QLED TV: Technologie, funkce, klady a zápory

Navzdory rozsáhlému rozvoji internetu televize nespěchá, aby se vzdala svých pozic, a „modrá obrazovka“ se stále nachází téměř v každé domácnosti. Široká vysílací síť a rozmanitost kanálů přitahují všechny generace – od dětí až po důchodce. Zároveň je vždy příjemnější sledovat kreslené filmy a pořady o zahradničení na moderním modelu televizoru s velkým displejem a kvalitním podáním barev. Tento trh je neustále aktualizován. Na jaře roku 2021 tak Samsung vydal nové televizory s QLED obrazovkami [1]. Co to je, vám prozradíme v tomto článku.

QLED: Co je tato technologie a jak se liší od ostatních?

Pro začátek se sluší rozluštit tajemnou zkratku a zároveň vysvětlit, o jakou technologii QLED se jedná. Písmeno Q ve výrazu QLED znamená kvantové tečky a LED znamená light-emitting diode, tedy známý displej z tekutých krystalů s LED podsvícením. Ukazuje se, že QLED je nový způsob výroby takových obrazovek. Kvantové tečky jsou nanokrystaly, které září určitou barvou v závislosti na své velikosti. K výrobě TV matric je zapotřebí známý rozsah RGB (červená, zelená, modrá), protože všechny ostatní barvy lze získat z červené, zelené a modré.

Je zajímavé,
Kvantové tečky samy o sobě nejsou novinkou: už v roce 1981 je objevil sovětský vědec a fyzik Alexej Ekimov [2] a o pár let později jeho americký kolega Louis Bras objevil jejich schopnost zářit pod vlivem proudu nebo světla. Velikost kvantových teček je extrémně malá – jen asi šest nanometrů. A proto se ve výrobě začaly používat až nedávno, kdy bylo možné získat krystaly dané velikosti bez chyb.

Vývoj plnobarevného displeje založeného na kvantových bodech poprvé představil Samsung v roce 2011 [3]. V QLED TV se mezi vrstvu tekutých krystalů a LED podsvícení displeje přidává vrstva kvantových bodů. Kvantové tečky absorbují světlo z LED a propouštějí ho na přesně kalibrované vlnové délce. Výsledkem jsou čistší barvy než u televizorů s konvenční maticí LED. Připomeňme, že technologie LED/LCD je založena na přenosu světla z matic LED podsvícení různých typů přes panel z tekutých krystalů, do kterého jsou integrovány RGB pixely. Pixelové filtry umožňují vytvořit barevný obrázek s určitou úrovní jasu. Slabou stránkou této technologie byla vždy míra neexpozice černé barvy. Navíc právě kvůli kontrastu obrazu a přesnosti barev vyvstala potřeba vytvořit alternativu.

Existuje další technologie – OLED (Organic Light-Emitting Diode). Televizory jím vybavené nemají podsvícení vůbec: pixely obsahují organické přisvětlovací diody, které se rozsvěcují nebo zcela zhasínají v závislosti na průchodu elektrického proudu. Jasné pixely lze snadno umístit vedle sebe, ale nemíchat se a nijak se navzájem neovlivňovat. Princip fungování QLED je v mnoha ohledech podobný OLED, ale v první verzi jsou namísto „nezávislých“ LED, které vyzařují vlastní světlo, použity neméně individualistické kvantové tečky. V případě QLED se však kvantové body musí spoléhat na podsvícení, stejně jako LED/LCD obrazovky. Pozoruhodné je také to, že u OLED televizorů je barva tvořena modrými a žlutými LED diodami, jejichž světlo pak prochází červenými a žlutými filtry. Barevné podání všech tří typů je do značné míry podobné. Jaké jsou výhody QLED televizorů oproti modelům s jinými technologiemi?

Výhody technologie QLED v televizorech

• Stát. Nejvýraznější výhodou QLED televizorů je cena. Jsou levnější než jejich OLED protějšky.
• Energetická účinnost. Televizory QLED jsou obecně energeticky účinnější než jejich protějšky OLED. Jedním z důvodů je nedostatek složitosti při výrobě velkých matric a zakřivených tvarů displejů.
• Kvalita obrazu. Kvantové body v QLED TV poskytují jasný a živý obraz. Televizory QLED zobrazují 99 % barevného prostoru DCI-P3 [4], což je nejoblíbenější formát mezi digitálními kiny. Každý bod je schopen zobrazit asi miliardu barevných odstínů bez ztráty jasu.
• Praktičnost. Televizory QLED nejsou super tenké, což znamená, že existuje menší šance na náhodné poškození zařízení.

Nevýhody QLED TV

Tyto modely používají VA panely, ale postrádají funkce místního stmívání, takže ovládání kontrastu je slabší než u konkurence. Navzdory oznámením technologických vlastností QLED ve skutečnosti není pozorovací úhel těchto televizorů nijak zvlášť široký. Kvantové tečky jsou jistě novým technologickým krokem, ale QLED TV se stále musí spoléhat na podsvícení, jako jejich LED/LCD protějšky. Jaké to má důsledky? Pro osvětlení malých světlých objektů ve středu obrazovky je nutné výrazně zvýšit celkovou úroveň podsvícení, což negativně ovlivňuje hloubku černých oblastí obrazu [5]. Z tohoto důvodu existuje možnost, že vychvalovaná „přirozená“ černá barva se k divákovi prostě nedostane. Zjednodušeně řečeno, QLED TV zatím nejsou revolucí na jejich trhu, ale spíše upraveným LED/LCD televizorem s filmem obsahujícím kvantové tečky uvnitř.

Pokusem o kompenzaci černého problému a zvýšení kontrastu QLED displejů v roce 2020 byl inovativní typ podsvícení Dual LED od společnosti Samsung [6]: teplé a studené světlo upravuje jas podle obsahu na obrazovce.

Technologie OLED byla od začátku odlišná. Zhasínající nebo svítící LED diody v závislosti na elektrickém proudu umožňují vytvořit černou barvu shodnou s přírodní černou o nic horší než QLED a absence podsvícení jako takového zaručuje, že se spotřebiteli setká v původní podobě. Úroveň černé a kontrast jsou zde také výrazně vyšší. A samotné pixely díky povaze světla a barvě organických LED diod mění barvy doslova okamžitě. A co víc, OLED TV jsou schopny lokálního ztmavení až na úroveň jedné LED, což má za následek téměř dokonalý kontrast. Z tohoto důvodu není nedostatečná úroveň špičkového jasu u těchto modelů ani tak nepostřehnutelná, ale spíše naopak: jasná světla zde vypadají mnohem zajímavěji než při použití jiných technologií. OLED televizory mají nejširší pozorovací úhel, ale jejich minimální úhlopříčka je také poměrně velká – 48 palců.

Vyplatí se koupit QLED TV? Přestože jsou levnější než televizory OLED, lze je jen stěží označit za levné televizory. Ceny za QLED TV začínají kolem 50 000 rublů [7], zatímco náklady na modely QLED z řady „senior“ začínají na 180 000 rublech. Pokud je člověk omezený finančními prostředky a hledá „jen dobrou televizi“, stěží má smysl přeplácet přítomnost kvantových teček (pokud to není důvod chlubit se přátelům, kteří mají do světa špičkových technologií daleko), protože dobrý LED/LCD televizor lze pořídit mnohem levněji. Náruživí hráči, filmoví nadšenci a další milovníci superkvalitního obrazu, čistoty a neuvěřitelného barevného podání si tento model jistě mohou prohlédnout, zvláště pokud jim jejich příjmy takový nákup umožňují. Před konečným rozhodnutím by však bylo dobré porovnat technické vlastnosti zařízení s jeho analogy bez kvantových teček.

* Materiál není veřejnou nabídkou. Informace o cenách jsou poskytovány pouze pro informační účely a jsou aktuální k červnu 2021.

• 1 https://news.samsung.com/ru/samsung-predstavila-modeli-tv-i-displeyev-2021
• 2 https://mel.fm/blog/kruzhkovoye-dvizheniye/18942-kvantovyye-tochki
• 3 https://ru.wikipedia.org/wiki/Дисплей_на_ктах#Истрия
• 4 https://tvoykomputer.ru/chem-otlichaetsya-qled-ot-oled-televizora-plyusy-i-minusy-texnologij/
• 5 https://qwertyshop.ua/stati/sravnenie-televizorov-oled-i-qled
• 6 https://stereo.ru/p/sh25u-samsung-i-televizory-v-2020-m-nevidimaya-ramka-dual-led-i-deep-learning
• 7 https://www.holodilnik.ru/tv_all/tv/?ef=category=262110&sort=price

Dudnik Maria Viktorovna Výkonná redaktorka

Při hledání nového televizoru a studiu popisů modelů v internetových obchodech nebo hypermarketech s elektronikou se stále častěji můžete setkat s označením QLED. Co to znamená a jak se liší od trochu známějších LED a OLED?

QLED: o jaký druh technologie se jedná a s čím přichází?

QLED nebo QD-LED (zkratka pro quantum dot light-emitting diode, což se doslova překládá jako „quantum dot + LED“) je technologie podání barev založená na kvantových tečkách s vlastnostmi LED [1].

Kvantové tečky na takových televizních obrazovkách jsou polovodičové koloidní nanokrystaly (ultramalé krystaly o velikosti od 2 do 10 nm) [2], které byly podrobeny speciální úpravě ultrafialovým zářením, díky které jsou schopny reprodukovat různé barvy při vystavení elektrickému proud nebo světlo.

QLED displej je v podstatě vrstvený dort, kde první vrstvou (nejblíže zdi) je podsvícení, pak přichází kvantové vrstvení a dort doplňuje LCD matice, na které se vysílaný televizní signál transformuje do obrazu. Kvantová „náplň“ je nejtenčí světelný filtr. Skládá se z opakovaně se opakujících mikroproužků červených, zelených a modrých kvantových bodů – tří základních barev palety RGB, jejichž kombinací lze vytvořit jakoukoli jinou barvu. Požadované odstíny se „vyrobí“ na subpixely matice QLED vlivem dopadu na odpovídající úseky kvantového proužku, přibližně podle stejného principu, jako umělec míchá barvy v paletě. Ve skutečnosti se jedná o vylepšenou LED obrazovku, kde díky dodatečnému filmu z kvantových bodů, které filtrují světlo, vypadají barvy jasnější a sytější a je dosaženo větší variability odstínů. Jak ale vývojáři slibují, v budoucnu budou moci samotné kvantové tečky fungovat jako LED a displeje založené na nich nebudou vyžadovat podsvícení LED třetích stran. To znamená neuvěřitelný kontrast obrazu a dokonalou modro-černou.

Je zajímavé,

Základ technologie QLED TV byl položen v roce 2011, kdy americká společnost Nanosys (specializující se na vývoj související s používáním kvantových teček v digitální elektronice) představila světu QDEF – film s kvantovými tečkami pro vylepšení obrazu na obrazovce [3]. Vytvoření prototypu vyžadovalo od vědců pečlivou a monotónní práci na opakované reprodukci a ražení kvantových pásů, ale výsledek se jasně ospravedlnil.

Přítomnost filmu s kvantovými tečkami na displeji QLED má za následek obrovský rozdíl v reprodukci barev mezi tímto displejem a dřívější technologií LED. LED využívá podsvícení modrými LED diodami, jejichž světlo, promítané na matricový substrát přes jednoduché světelné filtry, vytváří barevný obraz dobré, ale ne nejvyšší kvality. Lom stejné modré záře přes ultramoderní filtry s kvantovými tečkami desetkrát zlepšuje barevné charakteristiky výsledných snímků.

Další technologie – OLED – je postavena na úplně jiném principu.

Důležitým mezníkem ve vývoji osvětlovací techniky a zejména předpokladem pro vznik OLED obrazovek byl v roce 1987 objev vlastností organické diody emitující světlo [4] společností Kodak. Další dvě desetiletí technologie dozrávala, aby se z každého pixelu panelu OLED stal samostatný, nastavitelný zdroj světla. Moderní technologie organických diod TV jednoduše vypadá jako organický uhlíkový film umístěný mezi dvěma vodiči. Když je na určité oblasti filmu aplikován elektrický proud, vyzařují světlo. Sony jako první začala vyrábět OLED displeje (2007) [5], později následovali další asijští výrobci.

OLED monitory tedy nemají podsvícení, protože jsou zbytečné. Každý pixel matice obsahuje organickou LED, která se rozsvítí nebo deaktivuje v závislosti na přijatém příkazu. Záře nebo zhasnutí diod ve zlomku sekundy je regulováno vlivem proudu. Tímto způsobem je možné dosáhnout referenčního lokálního ztmavení ploch libovolné velikosti až na jeden off (a tedy černý) pixel. Všechny ostatní barvy, kromě černé, jsou smíchány z modrého a žlutého světla procházejícího červeným a zeleným filtrem, jako je tomu u LED. Ale na pozadí bohaté černé vypadají mnohem kontrastněji a jasněji.

Porovnáme-li barvu organických diod a kvantových teček, ty první jsou v jasu a přirozenosti zobrazovaných barev horší než kvanta. Na druhou stranu funkce on-off pro jednotlivé pixely, což jsou pro QLED „plány na zítřek“, je v OLED implementována již dnes.

Níže zvážíme, jaké jsou výhody a nevýhody technologie QLED, která ovlivňuje výběr kupujících.

Výhody QLED v televizorech

Hlavní výhodou, o které výrobci QLED-TV hrdě mluví, je to, že kovový nanofiltr vyrobený z kvantových bodů umožňuje získat jasné a syté barvy, což zvyšuje realističnost a umocňuje speciální efekty při sledování vysoce kvalitního videa ve formátu 4K HDR. Podle testovací a certifikační asociace Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) má tato technologie 100% barevnou přesnost [6] . Barevný výkon QLED je o 4 % vyšší než u jeho nejbližšího konkurenta, OLED, a v průměru o 10 % vyšší než u většiny LED panelů [7] .

QLED obraz vypadá čistěji a přirozeněji než LED, a to i díky poloviční době odezvy (response time) – době, za kterou pixel stihne změnit barvu při vysílání pohybujících se objektů. Tím se eliminuje rozmazání obrazu a světelné stopy, například když dojde k prudké změně barev v záběru.

Úroveň jasu u prémiových QLED modelů dosahuje až 2000 nitů, zatímco limit organických diodových displejů je v současnosti kolem 800 nitů [8].

Kromě toho se zdokonaluje technologie tvorby filmu s kvantovými tečkami, což by mělo vést ke zlevnění výroby QLED televizorů a vytlačení jejich LED předchůdců.

Technologické nevýhody

Ve své současné kapacitě je QLED TV jen předzvěstí nadcházející digitální revoluce. Dnes pouze filtrují světlo, ale jejich potenciál se neomezuje pouze na toto – v budoucnu by se z nich měl stát nezávislý zdroj světla.

Kvantové tečky v moderních modelech QLED jsou tedy bez LED podsvícení stále bezmocné a takové televizory jsou spíše pokročilou verzí běžných LED LCD než něčím radikálně novým.

Z toho plynou zřejmé problémy s QLED. Například televizory s kvantovými tečkami jsou horší než OLED v reprodukci hlubokých úrovní černé. Například při pečlivém zkoumání malých světlých znaků na černém pozadí si můžete všimnout rozmazaných obrysů a černé pruhy v horní a spodní části obrazovky při sledování širokoúhlého filmu nebudou tak kontrastní jako v případě OLED . To je způsobeno rozptýleným světlem dopadajícím na černý pixel ze sousedních pixelů osvětlených diodami. Pokusy bojovat s nedokonalým lokálním stmíváním se zatím nesetkaly s výraznějším úspěchem. Pokud jde o dobu odezvy (barevná odezva pixelů) diskutovanou výše, OLED také mírně předbíhá „kvanta“. Díky fyzikálně-chemickým vlastnostem organických LED diod je jejich reakce na změnu barvy pixelu nejen rychlá, ale okamžitá.

Televizory QLED jsou také méně energeticky účinné než modely LED a OLED stejné velikosti [9] . Úspory však nejsou tak patrné, všechny tři technologie jsou energeticky úsporné.

Další nevýhoda: QLED nemůže plně poskytnout uživatelsky přívětivou funkci 360° viditelnosti. Obloukově zakřivené displeje jsou v současnosti možné pouze pomocí organických diod. V kombinaci s nejtenčí možnou tloušťkou displeje je to zelená pro technologii OLED k vytvoření flexibilních obrazovek, které lze snadno rozšířit a složit bez ztráty dat (například pro nošení na zápěstí). Zní to fantasticky, ale možná by se v budoucnu OLED TV panel dal jednoduše srolovat a vzít si ho na road show nebo přestěhovat při stěhování.

Poznámka

Zpočátku používala technologie QLED kadmium, které je vysoce toxické. To si vyžádalo zvýšená bezpečnostní opatření při výrobě a montáži komponent a také vyvolalo obavy o zdraví uživatelů. V současné době bylo kadmium v ​​QLED televizorech nahrazeno neškodnými chemickými prvky [10].

Celkově výčet nevýhod QLED není tak dlouhý. Tato technologie má rozhodně budoucnost za předpokladu, že kvantové tečky mohou fungovat v plném rozsahu svého fotooptického potenciálu: nejen že slouží jako světelný filtr, ale také samy o sobě vyzařují světlo.

Maximální kvalita založená na pokročilých technologiích nemůže být ze své podstaty levná. Televizory QLED s úhlopříčkou 55 palců nebo více tedy stojí od 50 000 do 70 000 rublů pro 75palcové modely, ceny začínají přibližně od 138 000 rublů.

* Materiál není veřejnou nabídkou. Informace jsou poskytovány pouze pro informační účely a jsou aktuální k červenci 2021.

• 1 https://ru.wikipedia.org/wiki/Display_on_quantum_dots
• 2 https://www.vybortv.ru/voprosy-i-otvety/629-chto-luchshe-qled-ili-oled.html
• 3 https://en.wikipedia.org/wiki/Nanosys#Quantum_Dot_Enhancement_Film_(QDEF)
• 4 https://www.osp.ru/pcworld/2004/09/168660
• 5 https://ru.wikipedia.org/wiki/Organic_LED#Technological_events
• 6,7 https://aviprom.ru/info/articles/digital-signage/oled-led-qled-chto-luchshe/
• 8 https://itc.ua/news/lg-obyavila-czeny-na-novye-oled-televizory-2021-goda-ot-1-299-dollarov-do-29-999-dollarov/
• 9 https://drongeek.ru/sravnenie/oled-protiv-qled-sravnivaem-tehnologii-i-vybiraem-luchshij-televizor
• 10 https://polit.ru/news/2014/10/22/ps_qd/