Sådan fungerer Quantum Dot LCD-tv'er

Kvanteprikker.
Hætteglas indeholdende kvanteprikker: fluorescerende nanopartikler af halvledende materiale. Billedkredit: PlasmaChemPlasmaChem
LED, LCD, OLED, 4K, UHD … det sidste tv-industrien har brug for lige nu er et andet tekno-akronym. Men da tv-teknologien er den stadigt udviklende juggernaut, var vi nødt til at omfavne ny terminologi på et tidspunkt. Det viser sig, at det punkt er nu, og udtrykket - som vilje være buzzword de rigeur i 2015 — er kvanteprikker. Selvom vi er glade for at blive skånet for endnu et akronym, undlader udtrykket "quantum dot" ikke kun at forklare, hvad teknologien gør, men emnet er også ret berusende ting.

Bare rolig, det er det, vi er her for. Uanset hvilket pseudonym du hører bruges til at referere til dem, er det i sidste ende, hvad kvanteprikker virkelig betyder for dig: bedre farve.

Relaterede

  • Bedste 75-tommer TV Black Friday-tilbud for 2022
  • LG TV på CES 2021: OLED får et lysstyrkeløft
  • 5 tv-tilbud, du ikke har råd til at gå glip af denne 4. juli

Kort sagt, kvanteprikker er små partikler, der lyser, når du skinner lys på dem. Promp en masse af dem på et ark film, kast lys på den film, og filmen gløder! Lyder det ikke helt magisk, gør det? Selvfølgelig er det ikke rigtig så enkelt som det, og så kompliceret som videnskaben bag kvanteprikker kan være, hvordan de arbejder for at få LCD-tv til at se bedre ud, er virkelig fascinerende ting. Med det i tankerne er her en forklaring på, hvordan kvanteprikker fungerer i fjernsyn, som det måske bliver fortalt af din ungdomslærer i naturvidenskab (fordi tro os, forklaringen på college-niveau vil sætte dig til søvn).

Anbefalede videoer

Først starter du med en LCD

Kvanteprikker, eller i videnskabeligt sprog, nanokrystalhalvledere, svarer ikke til en ny skærmtype eller opløsning. Kvanteprikker er blot en ny komponent i en LCD-skærm. Mere specifikt virker kvanteprikker ved løse et grelt problem iboende til LED-baggrundsbelyste LCD-tv'er.

Det betyder, at vi bliver nødt til at forklare, hvordan grundlæggende LCD-skærme fungerer, før vi går videre, så behandl dette som en genopfriskning, hvis du allerede ved det.

LG-Quantum-Dot-TV

Dit grundlæggende LCD-tv har tre hoveddele: et hvidt baggrundsbelysning, der genererer det lys, du ser, farvefiltre, der deler det lys i nålestik af rødt, grønt og blåt lys og et flydende krystalmodul, der fungerer som et gitter af små vinduer (pixels) for at blande disse farver til en billede. Hver pixel har sine egne røde, grønne og blå subpixels - disse nålestik af lys - som kan blinke åbent og lukket med flydende krystaller, næsten som skodder. Når hvidt lys fra LED'erne passerer gennem en pixel med dens røde og grønne subpixel helt lukket og den blå subpixel helt åben, ser den blå ud for dit øje. Hvis alle tre subpixels er åbne, kombineres de røde, grønne og blå for at se hvide ud. Lukning af dem alle producerer sort. Ved at blande mængden af ​​lys, der kommer fra forskellige subpixels, er tv'et i stand til at skabe mange forskellige farver i forskellige nuancer og nuancer. Det, du ser i den anden ende, er et billede.

Hvad det betyder for dig er: bedre farve.

Nutidens tv'er bruger LED'er til at give det "hvide" baggrundslys, men her er problemet med denne opsætning: LED'er suger til at producere hvidt lys. Som alle, der har lavet overgangen fra glødepærer til kompaktlysstofrør eller LED-lys, ved, ser tingene i dit hjem ikke ens ud, efter du har foretaget skiftet. Farver ser ud, og selve lyset virker koldt og sterilt. Pæreproducenter har arbejdet hårdt på at ændre "temperaturen" på disse lys ved hjælp af forskellige metoder for at få dem til at føles varmere og mere naturlige for vores øjne, og i dag er de nemmere at leve med. På en måde gør kvanteprikker noget lignende ved at hjælpe LED-baggrundsbelysningen i LCD-fjernsyn med at være mere befordrende for at skabe nøjagtige farver.

Det sjove ved LED-lys er, at de ikke lyser hvidt naturligt. De "hvide" lysdioder i dit TV er faktisk blå lysdioder belagt med en gul fosfor, som frembringer en "slags" hvidt lys. Men dette quasi-hvide lys lever ikke op til det ideelle. Hvis du fodrede det ind i et prisme (husker du dem fra naturfagsklassen?) ville det ikke producere en regnbue af lys lige lyst i alle nuancer. For eksempel er det sørgeligt kort på intensiteten i de røde bølgelængder, så rødt ville virke svagere end grønt og blåt efter filtrering, hvilket påvirker hver anden farve, tv'et forsøger at lave. Ingeniører er i stand til at kompensere for denne ujævne farveintensitet ved at balancere den med løsninger (dig kunne skrue ned for grøn og blå for at matche, for eksempel), men intensiteten af ​​det endelige billede lider som en resultat.

Hvad tv-producenter har brug for, er en "renere" kilde til hvidt lys, der er mere jævnt afbalanceret over det røde, grønne og blå farvespektrum. Det er her, kvanteprikkerne kommer ind.

Indtast kvanteprikken

Som en påmindelse er kvanteprikker små fosforescerende krystaller, der lyser, når du skinner lys på dem. De kan lyse i en række farver, og hvilken farve de lyser, bestemmes af deres størrelse. Da størrelsen af ​​en kvanteprik nu kan kontrolleres præcist (baseret på hvor mange atomer der er i den – disse ting er mindre end en virus) det resulterende lys, de udsender, kan ringes ind på samme måde præcist. De er også bemærkelsesværdigt stabile, hvilket betyder, at effekten ikke slides eller ændres over tid. En kvanteprik, der er fremstillet til at lyse en bestemt rød nuance, vil altid lyse den røde nuance. Se, hvor det her går hen?

qdef-eksploderet-diagram
Quantum-dot enhancement film (QDEF) ender i klemme mellem skærmens baggrundsbelysning og det traditionelle flydende krystalmodul (LCM).

Hvad tv-producenter nu gør, er at tage et ark film og mætte det med en masse kvanteprikker, der er blevet konstrueret til at lyse i meget præcise nuancer af rød og grøn. De dropper derefter den gule fosfordækkede LED, de har brugt, og bruger i stedet en ren blå LED.

Nu tænker du måske på dette tidspunkt: Eureka! Vi har nu fået et blåt lys, hvor rødt og grønt kommer fra kvanteprikkerne! RGB = færdig!" Men sådan fungerer det faktisk ikke. Husk, kvanteprikkerne er på et kæmpe, ensartet ark, ikke arrangeret pænt i mikroskopiske subpixels. Så alle de farver går i en blender.

Når den blå LED lyser på det kvanteprikmættede filmark, og prikkerne begynder at lyse røde og grønne, kombineres de alle tre for at skabe det ideelle hvide lys. Nu har farvefiltrene i LCD-skærmen en bedre lyskilde at arbejde med og kan mere præcist og effektivt filtrere rød, grøn og blå fra. Da der er færre uønskede "toppe" i hvidt lys, behøver farvefiltrene ikke at presse dem ud. For eksempel er der lidt intensitet i de orange og gule bølgelængder at tage ud, når du laver rød, så du får lysere, mere præcise røde. Og når de røde, grønne og blå farver er lysere og mere nøjagtige, vil hver resulterende farve, der kommer fra farveblandingsprocessen, være mere nøjagtig og lysere.

Voila. Du har nu et LCD-tv med meget bedre farveegenskaber. Og denne bredere farveskala vil især være fantastisk til 4K UHD-fjernsyn, som kan håndtere meget mere farveinformation end 1080p HD-fjernsyn.

Der er kun én fangst.

Det er stadig et LCD-tv

De fleste LCD-baserede tv'er kæmper for at producere sorte farver, der ikke ser grå ud, fordi de flydende krystalmoduler - de "skodder", der kan blokere lys - ikke er perfekte. Selv når de er helt lukkede, siver noget lys fra baggrundsbelysningen igennem. Det er derfor, at visningen af ​​en "sort" skærm på dit tv ser lidt grå ud, men når du slukker for den, bliver den kulsort. Den grå, du ser, er en minimal mængde lys, der siver igennem.

Quantum dots sigter mod at forbedre ydeevnen på nogle af disse områder, men i sidste ende har et LCD-panel sine begrænsninger - det vil aldrig helt kunne lukke alt lyset bagved ude. Af den grund vil billedkvaliteten altid blive kompromitteret i forhold til OLED-teknologien, som har pixels der kan stoppe helt med at producere lys, når de får det rigtige signal, hvilket giver blækfarvet, kulsort billede kvalitet.

Stadig med plasma-tv, der nu er pensioneret, og OLED-fjernsyn (LG er det eneste firma, der fremstiller dem) stadig uoverkommeligt dyrt for de fleste, er det rart at vide, at LCD-fjernsyn vil få en hjælpende hånd fra kvanteprikker.

Redaktørens anbefalinger

  • Hvad er PHOLED? Dine øjne (og din elregning) kommer til at elske det
  • Denne OLED TV-aftale er grunden til, at opgradering er dine penge værd
  • Vil du se Disney+ på dit tv? Du skal bruge dette billige tilbehør
  • Gaming monitor vs. TV: Hvorfor et TV kunne være din næste gamingmonitor
  • Roku TV Ready lader dig styre hele din soundbar fra en Roku TV-fjernbetjening