Lahvičky obsahující kvantové tečky: fluorescenční nanočástice polovodičového materiálu. Image credit: PlasmaChem LED, LCD, OLED, 4K, UHD… poslední věc, kterou televizní průmysl právě teď potřebuje, je další technologická zkratka. Ale když je televizní technologie neustále se vyvíjejícím juggernautem, museli jsme v určitém okamžiku přijmout novou terminologii. Ukázalo se, že tento bod je nyní a termín - kterývůlebuzzword de rigeur v roce 2015 - jsou kvantové tečky. I když jsme rádi, že jsme ušetřeni další zkratky, pojem „kvantová tečka“ nejenže nevysvětluje, co technologie dělá, ale také předmět je docela opojný.
Nebojte se, od toho jsme tu. Ať už je pseudonym slyšíte jakýkoli, odkazoval se na ně, na konci dne to, co pro vás kvantové tečky opravdu znamenají, je: lepší barva.
Jednoduše řečeno, kvantové tečky jsou malé částice, které září, když na ně svítíte. Naplňte spoustu z nich na list filmu, osvětlete ten film a film září! Nezní to tak magicky, že? Samozřejmě to není tak jednoduché a tak komplikované, jako může být věda o kvantových tečkách, to, jak fungují, aby LCD televizory vypadaly lépe, je opravdu fascinující. S ohledem na to je zde vysvětlovač toho, jak v televizích fungují kvantové tečky, jak by to mohl říct váš mladší učitel vysoké vědy (protože věřte, vysvětlovač na vysoké škole vás uspí).
Nejprve začnete s LCD
Kvantové tečky nebo, vědecky řečeno, nanokrystalické polovodiče, nepředstavují nový typ nebo rozlišení displeje. Kvantové tečky jsou jen novou součástí LCD obrazovky. Přesněji řečeno, kvantové tečky fungují řešení do očí bijícího problému neodmyslitelnou součástí LCD televizorů s LED podsvícením.
To znamená, že budeme muset vysvětlit, jak fungují základní LCD displeje, než půjdeme dále, takže pokud to již víte, považujte to za osvěžující.
Vaše základní LCD televize má tři hlavní části: bílé podsvícení, které generuje světlo, které vidíte, barevné filtry, které toto světlo rozdělí na malé červené, zelené a modré světlo, a modul z tekutých krystalů, který funguje jako mřížka malých oken (pixely) pro smíchání těchto barev do obrázku. Každý pixel má své vlastní červené, zelené a modré subpixely - ty pinpricky světla - které mohou mrkat na otevřené a uzavřené tekutými krystaly, téměř jako okenice. Když bílé světlo z LED prochází pixelem, jehož červené a zelené subpixely jsou zcela zavřené a modrý subpixel zcela otevřený, vypadá to pro vaše oko modré. Pokud jsou všechny tři subpixely otevřené, červená, zelená a modrá se spojí a vypadají bíle. Jejich zavřením vznikne černá. Smícháním množství světla přicházejícího z různých subpixelů dokáže televizor vytvořit mnoho různých barev v různých odstínech a odstínech. To, co vidíte na druhém konci, je obrázek.
To pro vás znamená: lepší barva.
Dnešní televizory používají k zajištění „bílého“ podsvícení diody LED, ale v tomto nastavení je problém: LED diody vysávají bílé světlo. Jak kdokoli, kdo přešel z klasických žárovek na kompaktní zářivky nebo LED světla, ví, věci ve vaší domácnosti nevypadají po přepnutí stejně. Barvy vypadají a samotné světlo vypadá chladně a sterilně. Výrobci žárovek tvrdě pracovali na změně „teploty“ těchto světel pomocí různých metod, aby se cítili pro naše oči teplejší a přirozenější, a dnes se s nimi snáze žije. Svým způsobem dělají kvantové tečky něco podobného tím, že pomáhají podsvícení LED u LCD televizorů více napomáhat vytváření přesných barev.
Zábavné na LED světlech je, že přirozeně nesvítí bíle. „Bílé“ LED diody na vašem televizoru jsou ve skutečnosti modré LED diody potažené žlutým fosforem, které produkují „jakési“ bílé světlo. Ale toto kvazi-bílé světlo nedosahuje ideálu. Kdybyste ho nakrmili do hranolu (pamatujete si na ty ze třídy vědy?), Nevytvořilo by to duhovku světla stejně jasnou v každém stínu. Například je intenzita červených vlnových délek žalostně krátká, takže červená by po filtrování vypadala tlumenější než zelená a modrá, což by ovlivnilo všechny ostatní barvy, které se televizor snaží vytvořit. Inženýři jsou schopni kompenzovat tuto nerovnoměrnou barevnou intenzitu vyvážením pomocí alternativních řešení (například můžete vytočit zelenou a modrou, aby odpovídaly), ale výsledkem bude intenzita výsledného obrazu.
Výrobci televizorů potřebují „čistší“ zdroj bílého světla, který je rovnoměrněji vyvážen napříč červeným, zeleným a modrým barevným spektrem. Tam přicházejí kvantové tečky.
Zadejte kvantovou tečku
Připomínáme, že kvantové tečky jsou malé fosforeskující krystaly, které září, když na ně svítíte. Mohou svítit v řadě barev a jaká barva svítí, je určena jejich velikostí. Protože velikost kvantové tečky lze nyní přesně řídit (na základě toho, kolik atomů v ní je - tyto věci jsou menší než virus), výsledné světlo, které vydávají, lze vytočit stejně přesně. Jsou také pozoruhodně stabilní, což znamená, že se efekt časem neopotřebovává ani nemění. Kvantová tečka vyrobená tak, aby zářila určitý odstín červené, bude vždy zářit tímto odstínem červené. Podívejte se, kam to jde?
Film pro vylepšení kvantových bodů (QDEF) končí mezi podsvícením displeje a tradičním modulem z tekutých krystalů (LCM). To, co nyní dělají výrobci televizorů, je pořízení filmu a jeho nasycení spoustou kvantových teček, které byly navrženy tak, aby zářily ve velmi přesných odstínech červené a zelené. Poté vypustí žlutou LED pokrytou fosforem, kterou používali, a místo toho použijí čistě modrou LED.
V tuto chvíli si možná myslíte: Heuréka! Nyní máme modré světlo s červenými a zelenými vycházejícími z kvantových teček! RGB = hotovo! “ Ale tak to ve skutečnosti nefunguje. Nezapomeňte, že kvantové tečky jsou na obrovském, jednotném listu, nejsou uspořádány úhledně do mikroskopických subpixelů. Takže všechny ty barvy jdou do mixéru.
Když modrá LED svítí na list filmu nasyceném kvantovými tečkami 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. Jelikož v bílém světle je méně nežádoucích „špiček“, barevné filtry je nemusí potlačovat. Například v oranžové a žluté vlnové délce je malá intenzita, kterou je třeba odstranit při vytváření červené barvy, takže získáte jasnější a přesnější červenou barvu. A když jsou červená, zelená a modrá jasnější a přesnější, bude každá výsledná barva, která pochází z procesu míchání barev, přesnější a jasnější.
Voila. Nyní máte LCD TV s mnohem lepšími barevnými schopnostmi. A tato širší barevná škála bude obzvláště skvělá pro televizory 4K UHD, které zvládnou mnohem více barevných informací než televize HD 1080p.
Je tu jen jeden háček.
Je to stále LCD TV
Většina televizorů na bázi LCD bojuje s produkcí černé barvy, která nevypadá šedě, protože moduly z tekutých krystalů - ty „clony“, které mohou blokovat světlo - nejsou dokonalé. I když jsou úplně zavřené, prosakuje nějaké světlo ze podsvícení. Proto vypadá „černá“ obrazovka na vašem televizoru mírně šedě, ale když ji vypnete, změní se na černou. Šedá, kterou vidíte, je minimální množství prosakujícího světla.
Kvantové tečky mají za cíl 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 narušena ve srovnání s technologií OLED, která má pixely, které mohou při správném signálu úplně zastavit produkci světla, což produkuje inkoustově kvalitní kvalitu obrazu.
S plazmovými televizory, které jsou nyní v důchodu, a OLED televizory (LG je jediná společnost, která je vyrábí) je pro většinu lidí stále neúnosně drahá, je hezké vědět, že LCD televizory dostanou pomocnou ruku od kvantových teček.
