Nonostante alcune carenze, i televisori LCD (compresi i televisori LED/LCD) sono il tipo dominante di TV acquistato dai consumatori. L'accettazione dei televisori LCD ha accelerato la scomparsa dei televisori CRT e a retroproiezione ed è il motivo principale per cui i televisori al plasma non sono più disponibili.
Negli ultimi anni, la TV OLED, guidata da LG, è stata pubblicizzata come il successore dell'LCD. Sebbene l'OLED rappresenti un passo avanti nella tecnologia TV, i televisori LCD hanno fatto un s alto di qualità con l'incorporazione di punti quantici (aka QLED).
Quantum dots e QLED si riferiscono alla stessa tecnologia. QLED è un termine di marketing che Samsung e TCL utilizzano nel marchio dei loro televisori a punti quantici. Questi set combinano la retroilluminazione a LED con punti quantici in TV LCD selezionati per il miglioramento del colore.
Che cos'è un punto quantico
Un punto quantico è un nanocristallo fabbricato con proprietà di semiconduttore in grado di migliorare la luminosità e le prestazioni cromatiche visualizzate nelle immagini fisse e video su uno schermo LCD.
I punti quantici sono particelle emissive (un po' come i fosfori su una TV al plasma). Quando le particelle vengono colpite da fotoni provenienti da una sorgente di luce esterna (nel caso di un'applicazione TV LCD, una luce LED blu), ogni punto emette il colore di una specifica larghezza di banda, che è determinata dalla sua dimensione. I punti più grandi emettono una luce che è inclinata verso il rosso. Man mano che i punti diventano più piccoli, i punti emettono una luce che è inclinata verso il verde.
Quando i punti quantici di dimensioni designate sono raggruppati in una struttura e sono combinati con una sorgente di luce LED blu, i punti quantici emettono luce attraverso l'intera larghezza di banda del colore richiesta per la visione della TV.
L'immagine sopra mostra la struttura di un punto quantico (a destra), un ipotetico esempio della relazione tra le proprietà di emissione del colore dei punti quantici in base alla dimensione (a sinistra) e il metodo con cui i punti quantici sono prodotti.
Come i punti quantici possono essere utilizzati nei televisori LCD
Una volta realizzati i punti quantici, i punti di dimensioni diverse possono essere posizionati in modo casuale o in modo organizzato per dimensioni in un involucro che può essere posizionato all'interno di un televisore LCD. Con una TV LCD, i punti sono in genere di due dimensioni, una ottimizzata per il verde e l' altra ottimizzata per il rosso.
L'immagine sopra illustra i modi in cui i punti quantici possono essere posizionati in una TV LCD.
- All'interno di un involucro (denominato ottica edge) lungo i bordi del pannello LCD tra una sorgente luminosa LED edge blu e il pannello LCD (per TV LED/LCD edge-lit).
- Su uno strato di miglioramento della pellicola (QDEF) posizionato tra una sorgente di luce LED blu e il pannello LCD (per TV LED/LCD full-array o ad illuminazione diretta).
- Su un chip posizionato sopra sorgenti luminose LED blu lungo il bordo di un pannello LCD (per TV LED/LCD con illuminazione laterale).
In tutti i metodi, un LED blu invia luce attraverso i punti quantici che sono eccitati in modo che i punti quantici emettano luce rossa e verde (che è anche combinata con il blu proveniente dalla sorgente di luce LED).
La luce di diversi colori passa attraverso i chip LCD e i filtri colorati, quindi verso lo schermo per la visualizzazione dell'immagine. Lo strato emissivo di punti quantici aggiunto consente al televisore LCD di visualizzare una gamma di colori più satura e più ampia rispetto ai televisori LCD senza lo strato di punti quantici aggiunto.
L'effetto dell'aggiunta di punti quantici ai televisori LCD
Di seguito è mostrato un grafico e un esempio di come l'aggiunta di punti quantici ai TV LCD può migliorare le prestazioni del colore.
Il grafico in alto è una rappresentazione grafica standard che illustra l'intero spettro di colori visibile. I televisori e le tecnologie video non possono visualizzare l'intero spettro dei colori. Tenendo questo a mente, i triangoli visualizzati all'interno di quello spettro mostrano quanto le varie tecnologie di colore utilizzate nei dispositivi di visualizzazione video si avvicinano a tale obiettivo.
Come puoi vedere dai triangoli di riferimento, i televisori LCD che utilizzano la tradizionale illuminazione posteriore o laterale a LED bianchi mostrano una gamma di colori più ristretta rispetto ai televisori dotati di punti quantici. I punti quantici mostrano colori più saturi e naturali, come mostrato nei confronti sotto il grafico.
I punti quantici possono soddisfare le esigenze degli standard di colore sia HD (rec.709) che Ultra HD (rec.2020/BT.2020).
LED/LCD standard rispetto a OLED
I televisori LCD presentano inconvenienti nella saturazione del colore e nelle prestazioni del livello di nero, soprattutto se confrontati con i televisori al plasma, che non sono più disponibili. L'incorporazione di sistemi di illuminazione a LED in bianco e nero ha aiutato in qualche modo, ma non è stato abbastanza.
In risposta, l'industria televisiva (principalmente LG) ha perseguito la tecnologia OLED come soluzione in quanto può produrre una gamma di colori più ampia e nero assoluto.
LG utilizza un sistema denominato WRGB, che è una combinazione di subpixel OLED a emissione di luce bianca e filtri colorati per produrre immagini. Samsung ha incorporato subpixel OLED a emissione di luce rossa, verde e blu.
Samsung ha abbandonato la produzione di TV OLED consumer nel 2015, lasciando LG e Sony come uniche fonti di TV OLED nel mercato statunitense. Samsung ha dedicato le proprie risorse al lancio sul mercato dei televisori a punti quantici (QLED), insieme a Vizio e TCL.
I televisori OLED hanno un bell'aspetto, ma il problema principale che rallenta molti marchi TV dal portare i televisori OLED sul mercato su larga scala è il costo.
Nonostante l'affermazione che i televisori LCD abbiano una struttura più complicata rispetto ai televisori OLED, i televisori OLED sono più costosi da produrre con schermi di grandi dimensioni. Ciò è dovuto a difetti che si manifestano nel processo di produzione che comportano il rifiuto di una grande percentuale di pannelli OLED dall'uso per schermi di grandi dimensioni. Di conseguenza, la maggior parte dei vantaggi dell'OLED (come la visualizzazione di una gamma cromatica più ampia e un livello di nero più profondo) rispetto ai televisori LED/LCD non si sono tradotti in un'ampia adozione da parte del produttore.
Sfruttando i limiti di produzione di OLED e la capacità di incorporare punti quantici nel design della TV LED/LCD attualmente eseguito (con poche modifiche necessarie nella catena di montaggio), i punti quantici sono visti come il biglietto per portare la TV LED/LCD prestazioni più vicine a quelle degli OLED, ma a un costo inferiore.
Samsung sta guidando una mossa che combina punti quantici con OLED (soprannominato QD-OLED) per migliori prestazioni cromatiche e luminosità senza gli svantaggi degli attuali televisori QLED e OLED. Nessuna parola su quando o se tali set sarebbero arrivati sul mercato.
LCD con punti quantici (QLED) e OLED
L'aggiunta di punti quantici a una TV LCD avvicina le sue prestazioni a quelle di una TV OLED. Tuttavia, ci sono aree in cui ognuno ha vantaggi e svantaggi. Ecco alcuni esempi di queste differenze.
- Prestazioni del colore alla pari con OLED.
- Mantiene un'eccellente saturazione del colore poiché la luminosità cambia meglio dell'OLED.
- Impossibile visualizzare il nero assoluto.
- Uniformità dello schermo irregolare. Neri e bianchi non sono nemmeno su tutta la superficie dello schermo.
- Un angolo di visione più stretto rispetto ai televisori OLED.
- La capacità di emissione luminosa elevata consuma più energia.
- Eccellente precisione del colore.
- Non quanto QLED nel mantenere la saturazione del colore al variare della luminosità.
- Può visualizzare il nero assoluto.
- Non luminoso come una TV QLED. Il migliore in una stanza poco illuminata.
- Migliore uniformità dello schermo (i bianchi e neri sono uniformi sulla superficie dello schermo) rispetto ai televisori QLED.
- Consumo energetico inferiore rispetto alla maggior parte dei televisori QLED.
- Più costoso dei televisori QLED.
Quantum Dots: un presente colorato e un futuro
I principali fornitori di tecnologia a punti quantici da utilizzare nei televisori sono Nanosys e 3M, che forniscono l'opzione pellicola a punti quantici (QDEF) per l'uso con televisori LED/LCD retroilluminati full-array.
Nella foto sopra, la TV all'estrema sinistra è una TV LED/LCD Samsung 4K. A destra e in basso c'è una TV OLED LG 4K. Sopra la TV OLED LG c'è una TV LED/LCD Philips 4K dotata di tecnologia quantum-dot. I rossi emergono più sul Philips che sul Samsung ed è leggermente più saturo dei rossi visualizzati sul set OLED LG.
Sul lato destro della foto ci sono esempi di televisori con punti quantici di TCL e Hisense.
L'uso dei punti quantici ha fatto un balzo in avanti poiché diversi produttori di TV hanno mostrato TV abilitati ai punti quantici alle fiere, tra cui Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio e Philips. Di questi, Samsung e Vizio hanno introdotto modelli sul mercato negli Stati Uniti, con anche TCL che è entrata in gioco. Samsung e TCL marchiano i loro televisori a punti quantici come televisori QLED, mentre Vizio usa il termine Quantum.
LG ha mostrato alcuni prototipi di TV a punti quantici nel 2015, ma si è tirata indietro dal portarli sul mercato per investire più risorse nella loro tecnologia Nano Cell in TV LCD selezionati e per realizzare televisori più costosi utilizzando la tecnologia OLED.
Con LG e Sony (a partire dal 2020) come unici produttori di TV OLED (i TV OLED Sony utilizzano pannelli OLED LG) per il mercato statunitense, l' alternativa quantum dot per il miglioramento del colore offerta da Nanosys e 3M potrebbe abilitare LCD continuare a dominare il mercato negli anni a venire.
La prossima volta che acquisti un televisore, controlla se ha l'etichetta Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum o simili sul set o nel manuale dell'utente. Questo ti dice che la TV utilizza la tecnologia quantum-dot.
Domande frequenti
I televisori QLED sono migliori dei televisori OLED?
Questo dipenderà dai televisori specifici che stai confrontando, ma nella fascia alta, la tecnologia OLED costerà di più e ti darà la migliore immagine che i soldi possano comprare. Tuttavia, ci sono molti altri fattori, come il tempo di risposta o la luminosità, che concorrono all'acquisto di un televisore che potrebbe adattare meglio un televisore QLED.
I televisori IPS sono migliori dei televisori QLED?
Questo dipenderà anche dai modelli specifici che stai confrontando, ma l'IPS è una tecnologia utilizzata più spesso nei monitor a causa dei suoi vantaggi rispetto ai tradizionali TV LCD/LED abbinati a un tempo di risposta rapido. Tuttavia, in termini di pura qualità dell'immagine, i televisori QLED di fascia alta tendono a offrire un'immagine migliore rispetto ai televisori IPS.
