كيف تعمل أجهزة تلفزيون LCD بتقنية Quantum Dot

LED ، LCD ، OLED ، 4K ، UHD... آخر شيء تحتاجه صناعة التلفزيون الآن هو اختصار تقني آخر. لكن تقنية التلفزيون كونها الطاغوت المتطور باستمرار ، كان علينا أن نتبنى مصطلحات جديدة في مرحلة ما. تبين أن هذه النقطة هي الآن ، والمصطلح - الذي سوف أن تكون الكلمة الطنانة للصرامة في عام 2015 - هي النقاط الكمومية. على الرغم من أننا سعداء بتجنبنا اختصارًا آخر ، فإن مصطلح "النقطة الكمومية" لا يفشل فقط في شرح ما تفعله التكنولوجيا ، ولكن الموضوع عبارة عن مادة قوية جدًا أيضًا.

لا داعي للقلق ، هذا ما نحن هنا من أجله. أيًا كان الاسم المستعار الذي تسمعه يستخدم للإشارة إليها ، في نهاية اليوم ، ما تعنيه لك النقاط الكمومية حقًا هو: لون أفضل.

ببساطة ، النقاط الكمومية هي جزيئات صغيرة تتوهج عندما تسلط الضوء عليها. حشر مجموعة منهم على ورقة من الفيلم ، وسلط الضوء على هذا الفيلم ، والفيلم يضيء! لا يبدو كل هذا السحر ، أليس كذلك؟ بالطبع ، الأمر ليس بهذه البساطة حقًا ، وبقدر ما قد يكون العلم وراء النقاط الكمومية معقدًا ، فإن كيفية عملها لجعل أجهزة تلفزيون LCD تبدو أفضل هي حقًا أشياء رائعة. مع أخذ ذلك في الاعتبار ، إليك شرحًا لكيفية عمل النقاط الكمومية في أجهزة التلفزيون كما قد يتم إخبارها مدرس العلوم المبتدئ (لأنك صدقنا ، سيضعك الشرح على مستوى الكلية في ذلك ينام).

تبدأ أولاً بشاشة LCD

النقاط الكمومية ، أو في اللغة العلمية ، أشباه الموصلات البلورية النانوية ، لا ترقى إلى نوع أو دقة عرض جديدة. النقاط الكمومية هي مجرد مكون جديد في شاشة LCD. وبشكل أكثر تحديدًا ، تعمل النقاط الكمومية إصلاح مشكلة صارخة متأصل في تلفزيونات LCD بإضاءة خلفية LED.

هذا يعني أننا سنحتاج إلى شرح كيفية عمل شاشات LCD الأساسية قبل أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، لذا تعامل مع هذا كتجديد إذا كنت تعرف ذلك بالفعل.

يتكون تلفزيون LCD الأساسي الخاص بك من ثلاثة أجزاء رئيسية: إضاءة خلفية بيضاء تولد الضوء الذي تراه ، وفلاتر لونية تقسم هذا الضوء إلى وخزات من الضوء الأحمر والأخضر والأزرق ، ووحدة من الكريستال السائل تعمل مثل شبكة من النوافذ الصغيرة (وحدات البكسل) لمزج تلك الألوان في صورة. يحتوي كل بكسل على وحدات البكسل الفرعية الخاصة به باللون الأحمر والأخضر والأزرق - تلك الوخزات الضوئية - والتي يمكن أن تغمز وتفتح وتغلق ببلورات سائلة ، مثل المصاريع تقريبًا. عندما يمر الضوء الأبيض من مصابيح LED عبر بكسل مع إغلاق وحدات البكسل الفرعية باللونين الأحمر والأخضر تمامًا وفتح البكسل الفرعي الأزرق تمامًا ، فإنه يظهر باللون الأزرق لعينيك. إذا كانت جميع وحدات البكسل الفرعية الثلاثة مفتوحة ، يتحد الأحمر والأخضر والأزرق لتظهر باللون الأبيض. إغلاق كل منهم ينتج الأسود. من خلال مزج كمية الضوء القادمة من وحدات البكسل الفرعية المختلفة ، يكون التلفزيون قادرًا على إنشاء العديد من الألوان المختلفة في مختلف الظلال والأشكال. ما تراه على الطرف الآخر هو صورة.

تستخدم أجهزة التلفزيون اليوم مصابيح LED لتوفير الإضاءة الخلفية "البيضاء" ، ولكن إليك مشكلة هذا الإعداد: تمتص مصابيح LED في إنتاج الضوء الأبيض. كما يعلم أي شخص قام بالانتقال من المصابيح المتوهجة إلى مصابيح الفلورسنت المدمجة أو مصابيح LED ، فإن الأشياء في منزلك لا تبدو كما هي بعد إجراء التبديل. تبدو الألوان متوقفة ، والضوء نفسه يبدو باردًا ومعقمًا. لقد عمل صانعو المصباح الكهربائي بجد لتغيير "درجة حرارة" هذه الأضواء باستخدام طرق مختلفة لجعلها أكثر دفئًا وأكثر طبيعية لأعيننا ، واليوم أصبح التعايش معها أسهل. بطريقة ما ، تقوم النقاط الكمومية بعمل شيء مشابه من خلال مساعدة الإضاءة الخلفية LED في تلفزيونات LCD على أن تكون أكثر ملاءمة لخلق ألوان دقيقة.

الشيء المضحك في مصابيح LED هو أنها لا تتوهج باللون الأبيض بشكل طبيعي. إن مصابيح LED "البيضاء" في جهاز التلفزيون الخاص بك هي في الواقع مصابيح LED زرقاء مطلية بفوسفور أصفر ، مما ينتج عنه "نوع من" الضوء الأبيض. لكن هذا الضوء شبه الأبيض لا يرقى إلى المستوى المثالي. إذا قمت بإدخاله في منشور (تذكر أولئك من فصل العلوم؟) فلن ينتج قوس قزح من الضوء ساطعًا بنفس القدر في كل ظل. على سبيل المثال ، إنه قصير بشكل محزن في شدة الأطوال الموجية الحمراء ، لذلك سيبدو اللون الأحمر باهتًا أكثر من الأخضر والأزرق بعد التصفية ، وبالتالي يؤثر على كل لون آخر يحاول التلفزيون صنعه. يمكن للمهندسين تعويض كثافة اللون غير المتكافئة هذه من خلال موازنة ذلك مع الحلول البديلة (أنت يمكن الاتصال باللونين الأخضر والأزرق لمطابقة ، على سبيل المثال) ، لكن شدة الصورة النهائية تتأثر بـ نتيجة.

ما يحتاجه مصنعو أجهزة التلفزيون هو مصدر "أنظف" للضوء الأبيض يكون أكثر توازناً عبر طيف الألوان الأحمر والأخضر والأزرق. وهنا يأتي دور النقاط الكمومية.

أدخل نقطة الكم

للتذكير ، النقاط الكمومية عبارة عن بلورات فسفورية صغيرة تتوهج عندما تسلط الضوء عليها. يمكن أن تتوهج في مجموعة من الألوان ، ويتم تحديد اللون الذي تتوهج حسب حجمها. نظرًا لأنه يمكن الآن التحكم في حجم النقطة الكمومية بدقة (بناءً على عدد الذرات الموجودة فيها - هذه الأشياء أصغر من الفيروس) يمكن الاتصال بالضوء الناتج عنها تمامًا بدقة. كما أنها مستقرة بشكل ملحوظ ، مما يعني أن التأثير لا يتآكل أو يتغير بمرور الوقت. النقطة الكمومية المصنّعة لتوهج ظلًا معينًا من اللون الأحمر سوف تضيء دائمًا هذا الظل الأحمر. انظر الى اين ستذهب هذه؟

ما يفعله مصنعو أجهزة التلفاز الآن هو أخذ شريحة من الأفلام وتشبعها بمجموعة من النقاط الكمومية التي تم تصميمها لتتوهج بظلال دقيقة للغاية من اللونين الأحمر والأخضر. ثم يتخلصون من مصباح LED المغطى بالفوسفور الأصفر الذي كانوا يستخدمونه وبدلاً من ذلك يستخدمون مصباح LED أزرق نقي.

الآن ، في هذه المرحلة قد تفكر: يوريكا! لدينا الآن ضوء أزرق ، مع أحمر وأخضر قادم من النقاط الكمومية! RGB = انتهى! " لكن هذه ليست الطريقة التي تعمل بها في الواقع. تذكر أن النقاط الكمومية موجودة على ورقة عملاقة موحدة ، وليست مرتبة بدقة في وحدات البكسل الفرعية المجهرية. لذلك يتم وضع كل تلك الألوان في الخلاط.

عندما يضيء مصباح LED الأزرق على ورقة الفيلم المشبعة بالنقاط الكمومية وتبدأ النقاط المتوهجة باللونين الأحمر والأخضر ، تتحد هذه النقاط الثلاثة معًا لإنشاء الضوء الأبيض المثالي. الآن تتمتع مرشحات الألوان في شاشة LCD بمصدر أفضل للضوء للعمل به ويمكنها بشكل أكثر دقة وكفاءة تصفية الأحمر والأخضر والأزرق. نظرًا لوجود عدد أقل من "القمم" غير المرغوب فيها في الضوء الأبيض ، فلن تضطر مرشحات الألوان إلى التخلص منها. على سبيل المثال ، هناك كثافة قليلة في الأطوال الموجية البرتقالية والصفراء التي يجب إزالتها عند إنشاء اللون الأحمر ، بحيث تحصل على درجات حمراء أكثر إشراقًا ودقة. وعندما يكون اللون الأحمر والأخضر والأزرق أكثر إشراقًا وأكثر دقة ، فإن كل لون ناتج يأتي من عملية خلط الألوان سيكون أكثر دقة وأكثر إشراقًا.

هاهو. لديك الآن تلفزيون LCD يتمتع بقدرات ألوان أفضل بكثير. وهذا النطاق اللوني الأوسع سيكون رائعًا بشكل خاص لتلفزيونات 4K UHD ، والتي يمكنها التعامل مع معلومات ألوان أكثر بكثير من أجهزة تلفزيون 1080p HD.

هناك مشكلة واحدة فقط.

لا يزال تلفزيون LCD

تكافح معظم أجهزة التلفزيون التي تعتمد على شاشات LCD لإنتاج ألوان سوداء لا تبدو رمادية ، لأن وحدات الكريستال السائل - تلك "المصاريع" التي يمكنها حجب الضوء - ليست مثالية. حتى عندما تكون مغلقة تمامًا ، فإن بعض الضوء من المصابيح الخلفية يتسرب من خلالها. هذا هو السبب في أن عرض شاشة "سوداء" على جهاز التلفزيون الخاص بك يبدو رماديًا قليلاً ، ولكن عند إيقاف تشغيله ، يتحول إلى اللون الأسود. هذا اللون الرمادي الذي تراه هو أقل كمية من الضوء تتسرب من خلاله.

تهدف النقاط الكمومية إلى تحسين الأداء في بعض هذه المجالات ، ولكن في نهاية اليوم ، فإن لوحة LCD لها حدودها - لن تتمكن أبدًا من إطفاء كل الضوء خلفها تمامًا. لهذا السبب ، ستكون جودة الصورة دائمًا معرضة للخطر بالنسبة إلى تقنية OLED ، التي تحتوي على وحدات بكسل يمكن أن يتوقف عن إنتاج الضوء تمامًا عند إعطاء الإشارة الصحيحة ، مما ينتج عنه صورة حبرية سوداء اللون جودة.

ومع ذلك ، مع أجهزة تلفزيون البلازما متقاعدة الآن وتلفزيونات OLED (إل جي هي الشركة الوحيدة التي تصنعها) مكلفة للغاية بالنسبة لمعظم الناس ، من الجيد أن تعرف أن أجهزة تلفزيون LCD ستحصل على يد المساعدة النقاط الكمومية.

توصيات المحررين

• ما هو فوليد؟ عيناك (وفاتورة المرافق الخاصة بك) ستحبها
• صفقة تلفزيون OLED هذه هي السبب في أن الترقية تستحق أموالك
• هل تريد مشاهدة Disney + على جهاز التلفزيون الخاص بك؟ أنت بحاجة إلى هذا الملحق الرخيص
• شاشة الألعاب مقابل. التلفزيون: لماذا يمكن أن يكون التلفزيون هو شاشة الألعاب التالية
• يتيح لك Roku TV Ready التحكم في مكبرات الصوت بالكامل من جهاز التحكم عن بُعد الخاص بـ Roku TV