Флакони, що містять квантові точки: флуоресцентні наночастинки напівпровідникового матеріалу. Кредит зображення: PlasmaChem LED, LCD, OLED, 4K, UHD ... останнє, що зараз потрібно телевізійній індустрії, - це ще одне техно-скорочення. Але телевізійні технології, будучи постійно розвиваючимся безтурботним, що насправді є, нам обов’язково довелося прийняти нову термінологію в якийсь момент. Виявляється, цей момент зараз, а термін - якийбудебути модним словом у 2015 році - це квантові крапки. Хоча ми раді, що нас позбавили ще однієї абревіатури, термін „квантова точка” не лише не може пояснити, що робить технологія, але й тематика - досить важка річ.
Щоб не хвилюватися, для цього ми тут. Який би псевдонім, який ви чули раніше, посилався на них, наприкінці дня, що квантові точки насправді означають для вас: кращий колір.
Простіше кажучи, квантові точки - це крихітні частинки, які світяться, коли ви просвічуєте їх. Набийте купу з них на аркуш плівки, освітліть цю плівку, і плівка світиться! Це звучить не так чарівно, правда? Звичайно, це не так просто і настільки складно, наскільки наукою, яка стоїть за квантовими крапками, є те, як вони працюють, щоб зробити РК-телевізори кращими, насправді це захоплююче. Маючи це на увазі, ось пояснення того, як квантові точки працюють на телевізорах, як це може сказати ваш молодший викладач природничих наук (адже, повірте нам, пояснювач на рівні коледжу приспить вас).
Спочатку ви починаєте з РК-дисплея
Квантові крапки, або, кажучи науковою мовою, нанокристалічні напівпровідники, не означають нового типу або роздільної здатності дисплея. Квантові точки - це лише новий компонент РК-екрану. Більш конкретно, квантові точки працюють вирішення кричущої проблеми властиві РК-телевізорам зі світлодіодним підсвічуванням.
Це означає, що нам потрібно буде пояснити, як працюють основні РК-дисплеї, перш ніж іти далі, тому розглядайте це як оновлення, якщо ви вже знаєте.
Ваш основний РК-телевізор складається з трьох основних частин: білого підсвічування, яке генерує світло, яке ви бачите, кольорових фільтрів, які поділять це світло на маленькі червоні, зелені та сині світла, та рідкокристалічного модуля, який працює як сітка крихітних вікон (пікселів), щоб поєднати ці кольори в зображення. Кожен піксель має свої власні червоні, зелені та сині субпікселі - ті маленькі пробки світла - які можуть підморгувати відкритими та закритими рідкими кристалами, майже як жалюзі. Коли біле світло від світлодіодів проходить крізь піксель із повністю закритими червоними та зеленими субпікселями, а синій субпіксель повністю відкривається, воно здається синім для вашого ока. Якщо всі три субпікселі відкриті, червоний, зелений і синій поєднуються, щоб виглядати білим. Закриваючи їх усі, виходить чорний колір. Змішуючи кількість світла, що надходить від різних субпікселів, телевізор може створювати безліч різних кольорів різних відтінків і відтінків. Те, що ви бачите на іншому кінці - це картинка.
Для вас це означає: кращий колір.
Сучасні телевізори використовують світлодіоди для забезпечення "білого" підсвічування, але ось проблема з цим налаштуванням: світлодіоди відсмоктують біле світло. Як відомо кожному, хто здійснив перехід від ламп розжарювання до компактних люмінесцентних або світлодіодних ліхтарів, після перемикання справи у вашому домі не виглядатимуть однаково. Кольори виглядають, а саме світло здається холодним і стерильним. Виробники лампочок наполегливо працювали, щоб різними методами змінити „температуру” цих вогнів, щоб вони почувались теплішими та природнішими для наших очей, і сьогодні з ними легше жити. Певним чином, квантові точки роблять щось подібне, допомагаючи світлодіодним підсвічуванням у РК-телевізорах бути більш сприятливими для створення точних кольорів.
Найцікавіше у світлодіодних ліхтарях полягає в тому, що вони не світяться білим кольором природним чином. “Білі” світлодіоди у вашому телевізорі - це насправді сині світлодіоди, покриті жовтим люмінофором, який виробляє “свого роду” біле світло. Але це квазібіле світло не відповідає ідеалу. Якби ви подали його у призму (пам’ятаєте тих із класу природознавства?), Він не давав би райдужного світла, однаково яскравого в кожному відтінку. Наприклад, інтенсивність на червоних довжинах хвиль дуже низька, тому червоний після фільтрації виглядає тьмянішим, ніж зелений та синій, впливаючи таким чином на кожен інший колір, який намагається зробити телевізор. Інженери можуть компенсувати цю нерівномірну інтенсивність кольору, збалансувавши її обхідними шляхами (наприклад, можна набрати зелений і синій кольори, щоб відповідати), але в результаті інтенсивність кінцевого зображення страждає.
Що потрібно виробникам телевізорів, це "чистіше" джерело білого світла, яке є більш рівномірно збалансованим у червоному, зеленому та синьому кольоровому спектрі. Тут з’являються квантові точки.
Введіть квантову крапку
Нагадуємо, квантові точки - це крихітні фосфоресцируючі кристали, які світяться, коли ви просвічуєте їх світлом. Вони можуть світитися у безлічі кольорів, і який колір вони світяться, визначається їх розміром. Оскільки розмір квантової точки тепер можна точно контролювати (виходячи з того, скільки в ній атомів - ці речі менші за вірус), отримане ними світло можна набрати так само точно. Вони також надзвичайно стабільні, тобто ефект не зношується і не змінюється з часом. Квантова точка, виготовлена для того, щоб світити певний відтінок червоного, завжди буде світитись цим відтінком червоного. Подивіться, куди це йде?
Покращувальна плівка з квантовими точками (QDEF) потрапляє між "підсвічуванням" дисплея та традиційним рідкокристалічним модулем (LCM). Те, що зараз роблять виробники телевізорів, - це взяти аркуш плівки і наситити його купою квантових точок, розроблених так, щоб вони світились у дуже точних відтінках червоного та зеленого. Потім вони відкидають той жовтий світлодіод, покритий фосфором, який вони використовували, і замість цього використовують чисто блакитний світлодіод.
Зараз, на цьому етапі, ви можете подумати: Еврика! Тепер ми отримали блакитне світло із червоним та зеленим, що виходять з квантових точок! RGB = готово! " Але насправді це не так. Пам’ятайте, квантові точки розташовані на гігантському рівномірному аркуші, не акуратно розташованому в мікроскопічні субпікселі. Тож усі ці кольори поєднуються у блендері.
Коли блакитний світлодіод світить на аркуші плівки, насиченому квантовими точками, і точки починають світитися червоним і зеленим кольорами, усі три вони поєднуються, створюючи ідеальне біле світло. Тепер кольорові фільтри на РК-екрані мають краще джерело світла для роботи і можуть більш точно та ефективно відфільтровувати червоний, зелений та синій кольори. Оскільки небажаних "піків" на білому світлі стає менше, кольорові фільтри не повинні їх вичавлювати. Наприклад, у помаранчевої та жовтої хвиль мало інтенсивності, яку можна вивести при створенні червоних, тому ви отримуєте яскравіші та точніші червоні. І коли червоний, зелений та синій кольори стануть яскравішими та точнішими, кожен отриманий колір, який виходить із процесу змішування кольорів, буде більш точним та яскравішим.
Вуаля. Тепер у вас є РК-телевізор із набагато кращими кольоровими можливостями. І ця ширша кольорова гама стане особливо чудовою для телевізорів 4K UHD, які можуть обробляти набагато більше кольорової інформації, ніж телевізори 1080p HD.
Є лише один улов.
Це все ще РК-телевізор
Більшість телевізорів на основі рідкокристалічних дисплеїв намагаються виробляти чорні кольори, які не виглядають сірими, оскільки рідкокристалічні модулі - ті "жалюзі", які можуть блокувати світло, - не ідеальні. Навіть коли вони повністю закриті, трохи світла від підсвічування просочується. Ось чому відображення на телевізорі «чорного» екрану виглядає трохи сірим, але коли його вимкнути, він стає темно-чорним. Цей сірий колір, який ви бачите, - це мінімальна кількість світла, що просочується.
Квантові точки спрямовані на підвищення продуктивності в деяких з цих областей, але в кінці кінців РК-панель має свої обмеження - вона ніколи не зможе повністю вимкнути все світло, що стоїть за нею. З цієї причини якість зображення завжди буде порушено щодо технології OLED, яка має пікселі, які можуть повністю перестати виробляти світло при подачі правильного сигналу, створюючи чорнильну, чорно-чорну якість зображення.
Тим не менше, оскільки плазмові телевізори, що вийшли на пенсію, а OLED-телевізори (LG - єдина компанія, яка їх виготовляє) все ще надзвичайно дорогі для більшості, приємно знати, що РК-телевізори отримуватимуть руку допомоги з квантових точок.
