QLED je kratica za Quantum dot Light Emitting Diode, i označava tehnologiju izrade zaslona kod koje se koristi posebni film (folija) s kvantnim točkama. Kvantne točke poluvodičke su čestice veličine samo nekoliko nanometara. Kad ih se pobudi elektricitetom ili svjetlošću, emitiraju svjetlost uskog spektra frekvencija.

Koje će konkretno frekvencije svjetlosti, a time i boje, emitirati – ovisi o njihovoj veličini, obliku i materijalu. Dakle, može ih se fino uštimati za emitiranje željenih valnih duljina svjetlosti. Manje kvantne točke, promjera 2-3 nanometra, emitiraju kraće valne duljine, koje pripadaju plavom i zelenom dijelu spektra, a veće (promjera 5-6 nanometara) koriste se za dobivanje narančaste i crvene boje.

Danas se QLED tehnologija koristi kod LED LCD ekrana pa su tako današnji QLED televizori zapravo LCD televizori s LED pozadinskim osvjetljenjem, koje osvjetljava film kvantnim točkama. Nekad u budućnosti možda ćemo koristiti ekrane kod kojih će se kvantne točke koristiti umjesto filtra za boje u LCD ekranima (to bi bila druga faza razvoja), a u trećoj fazi razvoja tehnologije kvantne bi se točke mogle koristiti na način sličan organskim LED-icama (OLED-u). Kako smo sad još uvijek na prvoj fazi, pogledajmo prvo kako uopće funkcioniraju LCD ekrani.

Višeslojno visočanstvo

LCD ekrani su transmitivni ekrani, što znači da propuštaju svjetlost iz pozadinskog osvjetljenja, a korisnik tu svjetlost vidi u obliku slike na ekranu, u zavisnosti od “zakrenutosti” minijaturnih tekućih kristala, odnosno količini svjetla koje oni propuštaju.

Za razliku od toga, OLED ekrani su emitivni, odnosno sloj s organskim LED-icama emitira svjetlost i proizvodi sliku u ovisnosti o intenzitetu svjetline svake pojedine organske svjetleće diode na površini ekrana. OLED ekrani stoga omogućuju potpuno crnu boju (kad su diode isključene), a kod LCD ekrana uvijek barem malo svjetla prolazi kroz ekran, a proizvođači onda moraju raditi dodatne zahvate na ekranu kako bi ga približili crnini OLED ekrana.

S druge strane, OLED ekrani imaju problem sa “zapečenom” slikom, odnosno ako se na ekranu stalno prikazuje ista slika, ona može ostati trajno “utisnuta”. To se zapravo događa zbog nejednolikog trošenja/starenja organskih LED-ica (potpiksela), zbog čega su razvijene razne tehnike kako bi se taj problem umanjio. Između ostalog, koristi se pomak slike, ali i screen saveri, što će starije čitatelje vratiti u doba CRT ekrana.

Vratimo se na LCD ekrane. Do popularizacije LED tehnologije za rasvjetu, kao pozadinsko osvjetljenje u LCD ekranima koristile su se fluorescentne lampe (CCFL – cold cathode fluorescent lamp), dakle nešto slično (ali ne isto) onome što smo donedavno koristili za kućnu rasvjetu pod nazivom “štedna žarulja”. Njih su zamijenile LED-ice jer su energetski učinkovitije, imaju osjetno dulji radni vijek, i omogućuju izradu tanjih monitora.

Svjetlosne diode

Iako su LED-ice aktualni šampioni učinkovitosti za rasvjetu, zapravo i one većinu utrošene električne energije “bace” u toplinu, odnosno tek 15-25% električne energije odlazi na proizvodnju svjetlosti, a teoretski maksimum za bijelu svjetlost je oko 44%.

LED-ice same za sebe inače ne mogu dati bijelu svjetlost, koja je nužna za rasvjetu i za pozadinsko osvjetljenje. Ovisno o kemijskom sastavu poluvodičkog materijala, one proizvode specifični, uski spektar valnih duljina, pa tako postoje crvene, narančaste, žute, zelene, plave i ljubičaste. Njima valja pridodati i specijalizirane infracrvene i ultraljubičaste LED-ice, čiju svjetlost ljudsko oko ne vidi, ili barem ne vidi veći dio njihove svjetlosti.

Kako onda dolazimo do bijele svjetlosti? Bijela svjetlost zapravo je svjetlost sastavljena od niza valnih duljina (vjerojatno ste čuli nešto u stilu da bijela svjetlost sadrži sve boje), koje pokrivaju praktički čitav spektar vidljive svjetlosti, od ljubičaste, preko zelene pa sve do crvene. Upravo to se dobije kad se preko plave ili eventualno ljubičaste LED-ice stavi sloj fosfora – plava svjetlost pobudi fosfor, koji efektom nazvanim fluorescencija emitira žutu svjetlost, koja, pak, u kombinaciji s neapsorbiranom plavom svjetlosti čini bijelu svjetlost. To je zapravo donekle sličan princip prema kojem se bijela svjetlost dobije i u fluorescentnim cijevima – one su iznutra premazane fosforom. Problem s ovim načinom dobivanja bijelog svjetla jest to što je vrlo teško dobiti adekvatno intenzivan crveni dio spektra, što potom utječe na vjernost boja motiva s crvenim nijansama, a što uključuje i vjernost boje kože.

Postoji više vrsta fosfora, koji daju različiti spektar bijele svjetlosti pa tako svjetlost iz LED-ice (ili fluorescentne cijevi) može biti hladnobijela (zbog većeg intenziteta plavog dijela spektra) korištenjem žutog fosfora, toplobijela, odnosno žuta poput žarulje sa žarnom niti (zbog većeg intenziteta narančastog/crvenog dijela spektra) korištenjem narančastog fosfora ili negdje između korištenjem mješavina fosfora. Postoji zapravo i “RGB fosfor” koji UV svjetlost LED-ice pretvara u individualnu crvenu, zelenu i plavu komponentu pa se miješanjem te tri boje dobije bijela boja.

Za kućnu rasvjetu obično se cilja na toplije temperature boje (2700-3000 K), za radno okruženje neutralniji spektar, temperature od oko 4500 K, a za monitore se obično cilja na oko 6500 K, što je temperatura koja odgovara sunčevoj svjetlosti pri ponešto oblačnijem nebu ili u blagom hladu. To je ujedno i temperatura boje standardnog izvora svjetlosti prema standardu CIE D65.

Kvantna razina

Kad je riječ o ekranima, nije potrebna, a zapravo nije ni poželjna, bijela svjetlost punog spektra. Pogledate li ekran izbliza, vidjet ćete da se sastoji od crvenih (R), zelenih (G) i plavih (B) crtica, koje nazivamo potpikseli, i koje zajedno tvore jedan piksel, jedan element slike (pixel – picture element). Ekran je na razini potpiksela sposoban prikazati samo tri boje, i svakoj od njih varirati intenzitet. Međutim, kad se ekran gleda izdaleka, te tri boje nam se “spoje” u jednu. Ekrani danas tipično mogu svakom potpikselu regulirati svjetlinu u 256 nijansi (8 bita), bilo izravno, bilo “varanjem” (variranjem svjetline kroz vrijeme) pa kombiniranjem ta tri potpiksela ispada da mogu, barem u teoriji, prikazati 16,7 milijuna različitih boja (24-bitna boja). Bolji ekrani, s 10-bita po kanalu, mogu prikazati oko milijardu boja.

Sve se kod ekrana svodi na tri boje (ili četiri, kod RGBW ekrana) pa čim je pozadinsko osvjetljenje sposobnije emitirati valne duljine koje odgovaraju tim primarnim bojama aditivne sinteze, to je pozadinsko osvjetljenje učinkovitije (ne troši se energija na nepotrebne valne duljine) i čišće, odnosno potencijalno omogućuje veći raspon boja jer ima manje primjesa nepoželjnih valnih duljina.

Upravo tu u igru uskaču kvantne točke. QLED ekrani i dalje imaju, kao što im samo ime kaže, LED-ice. No umjesto bijelih LED-ica (tj. plavih sa žutim fosfornim slojem), koriste gole plave LED-ice i film s kvantnim točkama koje plavu svjetlost LED-ice pretvaraju u crvenu i zelenu svjetlost. Time se dobiju sve tri ključne komponente za sastavljanje RGB slike – čista plava svjetlost samih LED-ica te čista crvena i zelena svjetlost pobuđenih kvantnih točaka.

QLED u implementaciji

Iako su i drugi proizvođači imali svoje pokušaje s QLED televizorima, Samsung je ostao jedini, ili jedini relevantni, proizvođač takvih televizora, dok su se druge tvrtke odlučile usmjeriti na OLED tehnologiju za svoje top modele.

Kvantne točke u televizorima donose jednu bitnu prednost u odnosu na konkurenciju – iznimno širok raspon boja (gamut). To se može zahvaliti čistim individualnim RGB komponentama i 10-bitnom nijansiranju boja, od čega je tu posebno važna čista crvena boja, koja je manjkava kod običnog LED pozadinskog osvjetljenja. Osim toga, kvantne točke omogućuju i iznimno širok volumen boja – raspon boja pri različitim svjetlinama ekrana. S QLED televizorima ljubitelji zasićenih, bogatih, ali i preciznih boja, doći će na svoje. Naravno, QLED televizori ne pate od burn-in efekta kao OLED konkurencija.

Samsungovi QLED televizori ujedno podržavaju HDR (sliku velike dinamike) te imaju poboljšanu crnu boju (a time i kontrast), što je posebno bitno prilikom gledanja u zatamnjenom prostoru. Podrazumijeva se da je riječ o pametnim televizorima, pomoću kojih se mogu koristiti i brojni online videoservisi.

Uklapanje u dekor

Posebnost modela za 2018. godinu jest to što će se lijepo uklopiti u prostor, kako elegantnim dizajnom, tako i ambijentalnim načinom rada (Ambient Mode) kad se televizor ne koristi. U tom načinu rada na ekranu mogu biti prikazane svakodnevne informacije, poput vremenske prognoze, informacija o prometu, vijesti, a mogu se vrtjeti i slike iz galerije slika. Televizori će radi toga s pametnog telefona na kojem je instalirana aplikacija SmartThings povući podatke relevantne za korisnika.

U ambijentalnom načinu rada pozadina se može prilagoditi zidu na koji je televizor montiran, kako bi se televizor stopio s pozadinom. Može se uživati i u pozadinskoj glazbi – reprodukcija se obavlja zadavanjem glasovne naredbe ili korištenjem mobitela spojenog preko Bluetootha. Televizor ujedno registrira nalazi li se osoba u prostoriji, kako bi onda prikazivao informacije na zaslonu, a ako osoba napusti prostoriju, ekran se isključuje.

Uklapanju u okolinu pridonosi i mogućnost montaže do samog zida te samo jedan kabel koji ide u televizor, i to kabel iz kutije s konektorima za spajanje vanjskih uređaja. Pomoću tog kabela prenosi se i audiovizualni sadržaj, ali i struja. Kupci mogu birati između ekrana različitih veličina, ali i između modela s ravnim i zakrivljenim ekranom – svakom prema volji.