양자 점을 사용하여 LCD TV 성능 향상

양자점 (일명 QLED)에 대해 알아야 할 사항을 찾으십시오.

양자점 및 LCD TV

양자점 구조와 그 구조를 보여주는 이미지. 이미지 제공 : QD Vision

몇 가지 단점에도 불구하고 LCD TV 가 홈 엔터테인먼트 경험의 중심으로 소비자에게 판매되는 TV의 지배적 인 유형이라는 점은 의심의 여지가 없습니다. LCD TV의 신속한 수용으로 CRT 및 Rear Projection TV 의 몰락을 가속화 시켰으며 Plasma TV가 더 이상 우리와 함께하지 못하는 주된 이유이기도합니다.

그러나 OLED TV 는 LCD의 정당한 후계자로서의 "향상된"성능으로 많은 사람들에 의해 선전되고 있습니다. 사실, LG는 OLED TV를 생산하고 적극적으로 홍보함으로써이 기술에 내기를 걸었습니다.

그러나 지지자들은 OLED가 TV 기술의 발전을 의미한다고 생각하기 때문에, LCD TV는 양자 도트 (Quantum Dots)의 통합으로 한 단계 더 나아갈 수 있습니다.

양자점이란 무엇입니까?

TV 및 비디오 디스플레이에 적용 할 목적으로 Quantum Dot은 LCD 화면에 스틸 및 비디오 이미지에 표시되는 밝기 및 컬러 성능을 향상시키는 데 사용할 수있는 반도체 특성을 가진 인공 나노 결정체입니다.

양자점은 방사성 입자 (플라즈마 TV의 인광체와 다소 비슷 함)이지만,이 경우 외부 광원 (LCD TV 응용 프로그램의 경우 파란색 LED 광의 경우)에서 광자로 맞았을 때 각 점이 색상을 방출합니다 크기에 따라 결정되는 특정 대역폭.

큰 점들은 빛을 방출하여 적색으로 비뚤어지고 점들이 작아지면 녹색으로 더 비뚤어지는 빛을 내 보냅니다. 지정된 크기의 양자 점이 구조에 그룹화되면 (다음 페이지에서 자세히 설명) 파란색 LED 광원과 결합되어 TV보기에 필요한 전체 색상 대역폭에서 빛을 방출 할 수 있습니다. TV 제조사는 Quantum Dot 특성을 이용하여 현재 기능 이상으로 LCD TV의 밝기와 색상 성능을 향상시킬 수 있습니다.

위의 그림은 양자점 (오른쪽) 구조, 크기 (왼쪽)에 따른 양자점 방출 특성 및 양자점을 실제로 제조하는 방법 (양자 무언가 Frankenstein 박사의 실험실 또는 대학 화학 실험실에서).

양자점을 LCD TV에서 사용하는 방법

Quantum Dot Application Chart의 이미지. 이미지 제공 : QD Vision

일단 양자점이 만들어지면, 서로 다른 크기의 도트를 무작위로 또는 크기가 편재 된 방식으로 LCD TV 안에 배치 할 수있는 케이스에 놓을 수 있습니다 (LCD TV의 경우 도트는 일반적으로 두 가지 크기로, 녹색 및 다른 하나는 Red에 최적화 됨).

이 페이지에 표시된 이미지는 사용 된 케이스 유형에 따라 LCD TV에서 양자점을 사용하는 방법을 보여줍니다.

각각의 방법에서 청색 LED는 양자점을 통해 빛을 보내고, 그 빛은 적색 및 녹색 빛을 방출하도록 여기됩니다 (LED 광원에서 나오는 파란색과 결합 됨). 다른 색의 빛은 LCD 칩, 컬러 필터를 통과하여 이미지 디스플레이를 위해 화면으로 전달됩니다. 추가 된 양자점 방사 레이어는 LCD TV가 추가 된 양자점 레이어가 없으면 LCD TV가 LCD TV보다 포화되고 넓은 색상 범위 를 표시 할 수있게합니다.

LCD 모니터 (가정 극장 괴짜 / QD 시각)에있는 양자점 신청의 영상 논증을 체크하십시오

LCD TV에 양자점을 추가하는 효과

TV 용 QD Vision 컬러 IQ 양자점 컬러 Gamut Boost의 효과를 보여주는 차트. 차트 QD 비전 제공

위의 그림은 양자점을 LCD TV에 추가하여 색상 성능을 향상시킬 수있는 방법과 차트의 예입니다.

맨 위에있는 차트에는 전체 색상 스펙트럼을 보여주는 표준 그래픽 표현이 있습니다. 그러나 TV 및 비디오 기술은 전체 컬러 스펙트럼을 표시 할 수 없기 때문에 스펙트럼에 표시된 삼각형은 비디오 디스플레이 장치에 사용되는 다양한 컬러 기술이 그 목표에 얼마나 근접했는지 보여줍니다.

참조 된 삼각형에서 볼 수 있듯이 전통적인 백색 LED 백 또는 엣지 라이팅을 사용하는 LCD TV는 1953 년 컬러 전송 용으로 채택 된 NTSC 컬러 표준 보다 훨씬 적습니다. 그러나 양자 도트가 믹스에 추가되면 LCD TV의 컬러는 NTSC 컬러 표준 요구 사항을 충족 할 수있을만큼 멀리 확장 할 수 있습니다.

실제 효과 : 그래프 아래의 비교 에서처럼 색상이 더 포화되어 자연 스럽습니다.

또한 Quantum Dots는 Ultra ( Quantum Dots For Ultra) 에서 논의 된 것처럼 HD (rec.709) 및 Ultra HD (rec.2020 / BT.2020) 컬러 표준의 요구를 충족시키는 데에도 사용될 수 있음을 지적하는 것이 중요합니다. Optics and Photonics의 국제 학회 (International Society for Optics and Photonics) 에서 발표 한 LCD의 높은 색상 범위 .

LCD 대 OLED

LCD TV와 컬러 IQ 양자점 비교 OLED TV. 차트 QD 비전 제공

이 기사의 소개에서 언급했듯이 LCD TV는 전 세계의 가정에서 가장 많이 사용되는 유형입니다. 그러나 LCD TV는 특히 플라즈마 TV와 비교할 때 색 채도와 블랙 레벨 성능을 포함하는 단점이 있습니다. LED black-and-edge-lighting 시스템의 도입은 다소 도움이되었지만 아직 충분하지 않았습니다.

이러한 단점을 보완하기 위해 TV 산업 (주로 LG)은 OLED 기술을 적용한 TV가 더 넓은 색 영역과 절대 검정을 모두 생산할 수 있기 때문에 OLED 를 솔루션으로 추구해 왔습니다.

그러나 OLED가 LED / LCD의 더 나은 대안으로 환영 받고 있지만 수년간의 약속과 시장 진출 시도가 실패한 이후 2014 년에는 LG와 삼성 만이 CES 2013에서 두 가지를 사용하여 소개 한 대형 스크린 OLED TV로 TV 시장에 진입했습니다. 약간 다른 접근 방식.

LG는 WRGB라고 불리는 시스템을 사용하는데, 삼성 전자가 진정한 적색, 녹색 및 청색 발광 OLED 서브 픽셀을 통합하는 반면, 백색 발광 OLED 서브 픽셀 및 컬러 필터를 조합하여 이미지를 생성한다.

OLED TV는 정말 멋지지만, TV 산업의 나머지 부분이 OLED TV를 대량으로 시장에 내놓지 못하게하는 주요 문제가있다.

또한 2015 년 삼성 전자가 소비자 용 OLED TV 생산을 중단하고 소비자 시장을 겨냥한 OLED TV의 독점 공급원으로 LG, 그리고 현재는 소니를 남겨 뒀다고 지적해야한다.

LCD TV가 OLED TV보다 구조가 복잡하다는 주장에도 불구하고 OLED가 지금까지 TV에 필요한 대형 스크린에서 제조하는 것이 더 비쌌다. 이것은 제조 공정에서 나타나는 결함으로 인해 큰 화면 크기에서 OLED 스크린의 사용이 거부 될 수 있기 때문입니다. 결과적으로, LED / LCD TV보다 OLED의 장점 (예 : 더 넓은 색 영역과 더 깊은 검은 색 수준을 표시 할 수 있음)의 대부분이 방해받습니다.

OLED의 생산 문제와 현재 실행중인 LED / LCD TV 디자인에 양자점을 통합 할 수있는 기능 (그리고 조립 라인에 거의 변화가 없음)을 활용하면 양자점은 LED / LCD TV 성능을 TV 제조업체들이 OLED로 기대했던 것 - 훨씬 저렴한 비용.

양자점 OLED와 OLED

소니의 LCD TV와 컬러 IQ 양자점, LG 및 삼성 OLED TV를 비교 한 차트. 차트 QD 비전 제공

이 페이지에는 Samsung 및 LG가 출시 한 1 세대 OLED TV에 양자점을 통합 한 2 개의 Sony LED / LCD TV의 밝기, 색상 범위 및 전력 소비 요구 사항을 비교 한 차트가 나와 있습니다.

기술적 세부 사항을 많이 습득하지 않고도 네 세트 모두를 비교할 때 비교를 위해 소니 퀀텀 도트가 장착 된 2 개의 LED / LCD 세트의 색상 범위를 확인하고 원래의 삼성 OLED 세트는 매우 근접한 반면 LG OLED 세트는 실제로 성과가 좋지 않은 것처럼 보입니다.

반면에 삼성은 고휘도 출력이 가능하지만 소니 퀀텀 도트 LED / LCD와 LG OLED 세트는 매우 근접해있다.

그러나 가장 큰 차이점은 전력 소비입니다. 보시다시피, 두 OLED TV 모두이 비교에서 사용 된 Sony 세트보다 더 많은 전력을 소비합니다. 특히 65 인치 Sony 4K 세트가 55 인치 OLED TV보다 전력 소비가 적다는 점을 고려할 때 더욱 그렇습니다. 이는 차세대 OLED TV의 엔지니어링 발전이 없다면 65 인치 OLED TV가 양자점 지원 LED / LCD TV보다 더 많은 전력을 소비 할 수 있다는 것을 의미합니다.

또한, LED / LCD TV는 밝기 출력에 관계없이보다 안정적인 수준의 전력을 소비하지만 (스마트 TV 등의 TV의 다른 기능은 전력 소비에 영향을 줄 수 있음) OLED TV의 소비 전력은 이미지를 생성하는 데 필요한 밝기 수준에 따라 달라집니다. 콘텐츠가 밝아 질수록 소비되는 전력이 많아지고 스마트 TV 및 기타 기능을 사용하는 것도 이와 같이 변경됩니다.

따라서 차트에서 볼 수 있듯이 OLED TV를 제조하고 구매할 때 추가 비용 요인으로 인해 양자점이 장착 된 LED / LCD TV보다 개선 된 부분이 많지 않을 수 있습니다.

양자점 - 다채로운 현재와 미래

2016 CES에서의 양자 도트 기술 데모 및 양자 도트 TV의 예. 사진 © 로버트 실바 - japan.info에 라이센스

TV, QD Vision (에지 라이팅 LED / LCD TV 용 에지 광학 솔루션 제공), Nanosys 및 3M (양자점 필름 (QDEF) 옵션 제공)의 3 가지 주요 공급 업체가 있습니다. 풀 어레이 백라이트 LED / LCD TV 용).

위에 표시된 사진의 왼쪽에서 왼쪽 끝에있는 TV는 삼성 4K LED / LCD TV이며, 오른쪽에서 오른쪽으로 LG 4K OLED TV가 있습니다. LG OLED TV 바로 위에는 Quantum Dot 기술이 탑재 된 필립스 4K LED / LCD TV가 있습니다. 보시다시피, 빨강은 Samsung 세트보다 Philips에서 더 많이 튀어 나오며 LG OLED 세트에 표시된 빨간색보다 약간 더 포화 상태입니다.

사진의 오른쪽에는 TCL과 Hisense의 양자 도트가 장착 된 TV의 예가 나와 있습니다.

Quantum Dots의 사용은 삼성, TCL, Hisense / Sharp, Vizio 및 Philips를 포함하여 2016 년 CES에서 여러 TV 제조업체가 Quantum Dot 지원 TV를 선보임에 따라 크게 도약했습니다.

그러나 이상하게도 2015 년에 일부 양자 화면 TV 프로토 타입을 선보인 LG는 분명히 물러나고 더 비싼 OLED TV 기술에 더 많은 자원을 투입하기로 결정했다.

반면 LG와 소니 (2017 년 기준)는 OLED TV (소니 OLED TV는 LG OLED 패널을 사용)의 유일한 제조사이기 때문에 QD Vision, Nanosys 및 3M이 제공하는 컬러 향상을위한 Quantum Dot 대안은 실제로 LCD가 수년간 시장 지배력을 계속 유지할 수 있도록 지원해야합니다. 따라서 다음에 TV 쇼핑을 할 때 세트에 "Color IQ", "QLED" "QD", "QDT"또는 유사한 라벨이 있는지 확인하거나 사용 설명서에서 확인하십시오. 당신은 TV가 양자 도트 기술을 이용하고 있다고 생각합니다.

양자점 및 HDR : 더 좋은 함께 : HDR 및 양자점 결합 (QD 비전)

모바일 디스플레이의 양자 점 : Apple Retina (테크 레이더)