Fľaštičky obsahujúce kvantové bodky: fluorescenčné nanočastice polovodičového materiálu. Obrázok: PlasmaChem LED, LCD, OLED, 4K, UHD ... posledná vec, ktorú televízny priemysel momentálne potrebuje, je ďalšia technologická skratka. Ale keďže televízna technológia je stále sa vyvíjajúcim juggernautom, bolo by v určitom okamihu nevyhnutné prijať novú terminológiu. Ukázalo sa, že tento bod je teraz a termín - ktorýbudebuzzword de rigeur v roku 2015 - sú kvantové bodky. Aj keď sme radi, že sme ušetrení ďalšou skratkou, pojem „kvantová bodka“ nielenže nedokáže vysvetliť, čo robí táto technológia, ale aj tematické okruhy.
Nebojte sa, na to sme tu. Nech už ste počuli akýkoľvek pseudonym, hovorili ste o nich, na konci dňa kvantové bodky pre vás skutočne znamenajú: lepšia farba.
Zjednodušene povedané, kvantové bodky sú malé častice, ktoré žiaria, keď na ne svietite svetlom. Napchajte ich veľa na plát filmu, posvieťte si na ten film a film zažiari! Neznie to až tak čarovne, však? Samozrejme, nie je to také jednoduché a tak zložité, ako môže byť veda o kvantových bodkách, to, ako pracujú na tom, aby LCD televízory vyzerali lepšie, sú skutočne fascinujúce veci. Majte na pamäti, tu je vysvetlenie toho, ako kvantové bodky fungujú v televíziách, ako to môže povedať váš juniorský učiteľ vysokých škôl (pretože verte nám, vysvetľovateľ na vysokej škole vás uspí).
Najprv začnete s LCD
Kvantové bodky alebo, vedecky povedané, nanokryštálové polovodiče, nepredstavujú nový typ alebo rozlíšenie displeja. Kvantové body sú iba novým komponentom na obrazovke LCD. Presnejšie povedané, kvantové bodky fungujú podľa riešenie do očí bijúceho problému neodmysliteľnou súčasťou televízorov LCD s podsvietením LED.
To znamená, že skôr ako pôjdeme ďalej, budeme musieť vysvetliť, ako fungujú základné LCD displeje, takže pokiaľ to už viete, považujte to za aktualizáciu.
Váš základný LCD televízor má tri hlavné časti: biele podsvietenie, ktoré generuje svetlo, ktoré vidíte, farebné filtre, ktoré ho rozdelia na malé červené, zelené a modré svetlo a modul z tekutých kryštálov, ktorý funguje ako mriežka malých okien. (pixelov), aby sa tieto farby spojili do obrázka. Každý pixel má svoje vlastné červené, zelené a modré subpixely - pinpricky svetla - ktoré môžu žmurkať otvorene a zatvorene pomocou tekutých kryštálov, takmer ako uzávery. Keď biele svetlo z LED diód prechádza bodom, ktorého červené a zelené subpixely sú úplne zatvorené a modrý subpixel úplne otvorený, bude sa vášmu oku javiť ako modrý. Ak sú všetky tri subpixely otvorené, červená, zelená a modrá sa spoja, aby vyzerali ako biele. Ich zatvorením vznikne čierna. Zmiešaním množstva svetla prichádzajúceho z rôznych subpixelov je televízor schopný vytvárať veľa rôznych farieb v rôznych odtieňoch a odtieňoch. To, čo vidíte na druhom konci, je obrázok.
Znamená to pre vás: lepšiu farbu.
Dnešné televízory používajú na zabezpečenie „bieleho“ podsvietenia LED, ale tu je problém s týmto nastavením: LED diódy produkujú biele svetlo. Ako vie každý, kto prešiel z klasických žiaroviek na kompaktné žiarivky alebo LED, veci vo vašej domácnosti po prepnutí nevyzerajú rovnako. Farby vypadajú a samotné svetlo sa zdá byť studené a sterilné. Výrobcovia žiaroviek tvrdo pracovali na zmene „teploty“ týchto svetiel pomocou rôznych metód, aby sa cítili pre naše oči teplejšie a prirodzenejšie, a dnes sa s nimi žije ľahšie. Svojím spôsobom robia kvantové bodky niečo podobné tým, že pomáhajú LED podsvieteniu televízorov LCD napomáhať vytváraniu presných farieb.
Zábavné na LED svetlách je, že nesvietia prirodzene bielou farbou. „Biele“ LED diódy na vašom televízore sú v skutočnosti modré LED diódy potiahnuté žltým fosforom, ktoré produkujú „akési“ biele svetlo. Ale toto kvázi biele svetlo nedosahuje ideál. Keby ste ho kŕmili hranolom (pamätáte na tie z prírodovedných predmetov?), Neprodukovalo by to dúhu svetla rovnako jasnú v každom odtieni. Napríklad je intenzita červených vlnových dĺžok žalostne krátka, takže červená farba by sa po filtrovaní javila ako slabšia ako zelená a modrá, čo by ovplyvnilo každú ďalšiu farbu, ktorú sa televízor snaží vytvoriť. Inžinieri sú schopní kompenzovať túto nerovnomernú farebnú intenzitu jej vyvážením pomocou alternatívnych riešení (napríklad je možné vytočiť zelenú a modrú farbu), ale tým trpí intenzita výsledného obrázka.
Výrobcovia televízorov potrebujú „čistejší“ zdroj bieleho svetla, ktorý je rovnomernejšie vyvážený v červenom, zelenom a modrom farebnom spektre. To je miesto, kde prichádzajú kvantové bodky.
Zadajte kvantovú bodku
Pripomíname, že kvantové bodky sú malé fosforeskujúce kryštály, ktoré žiaria, keď na ne svietite svetlom. Môžu svietiť rôznymi farbami a to, akú farbu svietia, určuje ich veľkosť. Pretože veľkosť kvantovej bodky sa dá teraz presne riadiť (na základe toho, koľko atómov v nej je - tieto veci sú menšie ako vírus), výsledné svetlo, ktoré vydávajú, sa dá rovnako presne vytočiť. Sú tiež pozoruhodne stabilné, čo znamená, že sa efekt časom neopotrebováva ani nemení. Kvantová bodka vyrobená tak, aby žiarila konkrétnym odtieňom červenej, bude vždy svietiť týmto odtieňom červenej. Vidíte, kam to smeruje?
Film na vylepšenie kvantových bodov (QDEF) končí medzi podsvietením displeja a tradičným modulom z tekutých kryštálov (LCM). To, čo teraz robia výrobcovia televízorov, je vziať film a nasýtiť ho množstvom kvantových bodiek, ktoré boli skonštruované tak, aby žiarili vo veľmi presných odtieňoch červenej a zelenej. Potom vypustia žltú žiarovku pokrytú fosforom, ktorú používali, a namiesto toho použijú čisto modrú LED.
Teraz, v tomto okamihu, si možno myslíte: Heuréka! Teraz máme modré svetlo, červené a zelené od kvantových bodov! RGB = hotovo! “ Ale takto to v skutočnosti nefunguje. Pamätajte, že kvantové bodky sú na obrovskom a rovnomernom liste a nie sú usporiadané úhľadne do mikroskopických subpixelov. Všetky tieto farby teda idú v mixéri.
Keď modrá LED dióda svieti na fólii nasýtenej kvantami bodiek a bodky začnú svietiť červeno a zeleno, všetky tri sa spoja a vytvoria ideálne biele svetlo. Teraz majú farebné filtre na obrazovke LCD lepší zdroj svetla na prácu a môžu presnejšie a efektívnejšie odfiltrovať červenú, zelenú a modrú farbu. Pretože v bielom svetle je menej nežiaducich „špičiek“, farebné filtre ich nemusia stlačiť. Napríklad pri vytváraní červenej je nízka oranžová a žltá vlnová dĺžka, ktoré je potrebné potlačiť, takže získate jasnejšiu a presnejšiu červenú. A keď bude červená, zelená a modrá jasnejšia a presnejšia, každá výsledná farba, ktorá vznikne v procese miešania farieb, bude presnejšia a jasnejšia.
Voila. Teraz máte LCD TV s oveľa lepšími farebnými možnosťami. A tento širší farebný rozsah bude obzvlášť vhodný pre televízory 4K UHD, ktoré dokážu spracovať oveľa viac farebných informácií ako televízory HD 1080p.
Má to iba jeden háčik.
Stále je to LCD televízor
Väčšina televízorov na báze LCD bojuje s produkciou čiernej, ktorá nevyzerá šedo, pretože moduly z tekutých kryštálov - tie „uzávery“, ktoré môžu blokovať svetlo - nie sú dokonalé. Aj keď sú úplne zatvorené, presakuje nejaké svetlo zo podsvietenia. Preto zobrazuje „čierna“ obrazovka na televízore mierne sivú farbu, ale keď ju vypnete, zmení sa na čiernu. Šedá, ktorú vidíte, je minimálnym množstvom svetla, ktoré presakuje.
Cieľom kvantových bodov je zlepšiť výkon v niektorých z týchto oblastí, ale na konci dňa má panel LCD svoje obmedzenia - nikdy nebude schopný úplne vypnúť všetko svetlo za sebou. Z tohto dôvodu bude kvalita obrazu vždy narušená v porovnaní s technológiou OLED, ktorá má pixely, ktoré pri správnom signáli môžu úplne prestať produkovať svetlo a vytvárať tak atramentovú, čierno-čiernu kvalitu obrazu.
Aj napriek tomu, že plazmové televízory sú už v dôchodku a televízory OLED (spoločnosť LG je jediná spoločnosť, ktorá ich vyrába) sú pre väčšinu stále neúnosne drahé, je pekné vedieť, že LCD televízorom bude pomáhať kvantové bodky.
