Управление
Управление смарт-ТВ происходит с элегантного пульта. Он минималистичен, как у Apple TV, и в то же время более функционален. У него имеются скрытые под верхней крышкой кнопки, а физическими сделаны лишь главные, вроде громкости и переключения каналов. Пульт не сенсорный.
Управление KS7500 интуитивно-понятное. То, что на пульте с виду практически нет манипуляторов, не мешает в три клика добраться до нужной функции. Единственное, спотыкаешься на вводе символов в поиске фильмов. Пульт оснащен микрофоном для голосового ввода команд, но эта функция внезапно отключилась. Вероятно, в момент теста корейский сервер распознавания голоса упал.
Tizen OS
Операционная система Tizen, на которой работает телевизор, всем хороша за исключением нежелания сторонних разработчиков портировать на нее приложения. В оболочку зашиты основные поставщики медиа-контента. Дополнительно из магазина устанавливаются онлайн-кинотеатры ivi, Okko, Megogo. Игр считай что нет – всего две (казино El Dorado и аркада Monkey Madness). Может, это и к лучшему: хочешь играть – купи отдельно приставку.
Tizen лучше оптимизирован для ТВ и работает быстрее Андроида. Это чувствуется. Начинка управляется 4-ядерным процессором Quad Core.
Вывод
Если абстрагироваться от малого количества приложений и игр, телевизор Samsung SUHD 4K Curved Smart TV 65 KS7500 7 Series отлично справляется с главной задачей – доносить до владельца четкое и живое изображение. Мощный процессор и набор разнообразных технологий вытягивают низкокачественное видео до уровня 4К. Запаса качеств экрана хватит на несколько лет вперед.
Квантовые точки - это крошечные кристаллы, излучающие свет с точно регулируемым цветовым значением. Технология Quantum dot LED существенно повышает качество изображения, не влияя при этом на конечную стоимость устройств, в теории:).
Обычные жидкокристаллические телевизоры могут охватывать лишь 20–30% цветового диапазона, который способен воспринимать человеческий глаз. Изображение на обладает большой реалистичностью, но данная технология не ориентирована на массовое производство больших диагоналей дисплеев. Кто следит за рынком телевизоров, помнит, что еще в начале 2013 года Sony представила первый телевизор на основе квантовых точек (Quantum dot LED, QLED) . Крупные производители телевизоров выпустят модели телевизоров на квантовых точках в этом году, Samsung их уже представил в России под названием SUHD, но об этом в конце статьи. Давайте узнаем, чем отличаются дисплеи, произведенные по QLED технологии, от уже привычных ЖК-телевизоров.
В ЖК-телевизорах отсутствуют чистые цвета
Ведь жидкокристаллические дисплеи состоят из 5 слоев: источником является белый свет, излучаемый светодиодами, который проходит через несколько поляризационных фильтров. Фильтры, расположенные спереди и сзади, в совокупности с жидкими кристаллами управляют проходящим световым потоком, понижая или повышая его яркость. Это происходит благодаря транзисторам пикселей, влияющие на количество света, проходимое через светофильтры (красный , зеленый , синий ). Сформированный цвет этих трех субпикселей, на которые наложены фильтры, дает определенное цветовое значение пикселя. Смешение цветов происходит довольно «гладко», но получить таким образом чистый красный, зеленый или синий попросту невозможно. Камнем преткновения выступают фильтры, которые пропускают не одну волну определенной длины, а целый ряд различных по длине волн. К примеру, через красный светофильтр проходит также оранжевый свет.
Светодиод излучает свет при подаче на него напряжения. Благодаря этому электроны (e) переходят из материала N-типа в материал P-типа. Материал N-типа содержит атомы с избыточным количеством электронов. В материале P-типа присутствуют атомы, которым не хватает электронов. При попадании в последний избыточных электронов они отдают энергию в виде света. В обычном полупроводниковом кристалле это, как правило, белый свет, образуемый множеством волн различной длины. Причина этого заключается в том, что электроны могут находиться на различных энергетических уровнях. В результате полученные фотоны (P) имеют различную энергию, что выражается в различной длине волн излучения.
Стабилизация света квантовыми точками
В телевизорах QLED в качестве источника света выступают квантовые точки - это кристаллы размером лишь несколько нанометров. При этом необходимость в слое со светофильтрами отпадает, поскольку при подаче на них напряжения кристаллы излучают свет всегда с четко определенной длиной волны, а значит, и цветовым значением. Данный эффект достигается мизерными размерами квантовой точки, в которой электрон, как и в атоме, способен передвигаться лишь в ограниченном пространстве. Как и в атоме, электрон квантовой точки может занимать только строго определенные энергетические уровни. Благодаря тому что эти энергетические уровни зависят в том числе и от материала, появляется возможность целенаправленной настройки оптических свойств квантовых точек. К примеру, для получения красного цвета используют кристаллы из сплава кадмия, цинка и селена (CdZnSe), размеры которых составляют около 10–12 нм. Сплав кадмия и селена подходит для желтого, зеленого и синего цветов, последний можно также получить при использовании нанокристаллов из соединения цинка и серы размером 2–3 нм.
Массовое производство синих кристаллов очень сложное и затратное, поэтому представленный в 2013 году компанией Sony телевизор не является «породистым» QLED-телевизором на основе квантовых точек . В задней части производимых их дисплеев располагается слой синих светодиодов, свет которых проходит через слой красных и зеленых нанокристаллов. В результате они, по сути, заменяют распространенные в настоящее время светофильтры. Благодаря этому цветовой охват в сравнении с обычными ЖК-телевизорами увеличивается на 50%, однако не дотягивает до уровня «чистого» QLED-экрана. Последние помимо более широкого цветового охвата обладают еще одним преимуществом: они позволяют экономить энергию, так как необходимость в слое со светофильтрами отпадает. Благодаря этому передняя часть экрана в QLED-телевизорах еще и получает больше света, чем в обычных телевизорах, которые пропускают лишь около 5% светового потока.
QLED телевизор с дисплеем на основе технологии квантовых точек от Samsung
Компания Samsung Electronics представила в России премиальные телевизоры, изготовленные по технологии квантовых точек. Новинки с разрешением 3840 × 2160 пикселей оказались не из дешёвых, а флагманская модель вовсе оценена в 2 млн рублей.
Нововведения. Изогнутые телевизоры Samsung SUHD на квантовых точках отличаются от распространённых ЖК-моделей более высокими характеристиками цветопередачи, контрастности и энергопотребления. Интегрированный процессор обработки изображения SUHD Remastering Engine позволяет масштабировать видеоконтент низкого разрешения в 4K. Помимо этого, новые телевизоры получили функции интеллектуальной подсветки Peak Illuminator и Precision Black, технологии Nano Crystal Color (улучшает насыщенность и естественность цветов), UHD Dimming (обеспечивает оптимальный контраст) и Auto Depth Enhancer (автоматическая настройка контрастности для определённых областей картинки). В программной основе телевизоров лежит операционная система Tizen с обновлённой платформой Samsung Smart TV.
Цены. Семейство Samsung SUHD TV представлено в трёх сериях (JS9500, JS9000 и JS8500), где стоимость начинается со 130 тыс. рублей. Во столько российским покупателям обойдётся 48-дюймовая модель UE48JS8500TXRU. Максимальная цена на телевизор с квантовыми точками достигает 2 млн рублей - за модель UE88JS9500TXRU с 88-дюймовым изогнутым дисплеем.
Телевизоры нового поколения по технологии QLED готовят южнокорейские Samsung Electronics и LG Electronics, китайские TCL и Hisense, а также японская Sony. Последняя уже выпустила LCD-телевизоры, изготовленные по технологии квантовых точек, о чем я упоминал в описании технологии Quantum dot LED.
В целом, 10-битный дисплей SUHD телевизора передает наиболее реалистичное изображение и отличается поразительно точной цветопередачей. Квантовые LCD-телевизоры по всем параметрам превосходят LED-экраны предыдущего поколения и ничуть не уступают технологическим решениям OLED.
В прошлом материале мы разобрали почему. Сейчас стоит подробней остановиться на каждой из четырех представленных моделей Samsung SUHD, чтобы оценить их особенности.
Во время загрузки произошла ошибка.
Изящный изгиб экрана KS9000 и KS7500
Модели объединяет красивейший изогнутый экран Curved TV с разрешением 4K и эффектом погружения, который идеально подходит для просмотра широкоформатных фильмов и видеоигр.
Флагманская KS9000 имеет максимальную диагональ в 78-дюймов - это самая большая из всех возможных квантовых панелей Samsung SUHD. Также встречаются диагонали 65, 55 и 49 дюймов с общим для всех размеров элементом дизайна - элегантной металлической ножкой. Изогнутый экран неразрывно с большими диагоналями, поэтому если вы желаете создать из гостиной настоящий домашний кинотеатр, то модели телевизоров Samsung SUHD с экраном Curved TV станут для вас настоящим открытием. Вы испытаете погружение в происходящее на экране не хуже, чем кинотеатре, где все продумано до мелочей.
То же самое касается и красивейших моделей серии KS7500, среди которых можно встретить диагонали 65, 55 и 49 дюймов. Основным общим элементом дизайна KS7500 можно считать красивые ножки, расположенные ближе к бокам телевизора. Уникальность подставки заключается в отсутствии каких-либо винтов крепления - ножки просто защелкиваются на подставке.
Модель Samsung SUHD К7500
Помимо внешних различий существует и одно существенное - запатентованная технология Supreme UHD Dimming. Supreme UHD Dimming - система локального затемнения в телевизорах SUHD, благодаря которой черный цвет выглядит особенно натурально. Старшая модель KS9000 располагает 1152 блоками локального улучшения видеоконтента, а младшая KS7500 - 576.
Среди общих характеристик можно выделить:
- Максимально реалистичная картинка с Quantum Dot дисплеем
- Расширенный динамический диапазон HDR с яркостью 1000 нит
- Антибликовое покрытие экрана Ultra Black
- Безупречный дизайн 360°
- Изогнутый экран Curved TV с эффектом погружения
- 10-битная панель UHD 4K, передающая до миллиарда оттенков
- Универсальный пульт Samsung One Remote
- Smart Hub – теперь любимый контент собран в одном месте
- Ультратонкие рамки экрана
Слева - модель К9000, справа - модель К8000.
Плоский минимализм KS8000 и KS7000
Поклонники классических плоских LCD-экранов будут приятно удивлены наличием среди Samsung SUHD моделей KS8000 и KS7000, ведь для некоторых интерьеров незаменим телевизор с плоским экраном или монтируемый на стену. К тому же телевизоры Samsung SUHD уменьшают отражение солнечного света, вы сможете наслаждаться чрезвычайно четким изображением с любого ракурса.
Старшая KS8000 поддерживает технологию Supreme UHD Dimming с идентичным для KS9000 количеством блоков локального улучшения видеоконтента. KS7000 повторяет UHD Dimming характеристики KS7500. Наряду с максимально доступной диагональю в 75 дюймов, старшая модель может предложить размеры на 65, 55, 49 дюймов, младшая - 60, 55 и 49 соответственно.
Бесшовная гладкая конструкция телевизоров Samsung SUHD получила название «Дизайн 360». Чистые линии проходят по всему дисплею – даже сзади. Ни один винт не находится в поле видимости, а богатая матовая текстура добавляет элемент утонченной элегантности. Благодаря продуманным дизайнерским решениям каждый телевизор серии Samsung SUHD гармонично дополняет любой интерьер.
Модель Samsung SUHD К7000
Среди общих характеристик можно выделить.
4 декабря 2016 в 22:35Квантовые 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
Квантовая точка - фрагмент проводника или полупроводника, носители заряда (электроны или дырки) которого ограничены в пространстве по всем трём измерениям. Размер квантовой точки должен быть настолько мал, чтобы квантовые эффекты были существенными. Это достигается, если кинетическая энергия электрона заметно больше всех других энергетических масштабов: в первую очередь больше температуры, выраженной в энергетических единицах. Квантовые точки были впервые синтезированы в начале 1980-х годов Алексеем Екимовым в стеклянной матрице и Луи Е. Брусом в коллоидных растворах. Термин «квантовая точка» был предложен Марком Ридом.Энергетический спектр квантовой точки дискретен, а расстояние между стационарными уровнями энергии носителя заряда зависит от размера самой квантовой точки как - ħ/(2md^2), где:
- ħ - приведённая постоянная Планка;
- d - характерный размер точки;
- m - эффективная масса электрона на точке
Например, при переходе электрона на энергетический уровень ниже, испускается фотон; так как можно регулировать размер квантовой точки, то можно и изменять энергию испускаемого фотона, а значит, изменять цвет испускаемого квантовой точкой света.
Типы квантовых точек
Различают два типа:- эпитаксиальные квантовые точки;
- коллоидные квантовые точки.
Конструкция квантовых точек
Обычно квантовой точкой является кристалл полупроводника, в котором реализуются квантовые эффекты. Электрон в таком кристалле чувствует себя как в трех мерной потенциальной яме и имеет много стационарных уровней энергии. Соответственно при переходе с одного уровня на другой квантовой точкой может излучать фотон. При всем при этом переходами легко управлять меняя размеры кристалла. Возможно также перекинуть электрон на высокий энергетический уровень и получать излучение от перехода между более низколежащими уровнями и как следствия получаем люминесценцию. Собственно, именно наблюдение данного явления и послужило первым наблюдением квантовых точек.Теперь о дисплеях
История полноценных дисплеев началась в феврале 2011 года, когда Samsung Electronics представили разработки полноцветного дисплея на основе квантовых точек QLED. Это был 4-х дюймовый дисплей управляемый активной матрицей, т.е. каждый цветной пиксель с квантовой точкой может включаться и выключаться тонкоплёночным транзистором.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?
Основное отличие QLED-дисплея от ЖК состоит в том, что вторые способны охватить только 20-30% цветового диапазона. Так же в телевизорах QLED отпадает необходимость в использовании слоя с светофильтрами, так как кристаллы при подаче на них напряжения излучают свет всегда с четко определенной длиной волны и как результат с одинаковым цветовым значением.
Так же были новости о продаже компьютерного дисплея на квантовых точках в Китае. К сожалению, воочию проверить, в отличии от телевизора мне еще не довелось.
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