Flacoane conținând puncte cuantice: nanoparticule fluorescente din material semiconductor. Credit de imagine: PlasmaChem LED, LCD, OLED, 4K, UHD ... ultimul lucru de care are nevoie industria TV în acest moment este un alt tehno-acronim. Însă tehnologia TV, fiind jonglerul în continuă evoluție, trebuie să îmbrățișăm la un moment dat o nouă terminologie. Se pare că acest punct este acum și termenul - carevoifii cuvântul cheie de rigor în 2015 - este puncte cuantice. Deși suntem bucuroși că ne scutim de un alt acronim, termenul „punct cuantic” nu numai că nu explică ce face tehnologia, dar și subiectul este o chestie destul de amețitoare.
Nu vă faceți griji, pentru asta suntem aici. Indiferent de pseudonimul pe care îl auziți, se referea la ele, la sfârșitul zilei, ceea ce înseamnă cu adevărat punctele cuantice pentru dvs.: o culoare mai bună.
Pur și simplu, punctele cuantice sunt particule minuscule care strălucesc atunci când străluciți lumină asupra lor. Puneți o grămadă de ele pe o foaie de film, străluciți lumina pe acel film și filmul străluceste! Nu sună atât de magic, nu? Desigur, nu este chiar atât de simplu și, pe cât de complicată poate fi știința din spatele punctelor cuantice, modul în care funcționează pentru a face televizoarele LCD să arate mai bine este cu adevărat fascinant. Având în vedere acest lucru, iată un explicator al modului în care funcționează punctele cuantice în televizoare, așa cum ar putea fi spus de profesorul dvs. de liceu științific (pentru că credeți-ne, explicatorul la nivel de facultate vă va adormi).
Mai întâi începeți cu un LCD
Punctele cuantice, sau în limbajul științific, semiconductorii nanocristaliști, nu reprezintă un nou tip de afișare sau rezoluție. Punctele cuantice sunt doar o componentă nouă într-un ecran LCD. Mai precis, punctele cuantice funcționează prin rezolvarea unei probleme flagrante inerente televizoarelor LCD cu iluminare LED.
Asta înseamnă că va trebui să explicăm modul în care funcționează afișajele LCD de bază înainte de a merge mai departe, deci tratați-le ca o reîmprospătare, dacă știți deja.
Televizorul LCD de bază are trei părți majore: o lumină de fundal albă care generează lumina pe care o vedeți, filtre de culoare care vor împărți acea lumină în vârfuri de lumină roșie, verde și albastră și un modul de cristal lichid care funcționează ca o rețea de ferestre mici (pixeli) pentru a combina aceste culori într-o imagine. Fiecare pixel are propriile subpixeli roșii, verzi și albastre - acele vârfuri de lumină - care pot face cu ochiul deschis și închis cu cristale lichide, aproape ca obloane. Când lumina albă de la LED-uri trece printr-un pixel cu subpixeli roșii și verzi complet închisi și subpixel albastru complet deschis, acesta apare albastru pentru ochi. Dacă toți cei trei subpixeli sunt deschiși, roșu, verde și albastru se combină pentru a apărea alb. Închiderea tuturor produce negru. Prin amestecarea cantității de lumină provenită din subpixeli diferiți, televizorul poate crea multe culori diferite în diferite nuanțe și nuanțe. Ceea ce vedeți la celălalt capăt este o imagine.
Ce înseamnă pentru tine este: o culoare mai bună.
Televizoarele de astăzi folosesc LED-uri pentru a oferi iluminarea de fundal „albă”, dar iată problema cu această configurație: LED-urile produc producția de lumină albă. După cum știe oricine a făcut trecerea de la becurile cu incandescență la cele fluorescente compacte sau cu LED-uri, lucrurile din casa dvs. nu arată la fel după ce faceți comutatorul. Culorile se uită, iar lumina în sine pare rece și sterilă. Producătorii de becuri au muncit din greu pentru a schimba „temperatura” acestor lumini folosind diferite metode pentru a le face să se simtă mai calzi și mai naturali pentru ochii noștri, iar astăzi sunt mai ușor de trăit. Într-un fel, punctele cuantice fac ceva similar, ajutând luminile de fundal cu LED-uri din televizoarele LCD să fie mai favorabile creării unor culori precise.
Lucrul amuzant al luminilor LED este că nu strălucesc în mod natural în alb. LED-urile „albe” din televizor sunt de fapt LED-uri albastre acoperite cu un fosfor galben, care produce un „fel de” lumină albă. Dar această lumină cvasi-albă nu este ideală. Dacă l-ați alimenta într-o prismă (vă amintiți de cei din clasa științifică?), Nu ar produce un curcubeu de lumină la fel de strălucitor în fiecare umbră. De exemplu, este extrem de scurtă intensitatea lungimilor de undă roșii, astfel încât roșul ar părea mai slab decât verde și albastru după filtrare, afectând astfel orice altă culoare pe care încearcă să o facă televizorul. Inginerii sunt capabili să compenseze această intensitate neuniformă a culorilor prin echilibrarea acesteia cu soluții alternative (puteți, de exemplu, să formați verde și albastru pentru a se potrivi), dar intensitatea imaginii finale suferă ca urmare.
Ceea ce au nevoie producătorii de televizoare este o sursă de lumină albă „mai curată”, care să fie mai echilibrată în mod egal în spectrul de culori roșu, verde și albastru. Acolo intră punctele cuantice.
Introduceți punctul cuantic
Ca o reamintire, punctele cuantice sunt mici cristale fosforescente care strălucesc atunci când străluciți lumină asupra lor. Ele pot străluci într-o serie de culori, iar culoarea pe care o strălucesc este determinată de mărimea lor. Deoarece dimensiunea unui punct cuantic poate fi acum controlată cu precizie (pe baza numărului de atomi din el - aceste lucruri sunt mai mici decât un virus), lumina rezultată pe care au stins-o poate fi formată la fel de precis. De asemenea, sunt remarcabil de stabile, ceea ce înseamnă că efectul nu se uzează sau se schimbă în timp. Un punct cuantic fabricat pentru a străluci o nuanță specifică de roșu va străluci întotdeauna acea nuanță de roșu. Vezi unde se duce asta?
Filmul de îmbunătățire a punctelor cuantice (QDEF) se termină între lumina de fundal a ecranului și modulul tradițional de cristal lichid (LCM). Ceea ce fac acum producătorii de televizoare este să ia o foaie de film și să o satureze cu o grămadă de puncte cuantice care au fost proiectate pentru a străluci în nuanțe foarte precise de roșu și verde. Apoi renunță la acel LED galben acoperit cu fosfor pe care l-au folosit și folosesc în schimb un LED albastru pur.
Acum, în acest moment s-ar putea să vă gândiți: Eureka! Acum avem o lumină albastră, cu roșu și verde provenind din punctele cuantice! RGB = gata! ” Dar nu așa funcționează de fapt. Amintiți-vă, punctele cuantice sunt pe o foaie gigantică, uniformă, care nu sunt aranjate în subpixeli microscopici. Deci, toate acele culori merg într-un blender.
Când LED-ul albastru strălucește pe foaia de film cuantică saturată de puncte și punctele încep să strălucească în roșu și verde, toate trei se combină pentru a crea lumina albă ideală. Acum filtrele de culoare de pe ecranul LCD au o sursă mai bună de lumină cu care pot lucra și pot filtra mai precis și mai eficient roșu, verde și albastru. Deoarece există mai puține „vârfuri” nedorite în lumina albă, filtrele de culoare nu trebuie să le elimine. De exemplu, există o intensitate redusă în lungimile de undă portocalie și galbenă de eliminat atunci când creați roșu, astfel încât să obțineți roșii mai luminoase și mai precise. Și când roșu, verde și albastru sunt mai strălucitoare și mai precise, fiecare culoare rezultată care provine din procesul de amestecare a culorilor va fi mai precisă și mai strălucitoare.
Voila. Acum aveți un televizor LCD cu capacități de culoare mult mai bune. Și această gamă de culori mai largă va fi deosebit de grozavă pentru televizoarele 4K UHD, care pot gestiona mult mai multe informații despre culori decât televizoarele HD 1080p.
Există o singură captură.
Este încă un televizor LCD
Majoritatea televizoarelor LCD se luptă să producă negri care nu par gri, deoarece modulele cu cristale lichide - acele „obloane” care pot bloca lumina - nu sunt perfecte. Chiar și atunci când sunt complet închise, o lumină din fundal se scurge. De aceea, afișarea unui ecran „negru” pe televizor arată ușor gri, dar când îl opriți, se înnegrește. Acest gri pe care îl vedeți este o cantitate minimă de lumină care se scurge prin.
Punctele cuantice își propun să îmbunătățească performanța în unele dintre aceste zone, dar la sfârșitul zilei, un panou LCD are limitele sale - nu va putea niciodată să stingă complet toată lumina din spatele său. Din acest motiv, calitatea imaginii va fi întotdeauna compromisă în raport cu tehnologia OLED, care are pixeli care pot opri producerea completă a luminii atunci când li se dă semnalul potrivit, producând o calitate a imaginii negru și negru.
Totuși, cu televizoarele cu plasmă retrase și cu televizoarele OLED (LG este singura companie care le produce) încă scump prohibitiv pentru majoritatea, este plăcut să știți că televizoarele LCD vor primi o mână de ajutor din punctele cuantice.
