Kako rade LCD televizori s kvantnom točkom

Kvantne točke.
Bočice koje sadrže kvantne točke: fluorescentne nanočestice poluvodičkog materijala. Kredit za sliku: PlasmaChemPlasmaChem
LED, LCD, OLED, 4K, UHD … posljednje što TV industriji trenutno treba je još jedan tehno-akronim. Ali budući da je televizijska tehnologija ogromna sila koja se neprestano razvija, morali smo u jednom trenutku morati prihvatiti novu terminologiju. Ispostavilo se da je ta točka sada, a termin - koji htjeti budite ključna riječ de rigeur u 2015. — kvantne točke. Iako nam je drago što smo pošteđeni još jedne kratice, izraz "kvantna točka" ne samo da ne objašnjava što tehnologija radi, već je i tema prilično opojna stvar.

Ne brinite, to je ono zbog čega smo ovdje. Koji god pseudonim čujete da se odnosi na njih, na kraju dana, ono što vam kvantne točke zapravo znače je: bolja boja.

Povezano

  • Najbolje ponude za Crni petak za 75-inčne televizore za 2022
  • LG TV na CES 2021: OLED dobiva pojačanu svjetlinu
  • 5 TV ponuda koje ne smijete propustiti 4. srpnja

Jednostavno rečeno, kvantne točke su sićušne čestice koje svijetle kada ih obasjate svjetlom. Natrpajte ih hrpu na filmsku foliju, osvijetlite taj film i film će zasjati! Ne zvuči tako čarobno, zar ne? Naravno, to zapravo nije tako jednostavno i koliko god komplicirana bila znanost iza kvantnih točaka, kako one rade da bi LCD televizori izgledali bolje stvarno je fascinantna stvar. Imajući to na umu, evo objašnjenja kako kvantne točke rade na televizorima kako bi se to moglo reći vaš učitelj prirodoslovlja u nižoj srednjoj školi (jer vjerujte nam, objašnjavač na fakultetskoj razini dovest će vas do spavati).

Preporučeni videozapisi

Prvo počinjete s LCD-om

Kvantne točke, ili znanstvenim rječnikom rečeno, nanokristalni poluvodiči, ne znače novu vrstu ili razlučivost zaslona. Kvantne točke samo su nova komponenta u LCD zaslonu. Točnije, kvantne točke djeluju tako rješavanje upadljivog problema svojstveno LCD televizorima s LED pozadinskim osvjetljenjem.

To znači da ćemo morati objasniti kako funkcioniraju osnovni LCD zasloni prije nego što nastavimo, pa ovo shvatite kao osvježenje ako već znate.

LG-Quantum-Dot-TV

Vaš osnovni LCD TV ima tri glavna dijela: bijelo pozadinsko osvjetljenje koje stvara svjetlost koju vidite, filtre u boji koji će to svjetlo podijeliti na ubodi crvenog, zelenog i plavog svjetla i modul tekućeg kristala koji radi poput mreže sićušnih prozora (piksela) kako bi te boje uklopio u slika. Svaki piksel ima svoje crvene, zelene i plave podpiksele – one ubode svjetla – koji se mogu otvarati i zatvarati tekućim kristalima, gotovo poput kapaka. Kada bijelo svjetlo iz LED dioda prolazi kroz piksel s potpuno zatvorenim crvenim i zelenim podpikselom, a plavim potpuno otvorenim, vašem oku izgleda plavo. Ako su sva tri podpiksela otvorena, crvena, zelena i plava kombiniraju se i izgledaju bijele. Zatvaranje svih njih proizvodi crno. Miješanjem količine svjetlosti koja dolazi iz različitih subpiksela, TV može stvoriti mnogo različitih boja u raznim nijansama. Ono što vidite na drugom kraju je slika.

Za vas to znači: bolja boja.

Današnji televizori koriste LED diode za "bijelo" pozadinsko osvjetljenje, ali evo problema s ovom postavkom: LED diode loše proizvode bijelo svjetlo. Kao što zna svatko tko je prešao sa žarulja sa žarnom niti na kompaktnu fluorescentnu ili LED rasvjetu, stvari u vašem domu ne izgledaju isto nakon što ih promijenite. Boje izgledaju nevidljivo, a samo svjetlo djeluje hladno i sterilno. Proizvođači žarulja naporno su radili na promjeni "temperature" ovih svjetala različitim metodama kako bi našim očima učinili toplije i prirodnije, a danas je s njima lakše živjeti. Na neki način, kvantne točke čine nešto slično pomažući LED pozadinskom osvjetljenju u LCD televizorima da bude pogodnije za stvaranje preciznih boja.

Smiješna stvar kod LED svjetala je da ne svijetle bijelo prirodno. "Bijele" LED diode u vašem televizoru zapravo su plave LED diode presvučene žutim fosforom, koji proizvodi "neku vrstu" bijele svjetlosti. Ali ovo kvazi-bijelo svjetlo nije u skladu s idealom. Ako ga unesete u prizmu (sjećate se onih sa sata znanosti?) ne bi proizvela dugu svjetlosti jednako svijetlu u svakoj nijansi. Na primjer, užasno je kratkog intenziteta u crvenim valnim duljinama, pa bi crvena nakon filtriranja izgledala tamnije od zelene i plave, što bi utjecalo na svaku drugu boju koju TV pokušava proizvesti. Inženjeri mogu kompenzirati ovaj neravnomjerni intenzitet boje balansirajući ga zaobilaznim rješenjima (vi mogao smanjiti zelenu i plavu da se slažu, na primjer), ali intenzitet konačne slike trpi kao a proizlaziti.

Ono što proizvođači televizora trebaju je "čišći" izvor bijelog svjetla koji je ravnomjernije uravnotežen u crvenom, zelenom i plavom spektru boja. Tu na scenu stupaju kvantne točke.

Unesite kvantnu točku

Podsjećamo, kvantne točke su sićušni fosforescentni kristali koji svijetle kada ih obasjate svjetlom. Mogu svijetliti u nizu boja, a koja će boja svijetliti ovisi o njihovoj veličini. Budući da se veličina kvantne točke sada može precizno kontrolirati (na temelju broja atoma u njoj – ove stvari su manje od virusa) rezultirajuća svjetlost koju emitiraju može se birati na isti način upravo Također su nevjerojatno stabilni, što znači da učinak ne nestaje niti se mijenja tijekom vremena. Kvantna točka proizvedena da svijetli određenom nijansom crvene uvijek će svijetliti tom nijansom crvene boje. Vidite kamo ovo vodi?

qdef-eksplodirani-dijagram
Film za poboljšanje kvantne točke (QDEF) završava u sendviču između pozadinskog osvjetljenja zaslona i tradicionalnog modula tekućeg kristala (LCM).

Ono što proizvođači TV-a sada rade je uzeti list filma i zasititi ga hrpom kvantnih točaka koje su projektirane da svijetle u vrlo preciznim nijansama crvene i zelene. Zatim odbacuju tu LED diodu prekrivenu žutim fosforom koju su koristili i umjesto nje koriste čisto plavu LED diodu.

Sada, u ovom trenutku možda mislite: Eureka! Sada imamo plavo svjetlo, a crveno i zeleno dolaze iz kvantnih točaka! RGB = gotovo!” Ali to zapravo ne funkcionira tako. Zapamtite, kvantne točke nalaze se na golemom, jednoličnom listu, a nisu uredno raspoređene u mikroskopske subpiksele. Dakle, sve te boje idu u blender.

Kada plava LED dioda zasvijetli na listu filma zasićenu kvantnom točkom i točkice počnu svijetliti crveno i zeleno, sve tri se kombiniraju kako bi stvorile idealno bijelo svjetlo. Sada filtri u boji na LCD zaslonu imaju bolji izvor svjetla za rad i mogu preciznije i učinkovitije filtrirati crvenu, zelenu i plavu. Budući da ima manje nepoželjnih "vrhova" u bijeloj svjetlosti, filtri u boji ih ne moraju zgnječiti. Na primjer, malo je intenziteta u narančastim i žutim valnim duljinama koje treba ukloniti pri stvaranju crvene, tako da dobivate svjetlije, preciznije crvene. A kada su crvena, zelena i plava svjetlije i točnije, svaka rezultirajuća boja koja dolazi iz procesa miješanja boja bit će točnija i svjetlija.

Evo. Sada imate LCD TV s mnogo boljim mogućnostima boja. A ovaj širi raspon boja bit će posebno izvrstan za 4K UHD televizore, koji mogu podnijeti puno više informacija o boji od 1080p HD televizora.

Postoji samo jedna kvaka.

To je još uvijek LCD TV

Većina LCD-temeljenih televizora bori se s proizvodnjom crne boje koja ne izgleda sivo, jer moduli tekućeg kristala - ti "kapci" koji mogu blokirati svjetlost - nisu savršeni. Čak i kada su potpuno zatvorene, nešto svjetla iz pozadinskog osvjetljenja prodire kroz njih. Zbog toga prikaz "crnog" ekrana na vašem TV-u izgleda malo sivo, ali kada ga isključite postaje potpuno crn. Ta siva koju vidite je minimalna količina svjetlosti koja prodire kroz nju.

Kvantne točke imaju za cilj poboljšati performanse u nekim od ovih područja, ali na kraju krajeva, LCD zaslon ima svoja ograničenja – nikada neće moći potpuno isključiti svo svjetlo iza sebe. Zbog toga će kvaliteta slike uvijek biti ugrožena u odnosu na OLED tehnologiju koja ima piksele koji može potpuno prestati proizvoditi svjetlost kada dobije pravi signal, stvarajući tamnu, mrklo crnu sliku kvaliteta.

Ipak, s plazma televizorima koji su sada u mirovini, a OLED televizorima (LG je jedina tvrtka koja ih proizvodi) i dalje preskupo za većinu, lijepo je znati da će LCD televizori dobiti ruku pomoći od kvantne točke.

Preporuke urednika

  • Što je PHOLED? Vašim će se očima (i vašem računu za režije) svidjeti
  • Ova ponuda za OLED TV je razlog zašto je nadogradnja vrijedna vašeg novca
  • Želite li gledati Disney+ na svom TV-u? Trebate ovaj jeftini dodatak
  • Gaming monitor vs. TV: Zašto bi TV mogao biti vaš sljedeći monitor za igre
  • Roku TV Ready omogućuje vam upravljanje cijelim soundbarom s daljinskog upravljača za Roku TV