Квантовые точки и зачем они вам нужны в вашем следующем телевизоре?

LED, LCD, OLED, 4K, UHD … последнее, что сейчас нужно телевизионной индустрии,-это еще одна техно-аббревиатура. Но телевизионные технологии, будучи постоянно развивающимся джаггернаутом, которым они являются, в какой-то момент нам пришлось бы принять новую терминологию. 

Оказывается, эта точка находится сейчас, и термин, который станет модным словом de rigeur в 2015 году, — это квантовые точки. Хотя мы рады, что избавлены от еще одной аббревиатуры, термин “квантовая точка” не только не объясняет, что делает технология, но и сам предмет довольно увлекательный.

Квантовые точки.
Флаконы, содержащие квантовые точки: флуоресцентные наночастицы полупроводникового материала.

Не волнуйся, это то, для чего мы здесь. Какой бы псевдоним вы ни услышали, используемый для их обозначения, в конце концов, что квантовые точки действительно значат для вас: лучший цвет.

Проще говоря, квантовые точки-это крошечные частицы, которые светятся, когда вы освещаете их светом. Запихните их кучу на лист пленки, посветите на эту пленку, и пленка засветится! Звучит не так уж волшебно, не так ли? Конечно, на самом деле все не так просто, и как бы ни была сложна наука, лежащая в основе квантовых точек, то, как они работают, чтобы ЖК-телевизоры выглядели лучше, действительно увлекательно. Имея это в виду, вот объяснение того, как квантовые точки работают в телевизорах, как это может рассказать ваш учитель естественных наук в средней школе (потому что, поверьте нам, объяснитель на уровне колледжа усыпит вас).

Сначала вы начинаете с ЖК-дисплея

Квантовые точки, или, говоря научным языком, нанокристаллические полупроводники, не соответствуют новому типу дисплея или разрешению. Квантовые точки-это всего лишь новый компонент ЖК-экрана. Более конкретно, квантовые точки работают, устраняя вопиющую проблему, присущую ЖК-телевизорам со светодиодной подсветкой.

Это означает, что нам нужно будет объяснить, как работают базовые ЖК-дисплеи, прежде чем мы пойдем дальше, поэтому отнеситесь к этому как к обновлению, если вы уже знаете.

LG-Квантово-точечное телевидение

Ваш базовый ЖК-телевизор состоит из трех основных частей: белой подсветки, которая генерирует свет, который вы видите, цветовых фильтров, которые разделяют этот свет на точки красного, зеленого и синего света, и жидкокристаллического модуля, который работает как сетка крошечных окон (пикселей), чтобы смешать эти цвета в изображение. У каждого пикселя есть свои собственные красные, зеленые и синие субпиксели – эти точечки света, которые могут открываться и закрываться жидкими кристаллами, почти как ставни. 

Когда белый свет от светодиодов проходит через пиксель с полностью закрытыми красными и зелеными подпикселями и полностью открытым синим подпикселем, он кажется вашему глазу синим. Если все три подпикселя открыты, красный, зеленый и синий цвета объединяются, чтобы казаться белыми. Закрытие их всех приводит к появлению черного цвета. Смешивая количество света, поступающего от разных субпикселей, телевизор способен создавать множество различных цветов в различных оттенках и оттенках. То, что вы видите на другом конце, — это картинка.

Что это значит для вас: лучший цвет.

Современные телевизоры используют светодиоды для обеспечения “белой” подсветки, но вот проблема с этой настройкой: светодиоды плохо производят белый свет. Как известно любому, кто перешел от ламп накаливания к компактным флуоресцентным или светодиодным лампам, вещи в вашем доме выглядят не так, как после переключения. Цвета выглядят бледными, а сам свет кажется холодным и стерильным. 

Производители лампочек усердно работали над изменением “температуры” этих ламп, используя различные методы, чтобы они казались более теплыми и естественными для наших глаз, и сегодня с ними легче жить. В некотором смысле квантовые точки делают нечто подобное, помогая светодиодной подсветке в ЖК-телевизорах быть более благоприятной для создания точных цветов.

Самое забавное в светодиодных лампах то, что они не светятся естественным белым светом. “Белые” светодиоды в вашем телевизоре на самом деле являются синими светодиодами, покрытыми желтым люминофором, который производит “своего рода” белый свет. Но этот квазибелый свет не соответствует идеалу. Если бы вы поместили его в призму (помните те, что были на уроке естествознания?), он не создавал бы радугу света одинаково яркого во всех оттенках. 

Например, он прискорбно мал по интенсивности в красных длинах волн, поэтому красный цвет после фильтрации будет казаться более тусклым, чем зеленый и синий, что влияет на все остальные цвета, которые пытается создать телевизор. Инженеры могут компенсировать эту неравномерную интенсивность цвета, уравновешивая ее обходными путями (например, вы можете уменьшить количество зеленого и синего, чтобы соответствовать), но в результате страдает интенсивность конечного изображения.

Производителям телевизоров нужен “более чистый” источник белого света, более равномерно сбалансированный по красному, зеленому и синему цветовому спектру. Вот тут-то и появляются квантовые точки.

Введите квантовую точку

Напомним, что квантовые точки-это крошечные фосфоресцирующие кристаллы, которые светятся, когда вы освещаете их светом. Они могут светиться множеством цветов, и какой цвет они светят, определяется их размером. Поскольку размер квантовой точки теперь можно точно контролировать (основываясь на том, сколько в ней атомов – эти штуки меньше вируса), результирующий свет, который они излучают, может быть набран так же точно. Они также удивительно стабильны, что означает, что эффект не изнашивается и не меняется с течением времени. Квантовая точка, изготовленная для того, чтобы светиться определенным оттенком красного, всегда будет светиться этим оттенком красного. Видишь, к чему это ведет?

Квантовые точки и зачем они вам нужны в вашем следующем телевизоре?
Пленка для усиления квантовых точек (QDEF) оказывается зажатой между подсветкой дисплея и традиционным жидкокристаллическим модулем (LCM).

То, что сейчас делают производители телевизоров, — это берут лист пленки и насыщают его кучей квантовых точек, которые были спроектированы так, чтобы светиться очень точными оттенками красного и зеленого. Затем они отказываются от светодиода, покрытого желтым люминофором, который они использовали, и вместо этого используют чистый синий светодиод.

Теперь, в этот момент вы, возможно, думаете: Эврика! Теперь у нас есть синий свет, красный и зеленый исходят от квантовых точек! RGB = готово!” Но на самом деле это работает не так. Помните, что квантовые точки находятся на гигантском однородном листе, а не аккуратно расположены в микроскопических субпикселях. Так что все эти цвета смешиваются в блендере.

Когда синий светодиод светит на насыщенный квантовыми точками лист пленки и точки начинают светиться красным и зеленым, все три из них объединяются, создавая идеальный белый свет. Теперь цветные фильтры на ЖК-экране имеют лучший источник света для работы и могут более точно и эффективно отфильтровывать красный, зеленый и синий цвета. Поскольку в белом свете меньше нежелательных “пиков”, цветовые фильтры не должны их подавлять. Например, при создании красного цвета интенсивность оранжевой и желтой длин волн невелика, поэтому вы получаете более яркие и точные красные цвета. И когда красный, зеленый и синий цвета становятся ярче и точнее, каждый результирующий цвет, полученный в процессе смешивания цветов, будет более точным и ярким.

Вуаля. Теперь у вас есть ЖК-телевизор с гораздо лучшими цветовыми возможностями. И эта более широкая цветовая гамма будет особенно хороша для телевизоров 4K UHD, которые могут обрабатывать гораздо больше информации о цвете, чем телевизоры 1080p HD.

Есть только одна загвоздка.

Это все еще ЖК — телевизор

Большинство телевизоров на основе ЖК-дисплеев изо всех сил стараются производить черные цвета, которые не выглядят серыми, потому что жидкокристаллические модули – эти “жалюзи”, которые могут блокировать свет, – не идеальны. Даже когда они полностью закрыты, сквозь них просачивается немного света от подсветки. Вот почему отображение “черного” экрана на вашем телевизоре выглядит слегка серым, но когда вы его выключаете, он становится черным как смоль. Тот серый цвет, который вы видите, — это минимальное количество просачивающегося света.

Квантовые точки нацелены на повышение производительности в некоторых из этих областей, но, в конце концов, ЖК – панель имеет свои ограничения-она никогда не сможет полностью погасить весь свет за ней. По этой причине качество изображения всегда будет ухудшаться по сравнению с технологией OLED, в которой есть пиксели, которые могут полностью перестать излучать свет при правильном сигнале, создавая чернильно-черное качество изображения.

Тем не менее, учитывая, что плазменные телевизоры теперь вышли на пенсию, а OLED-телевизоры (LG-единственная компания, производящая их) по-прежнему непомерно дороги для большинства, приятно знать, что ЖК-телевизоры получат помощь от квантовых точек.

Оцените статью
Добавить комментарии
Квантовые точки и зачем они вам нужны в вашем следующем телевизоре?
bb558f90085e9d833089faa84eb24e02
Как связать шапочку для новорожденного. Инструкции и советы