استفاده از نقاط کوانتومی برای افزایش عملکرد تلویزیون ال سی دی

پیدا کردن آنچه شما نیاز دارید در مورد نقطه های کوانتومی (مانند QLED)

نقطه کوانتومی و تلویزیون های ال سی دی

شکی نیست که علیرغم برخی از معایب ، تلویزیون های ال سی دی نوعی غالب تلویزیون هستند که مصرف کنندگان به عنوان مرکز سرگرمی خانگی خود به فروش می رسند. پذیرش سریع تلویزیون ال سی دی قطعا باعث نابودی CRT و تلویزیون های پروژکتور عقب شده است و دلیل اصلی این است که تلویزیون های پلاسما دیگر با ما نیستند .

با این حال، تلویزیون OLED توسط بسیاری از کاربران عرضه می شود، با عملکرد "افزایش یافته" آن به عنوان جانشین قانونی LCD. در حقیقت، LG با شركت تولید و فعالانه تلویزیونهای OLED شركت خود را بر این فناوری قرار داده است.

با این حال، تا حدی که طرفداران می خواهند تصور کنند که OLED نشان دهنده یک پیشرفت در تکنولوژی تلویزیون است، تلویزیون های ال سی دی هنوز هم می توانند آن را با پیوستن نقطه های کوانتومی انجام دهند.

نقطه کوانتومی چیست؟

برای اهداف کاربرد در تلویزیون ها و نمایشگرهای ویدئویی، یک نقطه کوانتومی یک نانوکریستال ساختمانی با خواص نیمه هادی است که می تواند برای افزایش روشنایی و عملکرد رنگ نمایش داده شده در تصویر های تصویری و تصویری روی صفحه LCD استفاده شود.

نقطه کوانتومی ذره های انتشاراتی هستند (تا حدودی مانند فسفر بر روی یک تلویزیون پلاسما)، اما در این مورد، زمانی که آنها با فوتون از یک منبع نور خارجی (در مورد برنامه تلویزیون ال سی دی یک نور آبی LED) برخورد می کنند، هر نقطه از رنگ از پهنای باند مشخصی که اندازه آن تعیین می شود.

نقاط بزرگتر نور را که به سمت قرمز است، رها می کند و به عنوان نقطه کوچکتر می شود، نور را منتشر می کند که بیشتر به سمت سبز تبدیل شده است. هنگامی که نقطه کوانتومی از اندازه های تعیین شده با هم در یک ساختار (بیشتر در این در صفحه بعد) گروه بندی می شوند و با یک منبع نور LED آبی ترکیب می شوند، می توانند نور را در سراسر پهنای باند رنگی مورد نیاز برای مشاهده تلویزیون منتشر کنند. با استفاده از خواص کوانتومی نقطه، تولید کنندگان تلویزیون می توانند عملکرد روشنایی و رنگی تلویزیون های ال سی دی را بالاتر از توانایی های فعلی افزایش دهند.

تصویر بالا ساختار یک نقطه کوانتومی (در سمت راست) را نشان می دهد، مثال فرضیه رابطه خواص انتشار رنگ کوانتومی Dot با توجه به اندازه (در سمت چپ) و روش که در آن نقطه کوانتومی در واقع ساخته شده (به نظر می رسد چیزی خارج از آزمایشگاه دکتر دکتر فرانکنشتاین یا کالج شیمی شیمی).

چگونه نقاط کوانتومی در تلویزیون های LCD استفاده می شود

هنگامی که نقاط کوانتومی ساخته می شوند، نقاط اندازه های مختلف می توانند به شکل تصادفی یا به اندازه سازماندهی شده در یک پوشش قرار گیرند که می تواند در داخل یک تلویزیون ال سی دی قرار گیرد (با یک تلویزیون ال سی دی، نقاط به طور معمول دو اندازه هستند، یکی برای سبز و دیگر برای قرمز بهینه شده است).

تصویر نشان داده شده در این صفحه نشان می دهد که چگونه نقاط کوانتومی را می توان در تلویزیون ال سی دی استفاده کرد، با توجه به پوشش نوع مورد استفاده.

• در داخل یک پوشش (به عنوان لبه نوری) در امتداد لبه های پانل ال سی دی بین منبع نور لبه ی LED آبی و پانل LCD ( برای تلویزیون های LED / LCD لبه ی لبه ) قرار گرفته است.
• در یک "لایه تقویت فیلم" بین یک منبع نور LED آبی و پانل LCD (برای تلویزیون های LED / LCD مستقیم و مستقیم) قرار گرفته است.
• در یک تراشه که روی منابع نور آبی LED قرار دارد در امتداد یک پانل LCD (برای تلویزیون های LED / LCD لبه لبه) قرار دارد.

در هر روش، یک چراغ آبی نور را از طریق نقاط کوانتومی ارسال می کند، که پس از آن هیجان زده می شوند تا نور قرمز و سبز را منتشر کنند (که همچنین با آبی که از منبع نور LED می آید ترکیب می شود). سپس نور رنگی مختلف از طریق تراشه های LCD، فیلترهای رنگی و بر روی صفحه نمایش برای نمایش تصویر عبور می کند. لایه اضافی کوانتومی نقطه Dot اجازه می دهد تا تلویزیون ال سی دی رنگ اشباع و گسترده تر از تلویزیون های ال سی دی بدون لایه کوانتومی Dot اضافه شود.

یک تظاهرات ویدئویی از برنامه نقطه کوانتومی را در یک مانیتور LCD (Geeks Home Theater / Vision QD)

اثر افزودن نقاط کوانتومی به تلویزیون های ال سی دی

در بالا نشان داده شده است هر دو نمودار و یک مثال از چگونگی اضافه کردن نقطه های کوانتومی به تلویزیون های ال سی دی می تواند عملکرد رنگ را بهبود بخشد.

در نمودار بالا یک نمایشگر گرافیکی استاندارد است که طیف رنگی قابل مشاهده را نشان می دهد. با این حال، تلویزیون ها و فن آوری های ویدئویی نمی توانند کل طیف رنگ را نمایش دهند، بنابراین با توجه به این که مثلث نمایش داده شده در آن طیف نشان می دهد که چطور تکنولوژی های مختلف رنگی مورد استفاده در دستگاه های نمایش تصویری به این هدف نزدیک می شوند.

همانطور که می بینید از مثلث ارجاع شده، تلویزیون های ال سی دی با استفاده از نور سفید سنتی سفید یا روشنایی لبه نمایش بسیار کمتر از استاندارد رنگ NTSC که در سال 1953 برای انتقال رنگ به تصویب رسید. با این حال، همانطور که مشاهده کردید، هنگامی که نقطه کوانتومی به ترکیب اضافه می شود، رنگ بر روی یک تلویزیون ال سی دی توانایی گسترش به اندازه کافی به اندازه کافی برای دیدار با استاندارد NTSC رنگ است.

اثر عملی: رنگ ها اشباع و طبیعی تر است، همانطور که در مقایسه های زیر نمودار نشان داده شده است.

همچنین لازم به ذکر است که نقطه کوانتومی نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای برآورده کردن نیازهای هر دو استانداردهای رنگ HD (rec.709) و Ultra HD (rec.2020 / BT.2020)، همانطور که در مقاله کوانتومی Dots For Ultra پرچم های رنگی در LCD ها توسط انجمن بین المللی اپتیک و فوتونیک منتشر شده است.

ال سی دی در مقابل OLED

همانطور که در مقدمه من به این مقاله اشاره شد، تلویزیون های ال سی دی شایع ترین نوع استفاده می شود در خانوارها در سراسر جهان است. اما با این حال، تلویزیون های ال سی دی دارای اشکالاتی هستند که شامل اشباع رنگ و عملکرد سیاه و سفید، به ویژه در مقایسه با تلویزیون های پلاسما است. ترکیب سیستم های نورپردازی سیاه و سفید لبه تا حدودی کمک کرده است، اما این کاملا به اندازه کافی نیست.

به عنوان یک پاسخ به این نواقص، صنعت تلویزیون (اغلب LG) به عنوان راه حل OLED را دنبال کرده است، چرا که تلویزیون هایی با تکنولوژی OLED می توانند طیف رنگی گسترده تر و سیاه سیاه را تولید کنند.

با این حال، اگر چه OLED به عنوان یک جایگزین بهتر برای LED / LCD مورد ستایش قرار گرفته است، پس از سال ها وعده ها و تلاش های شکست خورده برای رسیدن به بازار، در سال 2014 تنها LG و سامسونگ وارد بازار تلویزیون با صفحه نمایش OLED تلویزیون بزرگ که در CES 2013 معرفی شده با استفاده از دو روش های کمی متفاوت.

LG از یک سیستم به نام WRGB استفاده می کند که ترکیبی از زیر پیکسل های نور سفید OLED و فیلتر های رنگی برای تولید تصاویر است، در حالی که سامسونگ دارای زیرپیکسل OLED واقعی قرمز، سبز و آبی است.

تلویزیون های OLED واقعا عالی هستند، اما یکی از مسائل مهم است که متوقف بقیه صنعت تلویزیون از آوردن تلویزیون های OLED به بازار در مقیاس وسیع، هزینه.

همچنین لازم به ذکر است که سامسونگ از تولید OLED تلویزیون در سال 2015 خارج شده است و LG و و در حال حاضر سونی به عنوان تنها منبع تلویزیون های OLED که به بازار مصرف عرضه می شوند، به فروش می رسند.

با وجود ادعا که تلویزیون های ال سی دی در ساختار پیچیده تر از تلویزیون های OLED هستند پیچیده تر است، واقعیت واقعی این است که OLED ها تا کنون در اندازه های صفحه نمایش بزرگ مورد نیاز برای تلویزیون های گران قیمت تر ساخته شده اند. این به خاطر نقص هایی است که در فرآیند تولید نشان داده می شود که در نتیجه درصد زیادی از صفحه نمایش OLED را از استفاده برای اندازه های بزرگ روی صفحه نمایش رد می کند. در نتیجه، بسیاری از مزایای استفاده شده از OLED (مانند اینکه قادر به نمایش یک طیف رنگی گسترده و سطح سیاه عمیق تر) بر روی تلویزیون های LED / LCD خفه می شوند.

با استفاده از مشکلات تولید OLED و توانایی ترکیب نقطه های کوانتومی در طراحی تلویزیون LED / LCD که در حال اجرا است (و تغییرات بسیار کمی در خط مونتاژ مورد نیاز است)، نقطه های کوانتومی ممکن است بلیط هایی باشد که بتوان عملکرد تلویزیون LED / LCD را نزدیک تر از تولیدکنندگان تلویزیون برای OLED امیدوار بودند - و قیمت بسیار پایین تر.

ال سی دی با نقاط کوانتومی در مقابل OLED

نشان داده شده در این صفحه یک نمودار نسبت روشنایی، پوشش رنگ و نیاز مصرف انرژی دو تلویزیون LED / LCD سونی است که دارای نقطه های کوانتومی با تلویزیون OLED نسل اول منتشر شده توسط سامسونگ و الجی است.

بدون درک جزئیات فنی، زمانی که شما هر چهار مجموعه را مقایسه می کنید، این رنگ را می بینید که دو سونی Quantum Dot مجهز به سیستم های LED / LCD مجهز به مقایسه هستند و سامسونگ OLED اصلی آن بسیار نزدیک است، در حالی که LG OLED تنظیم به نظر می رسد به زیر انجام دهید.

از سوی دیگر، در حالی که سامسونگ توانایی خروجی با وضوح بالا دارد، هر دو مجموعه ای از LED / LCD ال جی سونی Quantum Dot و الجی OLED بسیار نزدیک هستند.

با این حال، بیشترین تفاوت در مصرف برق است. همانطور که می بینید، هر دو تلویزیون OLED بیش از هر سونی که در این مقایسه استفاده می شود، بیشتر مصرف می کنند، به ویژه هنگامی که شما بیشتر فکر می کنید که 65 اینچی سونی 4K مجموعه مصرف کمتر از تلویزیون 55 اینچی OLED. این بدان معنی است که مانع پیشرفت های مهندسی در نسل های آینده تلویزیون های OLED شود، که یک تلویزیون 65 اینچی OLED ممکن است از توان معادل LED / تلویزیون LCD با نقطه کوانتومی بهره ببرد.

همچنین، یکی دیگر از چیزهایی که باید در نظر داشت این است که در حالی که تلویزیون های LED / LCD صرفه جویی در میزان روشنایی (حتی اگر از ویژگی های دیگر تلویزیون مانند Smart TV و غیره استفاده می کنند) قدرت بیشتری در سطح پایدار مصرف می کنند. ، مصرف برق OLED با میزان روشنایی مورد نیاز برای تولید تصاویر تغییر می کند. بنابراین، محتوای روشن تر، قدرت بیشتری مصرف می شود - و البته، درگیر شدن تلویزیون هوشمند و دیگر ویژگی ها نیز این را تغییر خواهد داد.

بنابراین، همانطور که می بینید، همانطور که در نمودار نشان داده شده است، عامل هزینه اضافی در ساخت و خرید تلویزیون OLED ممکن است از یک تلویزیون LED / LCD مجهز به Dot مجهز به کوانتومی پیشرفت نکرده باشد.

نقطه کوانتومی - حال و آینده رنگارنگ

سه ارائه کننده اصلی از تکنولوژی کوانتومی نقطه برای استفاده در تلویزیون وجود دارد، QD Vision (که راه حل لبه اپتیک برای تلویزیون های LED / LCD لبه را فراهم می کند) و Nanosys و 3M (که گزینه گزینه Quantum Dot Film (QDEF) را فراهم می کند - برای استفاده با تلویزیون های LED / LCD با چراغهای Full Array).

در سمت چپ عکس نشان داده شده در بالا، TV در سمت چپ، سامسونگ 4K LED / LCD TV است و فقط به سمت راست و پایین یک تلویزیون OLED LG 4K است. درست بالای تلویزیون OLED الجی یک فیلیپس 4K LED / LCD تلویزیون مجهز به فناوری Quantum Dot است. همانطور که می بینید، قرمز ها بر روی فیلیپس بیش از سامسونگ قرار دارند و کمی نسبت به قرمز هایی که در مجموعه ی LG OLED نمایش داده می شوند، نسبت به قرمز ها بیشتر است.

در سمت راست عکس، نمونه هایی از تلویزیون های مجهز به نقطه کوانتومی از TCL و Hisense می باشد.

استفاده از نقاط کوانتومی جهش بزرگی به پیش رفته است، چرا که چندین تلویزیون سازنده تلویزیونهای کوانتومی Dot را در CES 2016 از جمله سامسونگ، TCL، Hisense / Sharp، Vizio و Philips نشان داد.

با این حال، به اندازه کافی عجیب و غریب، LG، که برخی از نمونه های تلویزیونی Quantum Dot TV را در سال 2015 نشان داد ، ظاهرا تصمیم به عقب نشینی و استفاده بیشتر از منابع تکنولوژی تلویزیون OLED خود کرده است.

از سوی دیگر، با LG و سونی (از سال 2017) تنها سازندگان تلویزیون های OLED (تلویزیون های سونی OLED از پانل های OLED OLED استفاده می کنند)، جایگزین Quantum Dot برای افزایش رنگ ارائه شده توسط QD Vision، Nanosys و 3M، واقعا می تواند LCD را قادر می سازد تا سالها و دهه های آینده سلطه بازار را ادامه دهد. بنابراین، دفعه بعد که برای خرید یک تلویزیون خریداری می کنید، بررسی کنید که آیا "Color IQ"، "QLED" "QD"، "QDT" یا برچسب مشابه در مجموعه یا در راهنمای کاربر وجود دارد - این نشان می دهد شما که تلویزیون از فن آوری کوانتومی نقطه استفاده می کند.

نقطه کوانتومی و HDR: با هم بهتر: ترکیب HDR و نقاط کوانتومی (دیدگاه QD)

نقاط کوانتومی در نمایشگرهای موبایل: شبکیه اپل (فناوری رادار)