نقاط کوانتومی در تلویزیون های سامسونگ چیست؟ نمایشگر نقطه کوانتومی

فناوری نانو در تلویزیون سونی جدیدنسل ها

در ژانویه، در نمایشگاه CES 2013، سونی چندین تلویزیون LCD جدید با فناوری نور پس زمینه Triluminos را معرفی کرد. روش جدیدنور پس زمینه باید "رنگ های غنی و واقعی و بازتولید عالی بخش های قرمز و سبز طیف رنگی" را ارائه دهد. با حفاری عمیق تر، مشخص می شود که Triluminos دارای فناوری نوری Color IQ است شرکت آمریکایی QD Vision با استفاده از نقاط کوانتومی به عنوان منبع نور پس زمینه پنل LCD.

نقاط کوانتومی چیست؟

نقطه کوانتومی یک نیمه هادی است مشخصات الکتریکیکه به اندازه و شکل آن بستگی دارد. هر چه اندازه کریستال کوچکتر باشد، فاصله بیشتربین سطوح انرژی هنگامی که یک الکترون به سطح انرژی پایین تر حرکت می کند، یک فوتون ساطع می شود. با تنظیم اندازه نقطه کوانتومی، می توانیم انرژی فوتون ساطع شده را تغییر دهیم، به این معنی که می توانیم رنگ نور ساطع شده از نقطه کوانتومی را تغییر دهیم. مزیت اصلی یک نقطه کوانتومی توانایی تنظیم دقیق طول موج نور ساطع شده با تغییر اندازه آن است.

اگر نمی‌خواهید وارد جزئیات شوید، می‌توانید نقاط کوانتومی را به عنوان عناصر مینیاتوری با ویژگی‌های منحصربه‌فرد در نظر بگیرید، از جمله توانایی ساطع نور فقط در یک محدوده طول موج باریک خاص. به نوعی مانند ساطع کننده های میکروسکوپی که بسته به اندازه عناصر سبز، قرمز یا آبی می درخشند.

طیف قرمز، سبز و آبی از نقاط کوانتومی

همه تلویزیون ها با ترکیب سه رنگ اصلی: قرمز، سبز و آبی (RGB) تصاویر را ایجاد می کنند. درست است، شارپ همچنین زرد، یک رنگ اضافی را اضافه می کند. اما این به هیچ وجه ماهیت سیستم ایجاد یک تصویر رنگی در تلویزیون را تغییر نمی دهد. منابع روشنایی با طول موج کاملا مشخص در سیستم روشنایی نسبت به نور سفید بهینه تر هستند. هر چه دقیق تر باشند رنگ های RGBنور پس زمینه، سایه های رنگی روی صفحه نمایش طبیعی تر خواهد بود. و مخلوط کردن منابع RGB در نسبت‌های مختلف، تمام سایه‌های رنگی ممکن را برای سیستم تلویزیون فعلی می‌دهد.

نمایشگرهای LCD معمولی این رنگ ها را با استفاده از فیلترهای رنگی ایجاد می کنند. نمایشگرهای پلاسما رنگ های RGB را با استفاده از فسفر ایجاد می کنند که در یکی از سه رنگ اصلی می درخشد. به روشی مشابهتلویزیون های CRT نیز کار می کردند). امروزه از تلویزیون های OLED ال جی و سامسونگ استفاده می شود روش های مختلف. فناوری ال جی از منابع OLED سفید پوشیده شده با فیلترهای رنگی استفاده می کند. سامسونگ از زیرپیکسل های OLED قرمز، سبز و آبی خود روشنایی استفاده می کند.

بنابراین سونی چگونه از نقاط کوانتومی استفاده می کند؟

تلویزیون های سونی X9005 و W905

از مدل ها تلویزیون های سونی 2013، با استفاده از نقاط کوانتومی، نور پس زمینه در تلویزیون های سری X9005 و W905 ساخته شده است. مدل‌های ال‌ای‌دی سنتی LCD از LED‌های آبی رنگ پوشیده شده با فسفر زرد مخصوص برای ایجاد استفاده می‌کنند شار نورانیدر یک نوار نسبتا گسترده، با حداکثر طیفی در ناحیه زرد. که در مقایسه با سایر فناوری ها (مانند CCFL LCD و پلاسما) بسیار کارآمد است، اما همچنان انرژی زیادی را هدر می دهد.

Triluminos از LED های آبی استفاده می کند، اما آنها توسط فسفر زرد پوشانده نمی شوند؛ نور آبی LED از یک عنصر نوری IQ حاوی نقاط کوانتومی قرمز و سبز عبور می کند. بنابراین، LED های آبی دو عملکرد را انجام می دهند: ایجاد منبع نور اولیه و منابع نقطه کوانتومی قرمز و سبز هیجان انگیز. حدود دو سوم انرژی نور از LED های آبی برای تحریک نقاط کوانتومی استفاده می شود.

شکل به صورت شماتیک اصول عملکرد جانبی سنتی را نشان می دهد نور پس زمینه LEDپنل های LCD (بالا) و نور پس زمینه در تلویزیون های سونی Triluminos. در یک سیستم سنتی، نور از یک منبع LED سفید در امتداد یک راهنمای نور در امتداد پانل (پشت آن) منتشر می شود و با بازتابش از بازتابنده، سلول های پیکسل پانل را روشن می کند. در شکل پایین، اصل انتشار نور یکسان است. اما در Triluminos، نور LED آبی از نقاط کوانتومی قرمز و سبز عبور می کند.

برخی ممکن است تلویزیون های با مارک "Triluminos" را که سونی قبلا با استفاده از LED های رنگی تولید می کرد، به خاطر بیاورند. اما نسخه 2013 "Triluminos" تنها با استفاده از نقاط کوانتومی متمایز نیست. امروز در مدل های سونی Triluminos از طراحی پنل LCD با نور لبه استفاده می کند، در حالی که در سال 2008 مجموعه ای کامل از منابع RGB در پشت پنل وجود داشت.

نقاط کوانتومی در تلویزیون چه می کنند؟

سونی می‌گوید که در مقایسه با تلویزیون‌های LCD که از LED‌های سفید استفاده می‌کنند، فناوری جدید نور پس‌زمینه آن، طیف رنگی را به سایه‌هایی که با توجه به منابع ویدئویی مناسب به طور بالقوه قابل دستیابی هستند، گسترش می‌دهد. اما از آنجایی که همه تلویزیون‌های مدرن قادر به بازتولید کامل تمام سایه‌های رنگی موجود در منابع ویدئویی استاندارد هستند، این بیانیه به نوعی یک هذل بازاریابی است.

با این وجود، فناوری جدید مزایایی دارد، حتی اگر بازاریابی آزاردهنده و مزایای مورد انتظار در آینده با ظهور منابع ویدیویی با طیف رنگی گسترده را نادیده بگیریم. هنگامی که ما رندر رنگ REC کالیبره شده را ارزیابی کردیم. 709 پروژکتور با منابع LED اشاره کرد که رنگ ال ای دی های RGBطبیعی تر از نمونه مشابه ایجاد شده با استفاده از فیلترهای رنگی به نظر می رسد ( پروژکتورهای DLPآینه های دو رنگ ( پروژکتورهای LCD/ LCOS) یا لامپ های پروجکشن جیوه. یکی از متخصصان فناوری تلویزیون خاطرنشان کرد که نور ناشی از منابع LED مانند یک نقاشی است که با رنگ های خالص تر نقاشی شده است.

و برخی از بازبینان cnet.com هنگام آزمایش LCD های معمولی تلویزیون های ال ای دیدر بررسی های خود به یک رنگ آبی روی صفحه نمایش توجه کنید، در مقایسه با مثلاً نمایشگرهای پلاسما. این اثر بیشتر در نواحی تاریک قابل توجه است، اما من متوجه «خنکی» جزئی مایل به آبی هم در مواد روشن‌تر و هم در رنگ‌های گوشتی شده‌ام. در برخی موارد، این امر حتی با وجود رنگ به ظاهر عالی با توجه به نتایج اندازه گیری قابل توجه است.

بنابراین، این احتمال وجود دارد که با همان نتایج دقت رنگ اندازه گیری شده، تصویر روی نمایشگرهای با نقاط کوانتومی واقعی تر باشد. اما چقدر ناشناخته است؟ اما آیا مخلوط کردن رنگ های اشباع بیش از حد منجر به مشکلات دیگری نمی شود؟ وقتی نور پس‌زمینه رنگ «خالص» باشد، فیلترهای رنگی که هنوز در LCD استفاده می‌شوند چگونه عمل می‌کنند؟ پاسخ به این فرضیات و سوالات را باید در بررسی تلویزیون های جدید سری X9005 و سایر تلویزیون های دارای نور پس زمینه جستجو کنید. نقاط کوانتومی.

بر روی تصویر کلیک کنید تا آن را بزرگ کنید

نسل کنونی فناوری نقاط کوانتومی در تلویزیون‌ها از منبع نور اولیه استفاده می‌کند، مانند ال‌ای‌دی‌های آبی رنگ در سونی Triluminos. اما این امر ضروری نیست و همیشه هم نخواهد بود. نقاط کوانتومی نیز می توانند مستقیماً برانگیخته شوند. بنابراین، امکان ایجاد یک سیستم نور پس زمینه پنل LCD کاملاً بر اساس نقاط کوانتومی وجود دارد. اما از نقاط کوانتومی می توان برای چیزی فراتر از روشنایی استفاده کرد. همچنین می توان یک صفحه نمایش مستقیم خود نورانی مشابه نمایشگرهای OLED ساخت. اما به جای ال ای دی های ارگانیک، از نقاط کوانتومی خود ساطع کننده سه رنگ اصلی استفاده خواهد شد. QD Vision این نمایشگرها را QLED می نامد و ممکن است مشخصاتی داشته باشند موضوعات مشابهکه امروزه نمایشگرهای OLED آن را نشان می دهند (مثلاً کنتراست بی نهایت). آیا آنها قادر خواهند بود بازتولید رنگ بهتر و مصرف انرژی کمتری را ارائه دهند؟ بر این لحظه، هنوز مشخص نیست. با توجه به چالش های تکنولوژیکی در تسلط بر تولید انبوه تلویزیون های OLED، بسیار دلگرم کننده است که فناوری دیگری در افق وجود دارد که می تواند قابلیت های بالقوه هیجان انگیز مشابهی داشته باشد.

بر روی تصویر کلیک کنید تا آن را بزرگ کنید

نتیجه

برخلاف بسیاری از فناوری‌های جدید که امروزه در نمایشگاه‌های تجاری نشان داده می‌شوند، فناوری نقاط کوانتومی در حال حاضر در حال استفاده واقعی است و پتانسیل خوبی برای بهبود بیشتر دارد. در حال حاضر، نقاط کوانتومی تنها در سیستم‌های نور پس‌زمینه برخی از تلویزیون‌های LCD برتر سونی استفاده می‌شوند. اما، مانند نمایشگرهای مبتنی بر منابع OLED، می‌توانند مبنایی امیدوارکننده برای نمایشگرهای آینده باشند. تا حد امکان؟ صبر کن و ببین.

در سال 2017 شرکت سامسونگخطی از تلویزیون های جدید خود را به بازار عرضه کرد که صفحه نمایش آنها با استفاده از آن ساخته شده است تکنولوژی QLED. این مخفف را می توان به صورت نقطه کوانتومی () + LED (دیود ساطع کننده نور) = QLED خواند، اگرچه منطقاً باید QDLED باشد، اما QLED بسیار زیباتر به نظر می رسد، بنابراین بازاریابان کره جنوبی تصمیم گرفتند این نام خاص را برای نقطه کوانتومی بگذارند. صفحه نمایش

بسیاری ممکن است فکر کنند که QLED است توسعه جدید، اما در واقع، این در حال حاضر سومین نسل از تلویزیون های سامسونگ با استفاده از نقاط کوانتومی است، زیرا ما شاهد صفحه نمایش های ساخته شده با استفاده از این فناوری در خطوط تلویزیون SUHD در سال های 2015 و 2016 بودیم. اگرچه البته تغییرات زیادی در مدل هایی که در سال 2017 به فروش رسیدند، وجود دارد.

به عنوان مثال، فیلتر Moth Eye در تلویزیون‌های QLED سامسونگ اکنون با یک لایه بسیار نازک جایگزین شده است که نه تنها انعکاس روی پنل را کاهش می‌دهد، بلکه به ایجاد بیشتر کمک می‌کند. سایه های تیرهمشکی و همچنین به حفظ رنگ ها در زوایای دید واضح تر کمک می کند. در جایی که KS8000 (به عنوان مثال) با مشاهده از زوایای شدیدتر به آرامی اشباع خود را از دست می دهد، سامسونگ Q9 بسیار بهتر عمل می کند.

سامسونگ بالاخره به هدف خود رسید و ارائه کرد یک جایگزین شایسته نمایشگرهای OLED. قبلاً گفته‌ام که سامسونگ زمانی از سرمایه‌گذاری در توسعه و بهبود صفحه‌نمایش‌های OLED خودداری کرد و این موضوع را به رقبای ال‌جی "سپرد" و مسیر متفاوتی را از طریق توسعه نمایشگرهای LED در پیش گرفت. در نتیجه، پس از چندین سال، این پیشرفت‌ها به چیزی جز صفحه‌نمایش نقطه کوانتومی منجر نشد، که در واقع همان صفحه‌نمایش نقطه کوانتومی است. نمایشگرهای LED. و بله، دوباره، QLED به عنوان رقیب اصلی نمایشگرهای OLED ارگانیک قرار گرفته است.

بنابراین، برای خلاصه کردن چهار پاراگراف آخر، می‌توانیم بگوییم: QLED یک فناوری پیشرفته است صفحه نمایش LEDروی نقاط کوانتومی، مدل هایی که در خط SUHD ارائه شده اند سالهای اخیر. بنابراین سامسونگ پرچمداران QLED را از مدل های درجه دوم که اکنون SUHD هستند جدا کرده است. و صادقانه بگویم، نام جدید بسیار بهتر و بلندتر از نام قبلی به نظر می رسد تا با رقیب اصلی خود - LG OLED مطابقت داشته باشد.

چگونه کار می کند

فناوری نقطه کوانتومی شامل قرار دادن لایه یا فیلمی از نقاط کوانتومی در مقابل نقاط معمولی است نور پس زمینه LED. این لایه از ذرات ریز تشکیل شده است که هر یک از آنها با عبور از نور نور پس زمینه LED در خروجی، بسته به اندازه (از 2 تا 10 نانومتر) همان نقطه، نور خود را در رنگ خاصی ایجاد می کند.

اساساً اندازه ذره طول موج نوری را که ساطع می‌کند تعیین می‌کند، از این رو بزرگ است. پالت رنگ. به گفته سامسونگ، نقاط کوانتومی بیش از یک میلیارد رنگ را ارائه می دهند.

در نسل سوم تلویزیون‌های نقطه کوانتومی به نام QLED، ذرات بهبود یافته و اکنون دارای هسته و پوسته جدیدی هستند که از آلیاژ فلز ساخته شده است. این ارتقا هم دقت رنگ و هم دقت رنگ را در حداکثر روشنایی بالاتر بهبود بخشید.

توانایی ایجاد حجم رنگی زیاد با روشنایی بالاادعای عملکرد بهتر در بازار دارد صفحه نمایش های OLED، که رنگ ها را در حداکثر روشنایی به خوبی حفظ نمی کنند و اوج روشنایی در OLED، صادقانه بگوییم، بسیار کمتر از QLED است.

نظرات:

ماکسیم 2017-06-15 20:32:53 [پاسخ] [لغو پاسخ]

2.
3. تلویزیون های SUHD سامسونگ 2016: فناوری نقطه کوانتومی
4.

نقاط کوانتومی کریستال های نیمه هادی هستند که اندازه آنها بین 5 تا 10 نانومتر است. اندازه های بیشترمولکول های DNA). بسته به اندازه و ماده ای که نانوکریستال ها از آن ساخته شده اند، تحت تاثیر قرار می گیرند جریان الکتریسیتهیا نور رنگ های مختلفی از خود ساطع می کنند. و ماتریس 10 بیتی تلویزیون های جدید سامسونگ به شما امکان می دهد تا 1 میلیارد سایه رنگ را نمایش دهید، که باعث می شود بازتولید رنگ فوق العاده دقیق و غنی باشد.

فناوری کوانتوم دات چه تفاوتی با سایرین دارد؟

فناوری کوانتوم دات چه مزایایی دارد؟ اولین تلویزیون های LCD از نظر روشنایی و بازتولید رنگ از تلویزیون های مدرن پایین تر بودند. تلویزیون های LCD با نور پس زمینه LED نسل های گذشتهاز نظر افزایش روشنایی گام مهمی به جلو برداشت، اما بازتولید رنگ ایده آل را ارائه نکرد.

فناوری OLED یک راه حل سازش است که بازتولید رنگ با کیفیت بالا، اما با روشنایی کم را فراهم می کند. استفاده از نقاط کوانتومی به شما این امکان را می دهد که هم از نظر رندر رنگ و هم از نظر روشنایی، بدون هیچ گونه مصالحه ای به حداکثر نتایج برسید. نمایشگرهای نقطه کوانتومی درخشان ترین و واقعی ترین تصاویر را بازتولید می کنند.

تلویزیون های SUHD سامسونگ از نقاط کوانتومی به عنوان منبع نور استفاده می کنند. آنها نوری را ساطع می کنند که رنگ های طبیعی تولید می کند و تصویری واقع گرایانه ایجاد می کند.

فناوری نقطه کوانتومی برای غلبه بر آن توسعه داده شد معایب OLED. بنابراین، صفحات کوانتوم دات از موادی با منشاء معدنی استفاده می کنند که عمر مفید قابل توجهی بیشتری دارند. و برای تلویزیون هایی که برای 7-10 سال استفاده می شوند، این مهم است. علاوه بر این، تلویزیون بر اساس فناوری های کوانتومی Dot به طور کامل از مشکل سوختگی که هنگام استفاده از OLED رخ می دهد جلوگیری می کند.

فناوری نقطه کوانتومی در خطوط زیر از تلویزیون‌های SUHD سامسونگ موجود در بازار روسیه پیاده‌سازی شده است: KS9000 (خمیده) و KS8000 (مسطح) با قطرهای 49 تا 78 اینچ و همچنین سری KS7500 (منحنی) مورب از 49 تا 65 اینچ و KS7000 (مسطح) با مورب از 49 تا 60 اینچ.

فناوری پوشش نانو صفحه نمایش سامسونگ Ultra Black به شما امکان می دهد تا تابش نور منعکس شده توسط صفحه نمایش را حتی در یک اتاق با نور روشن جذب کنید.

چه چیز دیگری برای بهبود تصویر استفاده می شود؟

علاوه بر نقاط کوانتومی، تلویزیون های SUHD سامسونگ از چندین مورد دیگر نیز استفاده می کنند فن آوری های مهمبرای بهبود کیفیت تصویر به عنوان مثال، فناوری Ultra Black که در پنل های تلویزیونی جدید که ساختار آن شبیه به چشم شب پره است، پیاده سازی شده است.

چنین ویژگی طراحیبه شما امکان می دهد تابش نور صفحه را به حداقل برسانید، بازتاب نور خارجی را تا 99.7٪ کاهش دهید و کنتراست را تا 35٪ افزایش دهید. در نتیجه، بیننده می تواند هنگام تماشای تلویزیون در طول روز، حتی در اتاقی با نور خوب، از عمق سیاه عالی لذت ببرد.

فناوری HDR 1000 (سمت راست) بازتولید رنگ فوق‌العاده دقیقی را فراهم می‌کند طیف گسترده ایسایه ها و سطح بالاجزئیات

فناوری دیگری که در تلویزیون‌های SUHD سامسونگ در سال 2016 به کار گرفته شد، HDR 1000 است. این فناوری به شما امکان می‌دهد واقعی‌سازی کنید. محدوده دینامیکیروشنایی در حین حفظ رنگ های غنیهم در نواحی تاریک و هم در نواحی روشن تصویر. در نتیجه، اگر یک قاب دارای نواحی بسیار تاریک و بسیار روشن باشد، نسبت به صفحه تلویزیون بدون پشتیبانی HDR بسیار طبیعی تر به نظر می رسند. حداکثر روشنایی تلویزیون های جدید سامسونگ 1000 نیت است که در نام این فناوری منعکس شده است. اما برای لذت بردن از جلوه HDR، به محتوای مناسب نیاز دارید.

پانل های RGB در مقابل RGBW: کدام یک را انتخاب کنیم؟

تلویزیون هایی با وضوح 4K نسبتاً اخیراً ظاهر شده اند. در همان زمان، در حال حاضر دستگاه هایی در بازار وجود دارد که با انواع متفاوتماتریس ها به عنوان مثال، مدل‌هایی وجود دارند که فقط دارای پیکسل‌های RGB هستند (که در تلویزیون‌های سامسونگ استفاده می‌شود) و پنل‌هایی وجود دارند که پیکسل‌هایی به آن اضافه شده است. سفید- RGBW. کاربری که پیچیدگی های تکنولوژیکی را درک نمی کند، بعید است که در اینجا گیرایی را احساس کند.

و وجود دارد و به شرح زیر است: اگر در یک تلویزیون با ماتریس RGB هر پیکسل از سه زیرپیکسل قرمز، آبی یا سبز تشکیل شده باشد، در یک ماتریس RGBW 75٪ کمتر از این پیکسل ها وجود دارد. در بقیه، یکی از رنگ های اصلی مورد استفاده در نمایشگرها برای تشکیل یک پالت کامل از سایه ها با رنگ سفید جایگزین می شود. در نتیجه، در چنین تلویزیون هایی تنها بخشی از پیکسل ها قادر به نمایش تمام سایه ها هستند.

در چارچوب روش‌شناسی اندازه‌گیری کیفیت نمایش (IDMS) که توسط سازمان ICDM ایجاد شده است، نشانگر مدولاسیون کنتراست (CM) یا "مدولاسیون کنتراست" قابل توجه است که به ما امکان می‌دهد در مورد اینکه نمایشگر تا چه حد قادر به نمایش تصویر است صحبت کنیم.

این رقم برای تلویزیون های RGBW یک و نیم برابر کمتر از RGB است: در مورد اول 60٪ است، در دوم - 95٪. در برخی کشورها، اطلاعات مدولاسیون کنتراست به همراه اطلاعات وضوح ارائه شده است.

خاصی نداره ابزار اندازه گیریهمچنین می‌توانید تفاوت‌هایی را در کیفیت تصویر مشاهده کنید: به عنوان مثال، وقتی مرزهای واضحی از انتقال رنگ روی صفحه ظاهر می‌شود، در تلویزیون‌های دارای پنل RGB به درستی نمایش داده می‌شوند، اما در RGBW، لبه‌های انتقال‌ها ساختار کمی پلکانی دارند.

علاوه بر این، هنگامی که یک سیگنال RGB بر روی یک ماتریس RGBW نمایش داده می شود، برخی از اطلاعات رنگی از بین می رود، در نتیجه فیلم به شکل کمی متفاوت از آنچه کارگردان در نظر داشته، در مقابل شما ظاهر می شود.

عکس:شرکت های تولیدی؛ PlasmaChem GmbH; سامسونگ الکترونیک

LED، LCD، OLED، 4K، UHD... به نظر می رسد آخرین چیزی که صنعت تلویزیون در حال حاضر به آن نیاز دارد، یک مخفف فنی دیگر است. اما پیشرفت را نمی توان متوقف کرد، با چند حرف دیگر - QD (یا نقطه کوانتومی) ملاقات کنید. اجازه دهید فوراً متذکر شوم که اصطلاح «نقاط کوانتومی» در فیزیک معنای گسترده‌تری نسبت به تلویزیون‌ها دارد. اما در پرتو مد فعلی برای همه چیزهای نانوفیزیکی، بازاریابان شرکت های بزرگ با خوشحالی شروع به استفاده از این مفهوم علمی دشوار کردند. بنابراین تصمیم گرفتم بفهمم این نقاط کوانتومی چه نوع نقاطی هستند و چرا همه مایل به خرید تلویزیون QD هستند.

اول، برخی از علوم به شکل ساده شده. "نقطه کوانتومی" نیمه هادی است که خواص الکتریکی آن به اندازه و شکل آن بستگی دارد (ویکی). باید آنقدر کوچک باشد که اثرات اندازه کوانتومی تلفظ شود. و این اثرات با اندازه همین نقطه تنظیم می شوند، یعنی. اگر این کلمه برای چنین اجسام کوچکی قابل استفاده باشد، انرژی یک فوتون ساطع شده - در واقع رنگ - به "ابعاد" بستگی دارد.

تلویزیون کوانتوم دات ال جی که برای اولین بار در نمایشگاه CES 2015 نمایش داده می شود

حتی در زبان مصرف‌کننده‌تر، این ذرات ریز هستند که در صورت روشن شدن، در طیف خاصی شروع به درخشش می‌کنند. اگر آنها را روی یک لایه نازک "مالش دهید" و سپس روشن کنید، فیلم شروع به درخشان شدن روشن می کند. ماهیت این فناوری این است که اندازه این نقاط به راحتی قابل کنترل است که به معنای دستیابی به رنگ دقیق است.

طیف رنگی تلویزیون های QD، طبق QD Vision، 1.3 برابر بیشتر از تلویزیون های معمولی است و NTSC را به طور کامل پوشش می دهد.

در واقع، خیلی مهم نیست که شرکت های بزرگ چه نامی را انتخاب می کنند، نکته اصلی این است که چه چیزی باید به مصرف کننده بدهد. و در اینجا وعده بسیار ساده است - بهبود رنگ. برای درک بهتر اینکه چگونه "نقاط کوانتومی" این را فراهم می کند، باید طراحی صفحه نمایش LCD را به خاطر بسپارید.

نور زیر کریستال

یک تلویزیون LCD (LCD) از سه بخش اصلی تشکیل شده است: نور پس زمینه سفید، فیلترهای رنگی (تفکیک نور به قرمز، آبی و رنگ های سبز) و ماتریس کریستال مایع. دومی شبیه شبکه ای از پنجره های کوچک - پیکسل است که به نوبه خود از سه زیرپیکسل (سلول) تشکیل شده است. کریستال های مایع، مانند پرده، می توانند جریان نور را مسدود کنند یا برعکس، به طور کامل باز شوند؛ همچنین حالت های میانی وجود دارد.

شرکت PlasmaChem GmbH "نقاط کوانتومی" را در کیلوگرم تولید می کند و آنها را در ویال بسته بندی می کند.

هنگامی که نور سفید ساطع شده توسط دیودهای ساطع نور (LED)، امروزه پیدا کردن تلویزیونی با آن دشوار است. لامپ های فلورسنت، همانطور که همین چند سال پیش بود)، مثلاً از پیکسلی عبور می کند که سلول های سبز و قرمز آن بسته است، سپس می بینیم رنگ ابی. درجه "مشارکت" هر پیکسل RGB تغییر می کند و بنابراین معلوم می شود عکس رنگی.

به گفته Nanosys اندازه نقاط کوانتومی و طیفی که در آن نور ساطع می کنند

همانطور که می دانید، برای اطمینان از کیفیت رنگ یک تصویر، حداقل دو چیز مورد نیاز است: رنگ های فیلتر دقیق و نور پس زمینه سفید صحیح، ترجیحا با طیف گسترده ای. در مورد دومی است که LED ها مشکل دارند.

اولا، آنها در واقع سفید نیستند، علاوه بر این، آنها طیف رنگی بسیار باریکی دارند. یعنی عرض طیف رنگ سفید با پوشش های اضافی به دست می آید - چندین فناوری وجود دارد که اغلب از دیودهای به اصطلاح فسفر با افزودن رنگ زرد استفاده می شود. اما این رنگ "شبه سفید" هنوز از ایده آل فاصله دارد. اگر آن را از یک منشور عبور دهید (مانند درس فیزیک در مدرسه)، مانند نور خورشید به تمام رنگ های رنگین کمان با همان شدت تجزیه نمی شود. به عنوان مثال، رنگ قرمز بسیار تیره تر از سبز و آبی به نظر می رسد.

این همان چیزی است که طیف نورپردازی LED سنتی به نظر می رسد. همانطور که می بینید، رنگ آبی بسیار شدیدتر است و سبز و قرمز به طور ناهموار توسط فیلترهای کریستال مایع پوشانده شده اند (خطوط روی نمودار)

مهندسان، قابل درک، در حال تلاش برای اصلاح وضعیت و ارائه راه حل هستند. به عنوان مثال، می توانید سطوح سبز و آبی را در تنظیمات تلویزیون کاهش دهید، اما این بر روشنایی کلی تأثیر می گذارد - تصویر کم رنگ تر می شود. بنابراین همه سازندگان به دنبال منبعی از نور سفید بودند که فروپاشی آن طیفی یکنواخت با رنگ های اشباع یکسان تولید کند. اینجاست که نقاط کوانتومی به کمک می آیند.

نقاط کوانتومی

اجازه دهید یادآوری کنم که اگر در مورد تلویزیون صحبت می کنیم، "نقاط کوانتومی" کریستال های میکروسکوپی هستند که وقتی نور به آنها برخورد می کند، درخشان می شوند. آنها می توانند به طرق مختلف "سوزانند". رنگ های متنوع، همه چیز به اندازه نقطه بستگی دارد. و با توجه به اینکه دانشمندان اکنون یاد گرفته‌اند که با تغییر تعداد اتم‌هایی که از آن‌ها تشکیل شده‌اند، اندازه‌های آنها را تقریباً کاملاً کنترل کنند، می‌توان دقیقاً به رنگ مورد نیاز درخششی به دست آورد. نقاط کوانتومی نیز بسیار پایدار هستند - آنها تغییر نمی کنند، به این معنی که نقطه ای طراحی شده برای درخشندگی در سایه خاصی از قرمز تقریباً برای همیشه آن سایه را حفظ می کند.

این همان چیزی است که طیف نور پس زمینه LED با استفاده از فیلم QD به نظر می رسد (طبق QD Vision)

مهندسان ایده استفاده از این فناوری را به روش زیر مطرح کردند: یک پوشش "نقطه کوانتومی" روی یک لایه نازک اعمال می شود که برای درخشش با سایه خاصی از قرمز و سبز ایجاد شده است. و LED به رنگ آبی معمولی است. و سپس کسی فوراً حدس می‌زند: "همه چیز واضح است - منبع آبی وجود دارد و نقاط سبز و قرمز می‌دهند، به این معنی که ما همان را خواهیم گرفت. مدل RGB! اما نه، تکنولوژی متفاوت عمل می کند.

باید به یاد داشته باشیم که "نقاط کوانتومی" روی یک صفحه بزرگ قرار دارند و به زیرپیکسل تقسیم نمی شوند، بلکه به سادگی با هم مخلوط می شوند. هنگامی که یک دیود آبی روی فیلم می تابد، همانطور که در بالا ذکر شد، نقاط قرمز و سبز ساطع می کنند و تنها زمانی که هر سه این رنگ ها با هم مخلوط شوند، منبع نور سفید ایده آل ظاهر می شود. و اجازه دهید به شما یادآوری کنم که نور سفید با کیفیت بالا در پشت ماتریس در واقع برابر با رنگ طبیعی برای چشم بیننده در طرف دیگر است. حداقل، زیرا شما مجبور نیستید برای از دست دادن یا تحریف طیف اصلاحاتی انجام دهید.

این هنوز یک تلویزیون LCD است

طیف رنگی گسترده به ویژه برای تلویزیون‌های 4K جدید و نمونه‌برداری فرعی رنگی 4:4:4 مفید خواهد بود که در استانداردهای آینده در انتظار ما است. این همه خوب و خوب است، اما به یاد داشته باشید که نقاط کوانتومی مشکلات دیگر تلویزیون های LCD را حل نمی کند. به عنوان مثال، تقریبا غیرممکن است که به رنگ مشکی کامل برسید زیرا کریستال های مایع(همان "پرده"هایی که در بالا در مورد آنها نوشتم) قادر به مسدود کردن کامل نور نیستند. آنها فقط می توانند "خود را بپوشانند"، اما نه کاملاً بسته شوند.

نقاط کوانتومی برای بهبود بازتولید رنگ طراحی شده اند و این به طور قابل توجهی تاثیر تصویر را بهبود می بخشد. اما این فناوری OLED یا پلاسما نیست، جایی که پیکسل‌ها می‌توانند جریان نور را به طور کامل متوقف کنند. با این اوصاف تلویزیون های پلاسمابازنشسته شده اند و OLED ها هنوز برای اکثر مصرف کنندگان بسیار گران هستند، بنابراین هنوز خوب است بدانیم تولیدکنندگان به زودی چه چیزی را به ما ارائه خواهند کرد. نوع جدیدتلویزیون های ال ای دی که بهتر نشان خواهند داد.

هزینه یک تلویزیون کوانتومی چقدر است؟

اولین تلویزیون های QD از سونی، سامسونگ و ال جی قرار است در نمایشگاه CES 2015 در ژانویه به نمایش درآیند. با این حال، TLC Multimedia چین جلوتر از منحنی است، آنها قبلاً یک تلویزیون 4K QD منتشر کرده اند و می گویند که در شرف ورود به فروشگاه های چین است.

تلویزیون 55 اینچی QD از TCL، نمایش داده شده در IFA 2014

در حال حاضر قیمت دقیق تلویزیون ها را نام ببرید تکنولوژی جدیدغیر ممکن است، ما منتظریم بیانیه های رسمی. آنها نوشتند که QD ها سه برابر کمتر از OLED با عملکرد مشابه قیمت خواهند داشت. علاوه بر این، همانطور که دانشمندان می گویند، این فناوری بسیار ارزان است. بر این اساس، می توان امیدوار بود که مدل های کوانتوم دات به طور گسترده ای در دسترس باشند و به سادگی جایگزین نمونه های معمولی شوند. با این حال، من فکر می کنم که قیمت ها همچنان در ابتدا افزایش می یابد. همانطور که معمولا در مورد تمام فناوری های جدید اتفاق می افتد.

بر نمایشگاه های بین المللیبسیاری از موارد جدید نشان داده شده است فن آوری های نمایشبا این حال، همه آنها قابل اجرا نیستند و از قابلیت های مناسب برای اجرای تجاری موفق برخوردار نیستند. یکی از استثناهای خوشایند فناوری نقطه کوانتومی است که قبلاً در نور پس زمینه نمایشگرهای LCD استفاده می شود. شایسته است در مورد این نوآوری فنی با جزئیات بیشتری صحبت کنیم.

نقاط کوانتومی

نقاط کوانتومی نانوذراتی از مواد نیمه هادی هستند. پارامترهای آنها با اندازه آنها تعیین می شود: با کاهش اندازه کریستال، فاصله بین سطوح انرژی افزایش می یابد. وقتی یک الکترون به سمت بیشتر حرکت می کند سطح پایین، یک فوتون ساطع می شود. با تغییر اندازه نقطه می توانید انرژی فوتون و در نتیجه رنگ نور را تنظیم کنید.

این یک کشف جدید نیست؛ در واقع، نقاط کوانتومی بیش از سی سال پیش ایجاد شدند. اما تا همین اواخر فقط در ابزارهای علمی خاص در آزمایشگاه ها استفاده می شد. به بیان دقیق، نقاط کوانتومی عناصر میکروسکوپی هستند که قادر به انتشار نور در یک محدوده طول موج باریک هستند. علاوه بر این، بسته به اندازه آنها، نور می تواند سبز، قرمز یا آبی باشد.

با تغییر اندازه آنها می توانید طول موج نور ساطع شده را به خوبی کنترل کنید. این فناوری که در مدل های مدرن تلویزیون استفاده می شود به سال 2004 باز می گردد که شرکت QD Vision تاسیس شد. در ابتدا کارکنان این آزمایشگاه تحقیقاتی سعی کردند هنگام علامت گذاری سیستم های مختلف بیولوژیکی از نقاط کوانتومی برای جایگزینی رنگ های آلی استفاده کنند، اما سپس تصمیم گرفتند این فناوری را روی تلویزیون ها امتحان کنند.

شرکت های معروف خیلی زود به این ایده پیوستند. به طور خاص، در سال 2010، محققان با LG روی پروژه QLED کار کردند. با این حال، مفهوم فناوری در رابطه با تلویزیون های LCD دائماً در معرض تغییرات بود عنوان شغلهمچنین چندین بار تغییر کرده است. یک سال بعد، با همکاری سامسونگ، نمونه اولیه یک صفحه نمایش رنگی بر اساس نقاط کوانتومی ساخته شد. با این حال او وارد سریال نشد. آخرین اجرای این مفهوم بخشی از فناوری Color IQ سونی است که صفحه نمایش با نور پس زمینه Triluminos را معرفی کرد.

همانطور که می دانید، تمام تلویزیون های LCD با ترکیب رنگ های اصلی - قرمز، سبز و آبی (مدل RGB) یک تصویر ایجاد می کنند. گاهی اوقات رنگ زرد اضافه می شود که با این حال تأثیر قابل توجهی بر سیستم ایجاد تصاویر روی صفحه LCD ندارد. ترکیب رنگ RGB در تلویزیون های LCD با استفاده از فیلترهای رنگی و در پانل های پلاسما- به لطف فسفر

در مدل های ال سی دی کلاسیک، از LED های "سفید" به عنوان نور پس زمینه استفاده می شود. رنگ در طیف سفید، با عبور از فیلترهای رنگی، سایه خاصی می دهد. مدل های پیشرفته تر از ال ای دی های فسفری استفاده می کنند که نور را در ناحیه آبی ساطع می کنند. سپس این نور با رنگ زرد مخلوط می شود تا از نظر بصری سفید شود. برای ایجاد روی صفحه از رنگ های سفید مشابه به ترتیب قرمز، آبی و سبز از فیلترها استفاده می شود. این کاملاً مؤثر است، اما همچنان انرژی زیادی را هدر می دهد. علاوه بر این، در اینجا مهندسان باید به دنبال تعادل خاصی بین کیفیت رندر رنگ و روشنایی نور پس زمینه باشند.

مزایای تلویزیون های نقطه کوانتومی

دو سال پیش شرکت سونیمدل های تولید انبوه را برای اولین بار ارائه کرد دستگاه های تلویزیونیبا نور پس زمینه Triluminos، که در آن نقاط کوانتومی پیاده سازی شده است. این به ویژه KD-65X9000A است. نور پس زمینه از دیودهای آبی استفاده می کند، اما فسفر زرد وجود ندارد. در نتیجه نور آبی بدون اختلاط مستقیماً از آن عبور می کند عنصر خاص IQ که حاوی نقاط کوانتومی قرمز و سبز است. سازنده مزیت های اصلی این فناوری را نمایش رنگ عمیق تر و به حداقل رساندن تلفات در روشنایی می نامد.

انتظار می‌رود که در مقایسه با نور پس‌زمینه LED، نقاط کوانتومی افزایشی را ایجاد کنند محدوده رنگتقریبا 50 درصد طیف رنگی در تلویزیون های جدید سونی با نور پس زمینه Triluminos نزدیک به 100٪ NTSC است، در حالی که مدل هایی با نور پس زمینه معمولی حدود 70٪ NTSC دارند. بنابراین، می توان بیان کرد که تلویزیون های با نور پس زمینه نقطه کوانتومی واقعا می توانند کیفیت تصویر را بهبود بخشند و بازتولید رنگ را واقعی تر کنند.

اما چقدر واقع بینانه تر؟ از این گذشته ، مشخص است که در همان تلویزیون های سونی تصویر با استفاده از فیلترهای معمولی که رنگ ها را مخلوط می کنند ایجاد می شود؟ پاسخ به این سوال بسیار دشوار است؛ بسیاری از موارد به درک ذهنی کیفیت تصویر بستگی دارد. در هر صورت، صاحبان خوشحال اولین تلویزیون‌های سونی با نور پس‌زمینه جدید توجه داشته‌اند که تصویر روی صفحه مانند یک نقاشی است که با رنگ‌های رنگی خالص‌تر نقاشی شده است.

این واقعیت که سایر شرکت‌های پیشرو بلافاصله به اجرای این نوآوری فناوری پیوستند، این واقعیت را تأیید می‌کند که نقاط کوانتومی منحصراً نیستند. شگرد بازاریابی. در نمایشگاه CES 2015، سامسونگ تلویزیون‌های SUHD را معرفی کرد که از فناوری مشابهی نیز استفاده کردند. خاطرنشان می شود که تلویزیون های جدید کیفیت تصویر بالاتری را با قیمت پایین تری نسبت به مدل های OLED ارائه می دهند. ال جی همچنین در نمایشگاه ULTRA HD تلویزیون هایی با فناوری نقطه کوانتومی (Quantum Dot) ارائه کرد.

مقایسه با OLED تصادفی نیست. از این گذشته، بسیاری از شرکت ها ابتدا به فناوری OLED به عنوان راهی برای بهبود کیفیت تصویر روی آوردند تلویزیون های مدرن، اما هنگام عرضه به سریال با مشکلاتی در تولیدشان مواجه شدند. این امر به ویژه برای تلویزیون های OLED با مورب های صفحه نمایش بزرگ و وضوح فوق العاده بالا صادق است.

در قالب نقاط کوانتومی، نوعی گزینه پشتیبان پیدا شد - وسعت رنگ در چنین تلویزیون هایی تقریباً به خوبی نمایشگرهای OLED است و عملاً هیچ مشکلی با توسعه صنعتی این فناوری وجود ندارد. این به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تلویزیون‌هایی تولید کنند که در کیفیت تصویر با فناوری OLED رقابت کنند، در حالی که برای طیف گسترده‌ای از مصرف‌کنندگان مقرون به صرفه هستند.