Malgré quelques défauts, 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 téléviseurs CRT et à rétroprojection et est la principale raison pour laquelle les téléviseurs plasma ne sont plus disponibles.
Ces dernières années, le téléviseur OLED, dirigé par LG, a été présenté comme le successeur du LCD. Bien 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).
Quantum dots et QLED font référence à la même technologie. QLED est un terme marketing que Samsung et TCL utilisent dans la marque de leurs téléviseurs à points quantiques. Ces ensembles combinent le rétroéclairage LED avec des points quantiques dans certains téléviseurs LCD pour améliorer les couleurs.
Qu'est-ce qu'un point quantique
Un point quantique est un nanocristal manufacturé doté de propriétés semi-conductrices qui peut améliorer la luminosité et les performances des couleurs affichées dans les images fixes et vidéo sur un écran LCD.
Les points quantiques sont des particules émissives (un peu comme les luminophores sur un téléviseur plasma). Lorsque les particules sont frappées par des photons provenant d'une source lumineuse extérieure (dans le cas d'une application TV LCD, une lumière LED bleue), chaque point émet la couleur d'une bande passante spécifique, qui est déterminée par sa taille. Les points plus grands émettent une lumière inclinée vers le rouge. Au fur et à mesure que les points deviennent plus petits, les points émettent une lumière inclinée vers le vert.
Lorsque des points quantiques de tailles désignées sont regroupés dans une structure et sont combinés avec 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.
L'image ci-dessus montre la structure d'un point quantique (à droite), un exemple hypothétique de la relation entre les propriétés d'émission de couleur des points quantiques en fonction de la taille (à gauche) et la méthode par laquelle les points quantiques sont fabriqués.
Comment les points quantiques peuvent être utilisés dans les téléviseurs LCD
Une fois les points quantiques créés, les points de différentes tailles peuvent être placés au hasard ou de manière organisée en fonction de la taille dans un boîtier pouvant être placé dans un téléviseur LCD. Avec un téléviseur LCD, les points sont généralement de deux tailles, l'une optimisée pour le vert et l'autre optimisée pour le rouge.
L'image ci-dessus illustre comment les points quantiques peuvent être placés dans un téléviseur LCD.
- À l'intérieur d'un boîtier (appelé optique de bord) le long des bords du panneau LCD entre une source de lumière LED bleue et le panneau LCD (pour les téléviseurs LED/LCD à éclairage latéral).
- Sur une couche d'amélioration de film (QDEF) placée entre une 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 des sources de lumière LED bleues le long du bord d'un panneau LCD (pour les téléviseurs LED/LCD à éclairage latéral).
Dans toutes les méthodes, une LED bleue envoie de la lumière à travers les points quantiques qui sont excités de sorte que les points quantiques émettent une lumière rouge et verte (qui est également combinée avec le bleu provenant de la source de lumière LED).
Les différentes couleurs de lumière passent à travers les puces LCD et les filtres de couleur, puis à l'écran pour l'affichage de l'image. La couche émissive à points quantiques ajoutée permet au téléviseur LCD d'afficher une gamme de couleurs plus saturée et plus large que les téléviseurs LCD sans la couche à points quantiques ajoutée.
L'effet de l'ajout de points quantiques aux téléviseurs LCD
Vous trouverez ci-dessous un tableau et un exemple de la façon dont l'ajout de points quantiques aux téléviseurs LCD peut améliorer les performances des couleurs.
Le tableau en haut est une représentation graphique standard illustrant le spectre complet des couleurs visibles. Les téléviseurs et les technologies vidéo ne peuvent pas afficher l'intégralité du spectre de couleurs. En gardant cela à l'esprit, les triangles affichés dans ce spectre montrent à quel point les différentes technologies de couleur utilisées dans les dispositifs d'affichage vidéo se rapprochent de cet objectif.
Comme vous pouvez le voir sur les triangles référencés, les téléviseurs LCD utilisant un éclairage arrière ou périphérique LED blanc traditionnel 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 montrent les comparaisons sous le graphique.
Les points quantiques peuvent répondre aux besoins des normes de couleur HD (rec.709) et Ultra HD (rec.2020/BT.2020).
LED/LCD standard contre OLED
Les téléviseurs LCD présentent des inconvénients en termes de saturation des couleurs et de niveau de noir, en particulier par rapport aux téléviseurs plasma, qui ne sont plus disponibles. L'incorporation de systèmes d'éclairage LED noir et bord a quelque peu aidé, mais cela n'a pas été tout à fait suffisant.
En réponse, l'industrie de la télévision (principalement LG) a choisi la technologie OLED comme solution, car elle peut produire une gamme de couleurs plus large et un noir absolu.
LG utilise un système appelé WRGB, qui est une combinaison de sous-pixels OLED émettant de la lumière blanche et de filtres de couleur pour produire des images. Samsung a intégré de véritables sous-pixels OLED émettant de la lumière rouge, verte et bleue.
Samsung a abandonné la production de téléviseurs OLED grand public en 2015, laissant LG et Sony comme seules sources de téléviseurs OLED sur le marché américain. Samsung a consacré ses ressources à commercialiser des téléviseurs à points quantiques (QLED), ainsi que Vizio et TCL.
Les téléviseurs OLED ont fière allure, mais le principal problème qui empêche de nombreuses marques de téléviseurs de commercialiser massivement des téléviseurs OLED est le coût.
Malgré l'affirmation selon laquelle les téléviseurs LCD ont une structure plus compliquée que les téléviseurs OLED, les téléviseurs OLED sont plus chers à fabriquer dans les grandes tailles d'écran. Cela est dû à des défauts qui apparaissent dans le processus de fabrication et qui entraînent le rejet d'un grand pourcentage de panneaux OLED pour les écrans de grande taille. En conséquence, la plupart des avantages d'OLED (tels que l'affichage d'une gamme de couleurs plus large et d'un niveau de noir plus profond) par rapport aux téléviseurs LED/LCD n'ont pas abouti à une large adoption par les fabricants.
Tirant parti des limitations de production d'OLED et de la capacité d'incorporer des points quantiques dans la conception de téléviseurs LED/LCD actuellement exécutés (avec peu de changements nécessaires dans la chaîne de montage), les points quantiques sont considérés comme le ticket pour amener les téléviseurs LED/LCD des performances plus proches de celles d'OLED, mais à moindre coût.
Samsung est le fer de lance d'un mouvement qui combine des points quantiques avec OLED (surnommé QD-OLED) pour de meilleures performances de couleur et une meilleure luminosité sans les inconvénients des téléviseurs QLED et OLED actuels. Aucun mot sur quand ou si de tels ensembles arriveraient sur le marché.
LCD avec points quantiques (QLED) contre OLED
L'ajout de points quantiques à un téléviseur LCD rapproche ses performances de celles d'un téléviseur OLED. Pourtant, il existe des domaines où chacun présente des avantages et des inconvénients. Voici des exemples de certaines de ces différences.
- Performance des couleurs comparable à OLED.
- Maintient une excellente saturation des couleurs car la luminosité change mieux que l'OLED.
- Impossible d'afficher le noir absolu.
- Uniformité inégale de l'écran. Les noirs et les blancs ne sont pas uniformes sur toute la surface de l'écran.
- Un angle de vue plus étroit par rapport aux téléviseurs OLED.
- La capacité de rendement lumineux élevé consomme plus d'énergie.
- Excellente précision des couleurs.
- Pas aussi bon que QLED pour maintenir la saturation des couleurs lorsque la luminosité change.
- Peut afficher le noir absolu.
- Pas aussi lumineux qu'un téléviseur QLED. Meilleur dans une pièce faiblement éclairée.
- Meilleure uniformité de l'écran (les noirs et les blancs sont uniformes sur toute la surface de l'écran) par rapport aux téléviseurs QLED.
- Consommation d'énergie inférieure à celle de la plupart des téléviseurs QLED.
- Plus cher que les téléviseurs QLED.
Points quantiques: un présent et un futur colorés
Les principaux fournisseurs de technologie à points quantiques à utiliser dans les téléviseurs sont Nanosys et 3M, qui proposent l'option de film à points quantiques (QDEF) à utiliser avec les téléviseurs LED/LCD rétroéclairés à matrice complète.
Sur la photo 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 équipé de la technologie quantum-dot. Les rouges ressortent plus sur le Philips que sur le Samsung et sont légèrement plus saturés que les rouges affichés sur le LG OLED.
Sur le côté droit de la photo se trouvent des exemples de téléviseurs équipés de points quantiques de TCL et Hisense.
L'utilisation des points quantiques a fait un bond en avant, car plusieurs fabricants de téléviseurs ont présenté des téléviseurs à points quantiques lors de salons professionnels, notamment Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio et Philips. Parmi ceux-ci, Samsung et Vizio ont mis des modèles sur le marché aux États-Unis, et TCL s'est également lancé. Samsung et TCL marquent leurs téléviseurs à points quantiques comme des téléviseurs QLED, tandis que Vizio utilise le terme Quantum.
LG a présenté des prototypes de téléviseurs à points quantiques en 2015, mais a renoncé à les commercialiser pour investir davantage de ressources dans sa technologie Nano Cell dans certains téléviseurs LCD et fabriquer des téléviseurs plus chers utilisant la technologie OLED.
Avec LG et Sony (à partir de 2020) comme seuls fabricants de téléviseurs OLED (les téléviseurs Sony OLED utilisent des panneaux LG OLED) pour le marché américain, l' alternative de points quantiques pour l'amélioration des couleurs proposée par Nanosys et 3M pourrait activer l'écran LCD pour continuer à dominer le marché pour les années à venir.
La prochaine fois que vous achèterez un téléviseur, vérifiez s'il porte l'étiquette Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum ou similaire sur l'appareil ou dans le guide de l'utilisateur. Cela vous indique que le téléviseur utilise la technologie à points quantiques.
FAQ
Les téléviseurs QLED sont-ils meilleurs que les téléviseurs OLED ?
Cela dépendra des téléviseurs spécifiques 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, comme le temps de réponse ou la luminosité, qui entrent en ligne de compte dans l'achat d'un téléviseur qui pourrait faire d'un téléviseur QLED un meilleur ajustement.
Les téléviseurs IPS sont-ils meilleurs que les téléviseurs QLED ?
Cela dépendra également des modèles spécifiques que vous comparez, mais IPS est une technologie la plus souvent utilisée dans les moniteurs en raison de ses avantages par rapport aux téléviseurs LCD/LED traditionnels associés à un temps de réponse rapide. Cependant, en termes de qualité d'image pure, les téléviseurs QLED haut de gamme ont tendance à offrir une meilleure image que les téléviseurs IPS.
