Jak fungují LCD televizory Quantum Dot

LED, LCD, OLED, 4K, UHD … to poslední, co televizní průmysl právě teď potřebuje, je další techno-akronym. Ale protože televizní technologie je neustále se vyvíjejícím molochem, v určitém okamžiku jsme museli přijmout novou terminologii. Ukázalo se, že tento bod je nyní a termín – který vůle být módním slovem de rigeur v roce 2015 — je kvantové tečky. I když jsme rádi, že jsme ušetřeni další zkratky, termín „kvantová tečka“ nejenže nevysvětluje, co technologie dělá, ale předmět je také docela opojný.

Nebojte se, od toho tu jsme. Bez ohledu na to, jaký pseudonym k nim uslyšíte, na konci dne, co pro vás kvantové tečky skutečně znamenají, je lepší barva.

Jednoduše řečeno, kvantové tečky jsou drobné částice, které září, když na ně posvítíte. Nacpat jich spoustu na list filmu, posvítit na ten film a film se rozzáří! Nezní to tak kouzelně, že? Samozřejmě to ve skutečnosti není tak jednoduché a jakkoli může být věda za kvantovými tečkami komplikovaná, to, jak fungují, aby LCD televizory vypadaly lépe, je skutečně fascinující. S ohledem na to je zde vysvětlení toho, jak fungují kvantové tečky v televizorech, jak by to mohlo být řečeno vašeho nižšího učitele přírodních věd (protože věřte nám, vysvětlovač na vysokoškolské úrovni vás zavede spát).

Nejprve začněte s LCD

Kvantové tečky nebo ve vědeckém jazyce nanokrystalické polovodiče nepředstavují nový typ displeje nebo rozlišení. Kvantové tečky jsou jen novou součástí LCD obrazovky. Přesněji řečeno, kvantové tečky fungují vyřešení do očí bijícího problému neodmyslitelně patří k LCD televizorům s LED podsvícením.

To znamená, že si budeme muset vysvětlit, jak základní LCD displeje fungují, než půjdeme dále, takže to berte jako osvěžení, pokud už víte.

Váš základní LCD televizor má tři hlavní části: bílé podsvícení, které generuje světlo, které vidíte, barevné filtry, které toto světlo rozdělí na špendlíky červeného, ​​zeleného a modrého světla a modul s tekutými krystaly, který funguje jako mřížka malých okének (pixelů), aby smíchal tyto barvy do obraz. Každý pixel má své vlastní červené, zelené a modré subpixely – ty špendlíky světla – které mohou mrkat otevřené a zavřené pomocí tekutých krystalů, téměř jako závěrky. Když bílé světlo z LED prochází pixelem s červenými a zelenými subpixely zcela uzavřenými a modrým subpixelem zcela otevřeným, jeví se vašemu oku jako modré. Pokud jsou všechny tři subpixely otevřené, červená, zelená a modrá se zkombinují a objeví se bílé. Zavřením všech vznikne černá barva. Smícháním množství světla přicházejícího z různých subpixelů je televizor schopen vytvořit mnoho různých barev v různých odstínech a odstínech. To, co vidíte na druhém konci, je obrázek.

Dnešní televizory používají k poskytování „bílého“ podsvícení LED diody, ale zde je problém s tímto nastavením: LED diody vysávají bílé světlo. Jak každý, kdo přešel z klasických žárovek na kompaktní zářivky nebo LED světla, ví, věci ve vaší domácnosti po výměně nevypadají stejně. Barvy vypadají mimo a světlo samotné působí chladně a sterilně. Výrobci žárovek tvrdě pracovali na změně „teploty“ těchto světel pomocí různých metod, aby byla pro naše oči teplejší a přirozenější, a dnes se s nimi snáze žije. Svým způsobem kvantové tečky dělají něco podobného tím, že pomáhají podsvícení LED v LCD televizorech lépe vytvářet přesné barvy.

Legrační na LED světlech je, že přirozeně nesvítí bíle. „Bílé“ LED diody ve vašem televizoru jsou ve skutečnosti modré LED diody potažené žlutým fosforem, který vytváří „jakési“ bílé světlo. Ale toto kvazi bílé světlo nedosahuje ideálu. Kdybyste ho naplnili hranolem (pamatujete si na ty z hodin vědy?), nevytvářelo by to duhu světla stejně jasnou v každém odstínu. Například je žalostně málo intenzity v červených vlnových délkách, takže červená by se po filtrování jevila tlumenější než zelená a modrá, což by ovlivnilo každou další barvu, kterou se televizor pokusí vytvořit. Inženýři jsou schopni kompenzovat tuto nerovnoměrnou intenzitu barev tím, že ji vyvažují náhradními řešeními (vy může například nastavit zelenou a modrou, aby odpovídala), ale intenzita konečného obrazu trpí jako a výsledek.

Výrobci televizorů potřebují „čistší“ zdroj bílého světla, který je rovnoměrněji vyvážený v červeném, zeleném a modrém barevném spektru. To je místo, kde přicházejí kvantové tečky.

Zadejte kvantovou tečku

Pro připomenutí, kvantové tečky jsou drobné fosforeskující krystaly, které září, když na ně posvítíte. Mohou svítit řadou barev a barva, kterou září, je určena jejich velikostí. Vzhledem k tomu, že velikost kvantové tečky lze nyní přesně ovládat (na základě počtu atomů v ní – tyto věci jsou menší než virus) výsledné světlo, které vydávají, lze vytočit stejně přesně. Jsou také pozoruhodně stabilní, což znamená, že efekt se v průběhu času neopotřebovává ani nemění. Kvantová tečka vyrobená tak, aby zářila určitým odstínem červené, bude vždy zářit daným odstínem červené. Vidíte, kam to vede?

Výrobci televizorů nyní dělají to, že vezmou list filmu a nasytí ho množstvím kvantových teček, které byly navrženy tak, aby svítily ve velmi přesných odstínech červené a zelené. Poté se zbaví žluté fosforem pokryté LED, kterou používali, a místo toho použijí čistě modrou LED.

V tuto chvíli si možná myslíte: Eureka! Nyní máme modré světlo s červeným a zeleným pocházejícím z kvantových teček! RGB = hotovo!" Ale tak to ve skutečnosti nefunguje. Pamatujte, že kvantové tečky jsou na obřím jednotném listu, který není úhledně uspořádán do mikroskopických subpixelů. Takže všechny ty barvy jdou do mixéru.

Když modrá LED svítí na kvantem tečkou nasycený list filmu a tečky začnou svítit červeně a zeleně, všechny tři se spojí a vytvoří ideální bílé světlo. Nyní mají barevné filtry na obrazovce LCD lepší zdroj světla pro práci a mohou přesněji a efektivněji odfiltrovat červenou, zelenou a modrou. Protože v bílém světle je méně nežádoucích „vrcholů“, barevné filtry je nemusí vytlačovat. Například v oranžové a žluté vlnové délce je malá intenzita, kterou je třeba odstranit při vytváření červené, takže získáte jasnější a přesnější červené. A když jsou červená, zelená a modrá jasnější a přesnější, každá výsledná barva, která pochází z procesu míchání barev, bude přesnější a jasnější.

Voila. Nyní máte LCD TV s mnohem lepšími barevnými schopnostmi. A tento širší barevný gamut bude obzvláště skvělý pro 4K UHD televizory, které zvládnou mnohem více barevných informací než 1080p HD televizory.

Má to jen jeden háček.

Pořád je to LCD TV

Většina televizorů na bázi LCD se snaží vytvořit černou, která nevypadá šedě, protože moduly z tekutých krystalů – ty „závěrky“, které mohou blokovat světlo – nejsou dokonalé. I když jsou zcela zavřené, prosakuje dovnitř nějaké světlo z podsvícení. To je důvod, proč zobrazení „černé“ obrazovky na vaší televizi vypadá mírně šedě, ale když ji vypnete, ztmavne. Ta šedá, kterou vidíte, je minimální množství světla prosakujícího skrz.

Cílem kvantových teček je zlepšit výkon v některých z těchto oblastí, ale na konci dne má LCD panel svá omezení – nikdy nebude schopen úplně vypnout veškeré světlo za ním. Z tohoto důvodu bude kvalita obrazu vždy ohrožena ve srovnání s technologií OLED, která má pixely který může úplně přestat produkovat světlo, když dostane správný signál, a vytvoří inkoustově černý obraz kvalitní.

Přesto, plazmové televize jsou nyní v důchodu a OLED televize (LG je jediná společnost, která je vyrábí) stále pro většinu neúměrně drahé, je příjemné vědět, že pomocnou ruku dostanou LCD televize kvantové tečky.

Doporučení redakce

• Co je PHOLED? Vaše oči (a váš účet za energie) to budou milovat
• Tato nabídka OLED TV je důvodem, proč se upgrade vyplatí
• Chcete sledovat Disney+ na vaší televizi? Potřebujete toto levné příslušenství
• Herní monitor vs. TV: Proč by TV mohla být vaším dalším herním monitorem
• Roku TV Ready vám umožní ovládat celý váš soundbar z dálkového ovladače Roku TV