Qu’est-ce qu’un téléviseur Quantum Dot (alias QD QLED) ?

Qu’est-ce qu’un téléviseur Quantum Dot (alias QD QLED) ?

Malgré certains inconvénients, les téléviseurs LCD (y compris les téléviseurs LED/LCD) sont le principal type de téléviseur acheté par les consommateurs. L’acceptation des téléviseurs LCD a accéléré la disparition des CRT et des téléviseurs à rétroprojection, ce qui est la principale raison pour laquelle les téléviseurs plasma ne sont plus disponibles.

Ces dernières années, les téléviseurs OLED, dirigés par LG, ont été présentés comme des successeurs LCD.Alors que l’OLED représente une avancée dans la technologie de la télévision, les téléviseurs LCD l’ont franchie d’un cran avec l’incorporation de points quantiques (alias QLED).

Les points quantiques et QLED font référence à la même technologie. QLED est le terme marketing utilisé par Samsung et TCL dans leur image de marque des téléviseurs à points quantiques. Ces ensembles combinent le rétroéclairage LED avec des points quantiques dans certains téléviseurs LCD pour améliorer les couleurs.

Que sont les points quantiques

Les points quantiques sont des nanocristaux artificiels dotés de propriétés semi-conductrices qui améliorent la luminosité et les performances des couleurs affichées dans les images fixes et vidéo sur les écrans LCD.

Les points quantiques émettent des particules (un peu comme les luminophores sur un téléviseur plasma). Lorsque les particules sont frappées par des photons provenant d’une source de lumière externe (dans le cas des applications de télévision LCD, des lumières LED bleues), chaque point émet une bande passante de couleur spécifique, en fonction de sa taille. Les points plus gros émettent une lumière à polarisation rouge. Au fur et à mesure que les points deviennent plus petits, les points émettent une lumière qui est biaisée vers le vert.

Lorsque des points quantiques d’une taille donnée sont combinés en une structure et associés à une source de lumière LED bleue, les points quantiques émettent de la lumière sur toute la bande passante de couleur requise pour regarder la télévision.

La figure ci-dessus montre la structure d’un point quantique (à droite), un exemple hypothétique de la relation entre les propriétés d’émission de couleur et la taille d’un point quantique (à gauche), et la méthode de fabrication du point quantique.

Comment les points quantiques sont utilisés dans les téléviseurs LCD

Une fois les points quantiques fabriqués, les points de différentes tailles peuvent être placés de manière aléatoire ou organisés par taille dans un boîtier pouvant être placé à l’intérieur d’un téléviseur LCD. Pour les téléviseurs LCD, les points sont généralement disponibles en deux tailles, une optimisée pour le vert et une optimisée pour le rouge.

Vision par points quantiques

L’image ci-dessus illustre comment les points quantiques peuvent être placés dans un téléviseur LCD.

• À l’intérieur du boîtier (appelé l’optique de bord) le long du bord du panneau LCD entre la source lumineuse de bord LED bleue et le panneau LCD (pour les téléviseurs LED/LCD à éclairage latéral).
• Sur une couche d’amélioration de film mince (QDEF) entre la source de lumière LED bleue et le panneau LCD (pour les téléviseurs LED/LCD à matrice complète ou à éclairage direct).
• Sur une puce placée sur une source de lumière LED bleue le long du bord du panneau LCD (pour les téléviseurs LED/LCD à éclairage latéral).

Samsung

Dans toutes les méthodes, la LED bleue envoie de la lumière à travers les points quantiques excités, ce qui fait que les points quantiques émettent de la lumière rouge et verte (également combinée à la lumière bleue de la source de lumière LED).

Des lumières de différentes couleurs traversent la puce à cristaux liquides et le filtre de couleur, puis atteignent l’écran pour l’affichage de l’image. La couche émissive de points quantiques ajoutée permet aux téléviseurs LCD d’afficher une gamme de couleurs plus saturée et plus large que les téléviseurs LCD sans la couche de points quantiques ajoutée.

Ajout de points quantiques aux téléviseurs LCD

Vous trouverez ci-dessous un diagramme et un exemple de la façon dont l’ajout de points quantiques à un téléviseur LCD peut améliorer les performances des couleurs.

Vision par points quantiques

Le tableau en haut est une représentation graphique standard illustrant le spectre complet des couleurs visibles. La télévision et la technologie vidéo ne peuvent pas afficher tout le spectre des couleurs. Gardant cela à l’esprit, les triangles représentés dans ce spectre montrent à quel point les différentes technologies de couleur utilisées dans les dispositifs d’affichage vidéo sont proches de cette cible.

Comme vous pouvez le voir sur le triangle de référence, les téléviseurs LCD utilisant un rétroéclairage LED blanc traditionnel ou un éclairage de bord affichent une gamme de couleurs plus étroite que les téléviseurs équipés de points quantiques. Les points quantiques affichent des couleurs plus saturées et naturelles, comme le montre la comparaison ci-dessous.

DEL/LCD et OLED standards

Les téléviseurs LCD présentent des défauts de saturation des couleurs et de performance du niveau de noir, en particulier par rapport aux téléviseurs plasma, qui ne sont plus disponibles. L’ajout d’un système d’éclairage à bord noir à LED aide dans une certaine mesure, mais ce n’est pas suffisant.

Écran LG

En réponse, l’industrie de la télévision (principalement LG) s’est tournée vers la technologie OLED comme solution car elle pouvait produire une gamme de couleurs plus large et des noirs absolus.

LG utilise un système appelé WRGB, qui est une combinaison de sous-pixels OLED émettant du blanc et de filtres de couleur, pour générer des images. Samsung a intégré de véritables sous-pixels OLED émettant du rouge, du vert et du bleu.

Samsung s’est retiré de la production de téléviseurs OLED grand public en 2015, laissant LG et Sony comme les seules sources de téléviseurs OLED sur le marché américain. Samsung a investi des ressources dans la commercialisation de téléviseurs à points quantiques (QLED) avec Vizio et TCL.

Les téléviseurs OLED ont fière allure, mais le principal problème qui empêche de nombreuses marques de téléviseurs de commercialiser des téléviseurs OLED à grande échelle est le coût.

Malgré les affirmations selon lesquelles les téléviseurs LCD ont une structure plus complexe que les téléviseurs OLED, les téléviseurs OLED sont plus chers à fabriquer avec des écrans de grande taille. Cela est dû à des défauts dans le processus de fabrication qui ont entraîné le rejet d’un grand pourcentage de panneaux OLED pour les écrans de grande taille. En conséquence, la plupart des avantages de l’OLED par rapport aux téléviseurs LED/LCD, tels que l’affichage d’une gamme de couleurs plus large et de niveaux de noir plus profonds, n’ont pas conduit à une adoption généralisée par les fabricants.

Tirant parti des contraintes de production d’OLED et de la capacité d’intégrer des points quantiques dans les conceptions de téléviseurs LED/LCD actuellement mises en œuvre (avec peu de modifications de la chaîne de montage), les points quantiques sont considérés comme rapprochant les performances des téléviseurs LED/LCD de l’OLED, mais à un moindre coût.

Samsung est le premier à combiner des points quantiques avec OLED (appelés QD-OLED) pour de meilleures performances de couleur et de luminosité tout en éliminant les défauts des téléviseurs QLED et OLED actuels. On ne sait pas quand ou si ces ensembles seront disponibles.

LCD et OLED avec points quantiques (QLED)

L’ajout de points quantiques aux téléviseurs LCD rapproche les performances des téléviseurs OLED. Cependant, dans certains domaines, ils présentent chacun des avantages et des inconvénients. Vous trouverez ci-dessous des exemples de certaines de ces différences.

Samsung et LG

Téléviseur à points quantiques/QLED

• Les performances de couleur sont comparables à OLED.

• Une excellente saturation des couleurs est maintenue car la variation de luminosité est meilleure que l’OLED.

• Le noir absolu ne peut pas être affiché.

• L’uniformité de l’image est inégale. Les noirs et les blancs ne sont même pas sur toute la surface de l’écran.

• Par rapport aux téléviseurs OLED, les angles de vision sont plus étroits.

• La capacité de rendement lumineux élevé consomme plus d’énergie.

Téléviseur OLED

• Excellente précision des couleurs.

• Ce n’est pas aussi bon que QLED pour maintenir la saturation des couleurs lorsque la luminosité change.

• Le noir absolu peut être affiché.

• Pas aussi lumineux qu’un téléviseur QLED. Idéal dans une pièce peu éclairée.

• Meilleure uniformité de l’écran que les téléviseurs QLED (uniforme noir et blanc sur toute la surface de l’écran).

• Consommation d’énergie inférieure à celle de la plupart des téléviseurs QLED.

• Plus cher que les téléviseurs QLED.

Points quantiques : un présent et un avenir colorés

Les principaux fournisseurs de technologie de points quantiques pour les téléviseurs sont Nanosys et 3M, qui proposent des options de film à points quantiques (QDEF) pour les téléviseurs LED/LCD rétroéclairés à matrice complète.

Dans l’image ci-dessus, le téléviseur à l’extrême gauche est un téléviseur Samsung 4K LED/LCD. À droite et en bas se trouve un téléviseur LG 4K OLED. Au-dessus du téléviseur LG OLED se trouve un téléviseur Philips 4K LED/LCD doté de la technologie des points quantiques. Les rouges du Philips sont plus proéminents que ceux du Samsung, et sont plus saturés que ceux affichés sur le LG OLED.

À droite de la photo, des exemples de téléviseurs à points quantiques de TCL et Hisense.

L’utilisation des points quantiques a fait un bond en avant car un certain nombre de fabricants de téléviseurs, dont Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio et Philips, ont présenté des téléviseurs à points quantiques lors de salons professionnels. Parmi eux, Samsung et Vizio ont introduit des modèles sur le marché américain, et TCL les a également rejoints. Samsung et TCL appellent leurs marques de téléviseurs à points quantiques des téléviseurs QLED, tandis que Vizio utilise le mot Quantum.

LG a présenté des prototypes de téléviseurs à points quantiques en 2015, mais au lieu de mettre ces prototypes sur le marché, ils ont investi plus de ressources dans leur technologie Nano Cell pour certains téléviseurs LCD et ont fabriqué des téléviseurs plus chers utilisant la technologie OLED.

Étant donné que LG et Sony (à partir de 2020) sont les seuls fabricants de téléviseurs OLED sur le marché américain (les téléviseurs Sony OLED utilisent des panneaux LG OLED), les alternatives de points quantiques pour l’amélioration des couleurs de Nanosys et 3M peuvent permettre aux écrans LCD de continuer à dominer le marché Dominance pour les prochaines années.

La prochaine fois que vous achèterez un téléviseur, vérifiez votre téléviseur ou le guide de l’utilisateur pour les étiquettes Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum ou similaires. Cela vous indique que le téléviseur utilise la technologie des points quantiques.

FAQ

• Les téléviseurs QLED sont-ils meilleurs que les téléviseurs OLED ?

  Cela dépendra du téléviseur spécifique que vous comparez, mais dans le haut de gamme, OLED en tant que technologie coûtera plus cher et vous donnera la meilleure image que vous puissiez acheter. Cependant, il existe de nombreux autres facteurs, tels que le temps de réponse ou la luminosité, qui peuvent affecter l’achat d’un téléviseur qui peut rendre un téléviseur QLED plus adapté.

• Les téléviseurs IPS sont-ils meilleurs que les téléviseurs QLED ?

  Cela dépend également des modèles spécifiques que vous comparez, mais IPS est la technologie la plus couramment utilisée dans les moniteurs en raison de ses avantages par rapport aux téléviseurs LCD/LED traditionnels et de ses temps de réponse plus rapides. Cependant, en termes de qualité d’image pure, les téléviseurs QLED haut de gamme ont tendance à offrir de meilleures images que les téléviseurs IPS.

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