Trotz einiger Mängel sind LCD-Fernseher (einschließlich LED/LCD-Fernseher) die dominierende Art von Fernsehern, die von Verbrauchern gekauft werden. Die Akzeptanz von LCD-Fernsehern beschleunigte den Niedergang von CRT- und Rückprojektionsfernsehern und ist der Hauptgrund dafür, dass Plasmafernseher nicht mehr erhältlich sind.
In den letzten Jahren wurde OLED-Fernseher, angeführt von LG, als Nachfolger von LCD angepriesen. Obwohl OLED einen Fortschritt in der TV-Technologie darstellt, haben LCD-Fernseher mit der Integration von Quantenpunkten (auch bekannt als QLED) eine Stufe höher gelegt.
Quantum Dots und QLED beziehen sich auf dieselbe Technologie. QLED ist ein Marketingbegriff, den Samsung und TCL beim Branding ihrer Quantenpunkt-Fernseher verwenden. Diese Sets kombinieren LED-Hintergrundbeleuchtung mit Quantenpunkten in ausgewählten LCD-Fernsehern zur Farboptimierung.
Was ein Quantenpunkt ist
Ein Quantenpunkt ist ein hergestellter Nanokristall mit Halbleitereigenschaften, der die Helligkeit und Farbleistung verbessern kann, die in Stand- und Videobildern auf einem LCD-Bildschirm angezeigt werden.
Quantum Dots sind emittierende Teilchen (etwas wie Leuchtstoffe auf einem Plasmafernseher). Wenn die Partikel mit Photonen von einer äußeren Lichtquelle (im Fall einer LCD-TV-Anwendung ein blaues LED-Licht) getroffen werden, emittiert jeder Punkt die Farbe einer bestimmten Bandbreite, die durch seine Größe bestimmt wird. Größere Punkte emittieren Licht, das in Richtung Rot verzerrt ist. Wenn die Punkte kleiner werden, emittieren die Punkte Licht, das in Richtung Grün verzerrt ist.
Wenn Quantenpunkte bestimmter Größen in einer Struktur gruppiert und mit einer blauen LED-Lichtquelle kombiniert werden, emittieren die Quantenpunkte Licht über die gesamte Farbbandbreite, die für das Fernsehen erforderlich ist.
Das obige Bild zeigt die Struktur eines Quantenpunkts (rechts), ein hypothetisches Beispiel für die Beziehung der Farbemissionseigenschaften von Quantenpunkten je nach Größe (links) und die Methode, mit der Quantenpunkte erzeugt werden hergestellt werden.
Wie Quantum Dots in LCD-Fernsehern verwendet werden können
Sobald Quantenpunkte hergestellt sind, können die Punkte unterschiedlicher Größe zufällig oder in einer größenorganisierten Weise in einem Gehäuse platziert werden, das in einem LCD-Fernseher platziert werden kann. Bei einem LCD-Fernseher haben die Punkte normalerweise zwei Größen, eine für Grün und die andere für Rot optimiert.
Das obige Bild zeigt, wie Quantenpunkte in einem LCD-Fernseher platziert werden können.
- In einem Gehäuse (als Kantenoptik bezeichnet) entlang der Kanten des LCD-Panels zwischen einer blauen LED-Randlichtquelle und dem LCD-Panel (für randbeleuchtete LED/LCD-Fernseher).
- Auf einer Filmverbesserungsschicht (QDEF), die zwischen einer blauen LED-Lichtquelle und dem LCD-Panel platziert ist (für Full-Array- oder direkt beleuchtete LED/LCD-Fernseher).
- Auf einem Chip, der über blauen LED-Lichtquellen am Rand eines LCD-Panels platziert wird (für kantenbeleuchtete LED/LCD-Fernseher).
Bei allen Methoden sendet eine blaue LED Licht durch die angeregten Quantenpunkte, sodass die Quantenpunkte rotes und grünes Licht emittieren (das auch mit dem von der LED-Lichtquelle kommenden Blau kombiniert wird).
Das verschiedenfarbige Licht durchläuft die LCD-Chips und Farbfilter und gelangt dann zur Bildanzeige auf den Bildschirm. Durch die zusätzliche Quantenpunkt-Emissionsschicht kann der LCD-Fernseher einen gesättigteren und breiteren Farbraum anzeigen als LCD-Fernseher ohne die hinzugefügte Quantenpunkt-Schicht.
Der Effekt des Hinzufügens von Quantum Dots zu LCD-Fernsehern
Unten sehen Sie ein Diagramm und ein Beispiel dafür, wie das Hinzufügen von Quantenpunkten zu LCD-Fernsehern die Farbleistung verbessern kann.
Das Diagramm oben ist eine standardmäßige grafische Darstellung, die das gesamte sichtbare Farbspektrum darstellt. Fernseher und Videotechnik können nicht das gesamte Farbspektrum darstellen. Vor diesem Hintergrund zeigen die innerhalb dieses Spektrums angezeigten Dreiecke, wie nahe verschiedene Farbtechnologien, die in Videoanzeigegeräten verwendet werden, diesem Ziel näher kommen.
Wie Sie an den referenzierten Dreiecken sehen können, zeigen LCD-Fernseher mit herkömmlicher weißer LED-Hintergrund- oder Kantenbeleuchtung einen engeren Farbbereich als Fernseher mit Quantenpunkten. Quantum Dots zeigen Farben, die gesättigter und natürlicher sind, wie in den Vergleichen unter dem Diagramm gezeigt.
Quantum Dots können die Anforderungen der Farbstandards HD (rec.709) und Ultra HD (rec.2020/BT.2020) erfüllen.
Standard LED/LCD vs. OLED
LCD-Fernseher haben Nachteile in der Farbsättigung und Schwarzwertleistung, insbesondere im Vergleich zu Plasma-Fernsehern, die nicht mehr erhältlich sind. Der Einbau von LED-Black-and-Edge-Beleuchtungssystemen hat etwas geholfen, aber das war noch nicht ganz genug.
Als Reaktion darauf verfolgte die TV-Industrie (hauptsächlich LG) die OLED-Technologie als Lösung, da sie einen breiteren Farbumfang und absolutes Schwarz erzeugen kann.
LG verwendet ein als WRGB bezeichnetes System, bei dem es sich um eine Kombination aus weißem Licht emittierenden OLED-Subpixeln und Farbfiltern handelt, um Bilder zu erzeugen. Samsung hat echtes rotes, grünes und blaues Licht emittierende OLED-Subpixel eingebaut.
Samsung stieg 2015 aus der Produktion von OLED-Fernsehern für Verbraucher aus und ließ LG und Sony als einzige Quellen für OLED-Fernseher auf dem US-Markt zurück. Samsung hat seine Ressourcen darauf verwendet, zusammen mit Vizio und TCL Fernseher mit Quantenpunkten (QLED) auf den Markt zu bringen.
OLED-Fernseher sehen toll aus, aber das Hauptproblem, das viele TV-Marken davon abhält, OLED-Fernseher in großem Umfang auf den Markt zu bringen, sind die Kosten.
Trotz der Behauptung, LCD-Fernseher seien komplizierter aufgebaut als OLED-Fernseher, ist die Herstellung von OLED-Fernsehern in großen Bildschirmgrößen teurer. Dies ist auf Fehler zurückzuführen, die sich im Herstellungsprozess zeigen und dazu führen, dass ein großer Prozentsatz von OLED-Panels von der Verwendung für große Bildschirmgrößen ausgeschlossen wird. Infolgedessen haben die meisten Vorteile von OLED (z. B. die Anzeige eines breiteren Farbraums und eines tieferen Schwarzwerts) gegenüber LED-/LCD-Fernsehern nicht zu einer breiten Akzeptanz durch die Hersteller geführt.
Unter Ausnutzung der Produktionsbeschränkungen von OLED und der Möglichkeit, Quantenpunkte in das derzeit ausgeführte LED/LCD-TV-Design zu integrieren (mit nur geringen Änderungen am Fließband), werden Quantenpunkte als Eintrittskarte für LED/LCD-TV angesehen Leistung näher an der von OLED, aber zu geringeren Kosten.
Samsung führt einen Schritt an, der Quantenpunkte mit OLED (als QD-OLED bezeichnet) kombiniert, um eine bessere Farbleistung und Helligkeit ohne die Nachteile aktueller QLED- und OLED-Fernseher zu erzielen. Kein Wort darüber, wann oder ob solche Sets auf den Markt kommen würden.
LCD mit Quantum Dots (QLED) vs. OLED
Das Hinzufügen von Quantenpunkten zu einem LCD-Fernseher bringt seine Leistung näher an die eines OLED-Fernsehers heran. Dennoch gibt es Bereiche, in denen beide Vor- und Nachteile haben. Hier sind Beispiele für einige dieser Unterschiede.
- Farbleistung auf Augenhöhe mit OLED.
- Behält eine hervorragende Farbsättigung bei, da sich die Helligkeit besser ändert als bei OLED.
- Absolutes Schwarz kann nicht angezeigt werden.
- Ungleichmäßige Bildschirmgleichmäßigkeit. Schwarz und Weiß sind nicht einmal über die gesamte Bildschirmfläche verteilt.
- Ein schmalerer Betrachtungswinkel im Vergleich zu OLED-Fernsehern.
- Hohe Lichtausbeute verbraucht mehr Strom.
- Ausgezeichnete Farbgenauigkeit.
- Nicht so gut wie QLED bei der Beibeh altung der Farbsättigung bei Helligkeitsänderungen.
- Kann absolutes Schwarz anzeigen.
- Nicht so hell wie ein QLED-Fernseher. Am besten in einem schwach beleuchteten Raum.
- Bessere Bildschirmgleichmäßigkeit (Schwarz und Weiß sind gleichmäßig über die Bildschirmoberfläche verteilt) als bei QLED-Fernsehern.
- Geringere Leistungsaufnahme als die meisten QLED-Fernseher.
- Teurer als QLED-Fernseher.
Quantum Dots: Eine farbenfrohe Gegenwart und Zukunft
Die wichtigsten Anbieter der Quantenpunkt-Technologie für den Einsatz in Fernsehern sind Nanosys und 3M, die die Quantenpunkt-Film (QDEF)-Option zur Verwendung mit Full-Array-LED/LCD-Fernsehern mit Hintergrundbeleuchtung anbieten.
Auf dem Foto oben ist der Fernseher ganz links ein Samsung 4K LED/LCD-Fernseher. Rechts und unten befindet sich ein LG 4K OLED-Fernseher. Über dem LG OLED-Fernseher befindet sich ein Philips 4K LED/LCD-Fernseher mit Quantenpunkt-Technologie. Die Rottöne stechen auf dem Philips-Gerät stärker hervor als auf dem Samsung-Gerät und sind etwas gesättigter als die auf dem LG-OLED-Gerät angezeigten Rottöne.
Auf der rechten Seite des Fotos sind Beispiele für mit Quantenpunkten ausgestattete Fernseher von TCL und Hisense.
Die Verwendung von Quantenpunkten hat einen Sprung nach vorne gemacht, da mehrere Fernsehhersteller Quantenpunkt-fähige Fernseher auf Messen gezeigt haben, darunter Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio und Philips. Davon haben Samsung und Vizio Modelle in den USA auf den Markt gebracht, wobei auch TCL eingestiegen ist. Samsung und TCL bezeichnen ihre Quantenpunkt-Fernseher als QLED-Fernseher, während Vizio den Begriff Quantum verwendet.
LG zeigte 2015 einige Quantenpunkt-TV-Prototypen, zögerte jedoch, diese auf den Markt zu bringen, um mehr Ressourcen in ihre Nanozellen-Technologie in ausgewählten LCD-Fernsehern zu stecken und teurere Fernseher mit OLED-Technologie herzustellen.
Mit LG und Sony (Stand 2020) als einzige Hersteller von OLED-Fernsehern (OLED-Fernseher von Sony verwenden OLED-Panels von LG) für den US-Markt könnte die von Nanosys und 3M angebotene Quantenpunkt-Alternative zur Farbverbesserung LCD ermöglichen um die Marktdominanz für die kommenden Jahre fortzusetzen.
Wenn Sie das nächste Mal ein Fernsehgerät kaufen, überprüfen Sie, ob es das Label Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum oder ein ähnliches Etikett auf dem Gerät oder in der Bedienungsanleitung trägt. Das sagt Ihnen, dass der Fernseher die Quantenpunkt-Technologie verwendet.
FAQ
Sind QLED-Fernseher besser als OLED-Fernseher?
Dies hängt von den spezifischen Fernsehern ab, die Sie vergleichen, aber im High-End-Bereich kostet OLED als Technologie mehr und bietet Ihnen das beste Bild, das Sie für Geld kaufen können. Es gibt jedoch viele andere Faktoren, wie Reaktionszeit oder Helligkeit, die beim Kauf eines Fernsehers eine Rolle spielen, weshalb ein QLED-Fernseher besser geeignet sein könnte.
Sind IPS-Fernseher besser als QLED-Fernseher?
Dies hängt auch von den spezifischen Modellen ab, die Sie vergleichen, aber IPS ist eine Technologie, die aufgrund ihrer Vorteile gegenüber herkömmlichen LCD/LED-Fernsehern in Verbindung mit einer schnellen Reaktionszeit am häufigsten in Monitoren verwendet wird. In Bezug auf die reine Bildqualität bieten QLED-TVs im High-End-Bereich jedoch tendenziell ein besseres Bild als IPS-TVs.
