Как работят LCD телевизорите с квантова точка

LED, LCD, OLED, 4K, UHD … последното нещо, от което телевизионната индустрия се нуждае в момента, е още един техноакроним. Но тъй като телевизионните технологии са непрекъснато развиващият се гигант, който е, ние трябваше да приемем нова терминология в един момент. Оказва се, че тази точка е сега, а терминът - който ще бъде модната дума de rigeur през 2015 г. — е квантовите точки. Въпреки че се радваме да ни бъде спестен още един акроним, терминът „квантова точка“ не само не обяснява какво прави технологията, но и темата е доста опияняваща.

Не се притеснявайте, ние сме тук за това. Който и псевдоним да чуете да се използва за тях, в края на деня това, което всъщност означават квантовите точки за вас, е: по-добър цвят.

Просто казано, квантовите точки са малки частици, които светят, когато ги осветите със светлина. Натъпчете куп от тях върху лист филм, осветете го със светлина и филмът свети! Не звучи толкова вълшебно, нали? Разбира се, всъщност не е толкова просто и колкото и сложна да е науката зад квантовите точки, как те работят, за да направят LCD телевизорите да изглеждат по-добре, наистина е очарователно нещо. Имайки това предвид, ето обяснение как работят квантовите точки в телевизорите, както може да се каже от вашият прогимназиален учител по природни науки (защото повярвайте ни, обяснителят на ниво колеж ще ви накара да сън).

Първо започвате с LCD

Квантовите точки, или казано на научен език, нанокристални полупроводници, не означават нов тип дисплей или разделителна способност. Квантовите точки са просто нов компонент в LCD екрана. По-конкретно, квантовите точки работят чрез отстраняване на крещящ проблем присъщи на LCD телевизорите с LED подсветка.

Това означава, че ще трябва да обясним как работят основните LCD дисплеи, преди да продължим, така че приемайте това като опреснителна информация, ако вече знаете.

Вашият основен LCD телевизор има три основни части: бяло фоново осветление, което генерира светлината, която виждате, цветни филтри, които ще разделят тази светлина на игли от червена, зелена и синя светлина и течнокристален модул, който работи като мрежа от малки прозорци (пиксели), за да смеси тези цветове в изображение. Всеки пиксел има свои собствени червени, зелени и сини субпиксели – тези иглички светлина – които могат да мигат отворени и затворени с течни кристали, почти като щори. Когато бялата светлина от светодиодите преминава през пиксел с неговите червени и зелени субпиксели напълно затворени и синият субпиксел напълно отворен, той изглежда син за окото ви. Ако и трите подпиксела са отворени, червеното, зеленото и синьото се комбинират, за да изглеждат бели. Затварянето им на всички произвежда черно. Чрез смесване на количеството светлина, идващо от различни субпиксели, телевизорът е в състояние да създаде много различни цветове в различни нюанси и нюанси. Това, което виждате от другата страна, е картина.

Днешните телевизори използват светодиоди, за да осигурят „бяла“ подсветка, но ето проблемът с тази настройка: светодиодите не произвеждат бяла светлина. Както знае всеки, който е направил прехода от крушки с нажежаема жичка към компактни флуоресцентни или LED лампи, нещата в дома ви не изглеждат по същия начин, след като направите превключването. Цветовете изглеждат разсеяни, а самата светлина изглежда студена и стерилна. Производителите на електрически крушки са работили усилено, за да променят „температурата“ на тези светлини, използвайки различни методи, за да ги направят по-топли и по-естествени за очите ни, и днес е по-лесно да се живее с тях. В известен смисъл квантовите точки правят нещо подобно, като помагат на LED подсветките в LCD телевизорите да бъдат по-благоприятни за създаване на точни цветове.

Смешното при LED светлините е, че те не светят бяло естествено. „Белите“ светодиоди във вашия телевизор всъщност са сини светодиоди, покрити с жълт фосфор, който произвежда „нещо като“ бяла светлина. Но тази квазибяла светлина не отговаря на идеала. Ако го поставите в призма (спомняте ли си онези от класа по наука?), тя няма да произведе дъга от светлина, еднакво ярка във всеки нюанс. Например, интензитетът му в червените дължини на вълната е изключително малък, така че червеното ще изглежда по-тъмно от зеленото и синьото след филтриране, като по този начин ще повлияе на всеки друг цвят, който телевизорът се опитва да направи. Инженерите са в състояние да компенсират този неравномерен интензитет на цвета, като го балансират със заобиколни решения (вие може да намали зеленото и синьото, за да съответстват например), но интензитетът на крайното изображение страда като a резултат.

Това, от което се нуждаят производителите на телевизори, е „по-чист“ източник на бяла светлина, който е по-равномерно балансиран в червения, зеления и синия цветови спектър. Точно тук идват квантовите точки.

Въведете квантовата точка

Като напомняне, квантовите точки са малки фосфоресциращи кристали, които светят, когато ги осветите. Те могат да светят в набор от цветове и кой цвят светят се определя от техния размер. Тъй като размерът на квантовата точка вече може да се контролира прецизно (на базата на това колко атома има в нея – тези неща са по-малки от вирус) получената светлина, която излъчват, може да бъде набрана по същия начин точно. Освен това са изключително стабилни, което означава, че ефектът не се изхабява или променя с времето. Квантова точка, произведена да свети в определен нюанс на червено, винаги ще свети в този нюанс на червено. Вижте накъде отива това?

Това, което производителите на телевизори правят сега, е да вземат лист филм и да го наситят с куп квантови точки, които са проектирани да светят в много точни нюанси на червено и зелено. След това те се отказват от този покрит с жълт фосфор светодиод, който са използвали, и вместо това използват чисто син светодиод.

Сега, в този момент може би си мислите: Еврика! Вече имаме синя светлина, с червено и зелено, идващи от квантовите точки! RGB = готово!“ Но всъщност не работи така. Не забравяйте, че квантовите точки са върху гигантски, равномерен лист, който не е подреден спретнато в микроскопични субпиксели. Така че всички тези цветове отиват в блендер.

Когато синият светодиод свети върху наситения с квантови точки лист филм и точките започнат да светят в червено и зелено, и трите се комбинират, за да създадат идеалната бяла светлина. Сега цветните филтри в LCD екрана имат по-добър източник на светлина за работа и могат по-прецизно и ефикасно да филтрират червеното, зеленото и синьото. Тъй като има по-малко нежелани „върхове“ в бялата светлина, цветните филтри не трябва да ги смачкват. Например, има малък интензитет в оранжевите и жълтите дължини на вълните, които трябва да се премахнат, когато създавате червено, така че получавате по-ярки и по-точни червени нюанси. И когато червеното, зеленото и синьото са по-ярки и по-точни, всеки резултатен цвят, който идва от процеса на смесване на цветовете, ще бъде по-точен и по-ярък.

Готово. Вече имате LCD телевизор с много по-добри цветови възможности. И тази по-широка цветова гама ще бъде особено страхотна за 4K UHD телевизори, които могат да обработват много повече цветова информация от 1080p HD телевизори.

Има само една уловка.

Все още е LCD телевизор

Повечето базирани на LCD телевизори се борят да произвеждат черно, което не изглежда сиво, защото течнокристалните модули – тези „затвори“, които могат да блокират светлината – не са перфектни. Дори когато са напълно затворени, малко светлина от подсветката прониква през тях. Ето защо показването на „черен“ екран на вашия телевизор изглежда леко сив, но когато го изключите, той става катранено черен. Това сиво, което виждате, е минимално количество светлина, проникващо през него.

Квантовите точки имат за цел да подобрят производителността в някои от тези области, но в крайна сметка LCD панелът има своите ограничения – той никога няма да може напълно да изключи цялата светлина зад себе си. Поради тази причина качеството на картината винаги ще бъде компрометирано спрямо OLED технологията, която има пиксели които могат напълно да спрат да произвеждат светлина, когато получат правилния сигнал, произвеждайки мастилено, катранено черно изображение качество.

Все пак, тъй като плазмените телевизори вече са оттеглени, а OLED телевизорите (LG е единствената компания, която ги произвежда) все още прекалено скъпи за повечето хора, хубаво е да знаете, че LCD телевизорите ще получат помощ от квантови точки.

Препоръки на редакторите

• Какво е PHOLED? Очите ви (и сметката ви за комунални услуги) ще го харесат
• Тази сделка за OLED телевизори е причината, поради която надграждането си струва парите ви
• Искате ли да гледате Disney+ на вашия телевизор? Имате нужда от този евтин аксесоар
• Монитор за игри срещу. Телевизор: Защо телевизорът може да бъде вашият следващ монитор за игри
• Roku TV Ready ви позволява да управлявате цялата си звукова лента от дистанционно за Roku TV