ما هو تلفزيون النقاط الكمية (المعروف أيضًا باسم QD QLED)؟

بالرغم من بعض النواقص ، تلفزيونات ال سي دي (بما فيها تلفزيونات LED / LCD) هي النوع السائد من أجهزة التلفزيون التي يشتريها المستهلكون. أدى قبول أجهزة تلفزيون LCD إلى تسريع اندثار CRT و تلفزيونات الإسقاط الخلفي وهو السبب الرئيسي في ذلك لم تعد أجهزة تلفزيون البلازما متوفرة.

فى السنوات الاخيرة، تلفزيون OLED, بقيادة LG، تم وصفه بأنه خليفة لشاشات الكريستال السائل. على الرغم من أن OLED تمثل خطوة في تكنولوجيا التلفزيون ، إلا أن أجهزة تلفزيون LCD قد ارتقت بها من خلال دمج النقاط الكمومية (المعروفة أيضًا باسم QLED).

ما هي نقطة الكم

النقطة الكمومية هي بلورة نانوية مصنعة بخصائص أشباه الموصلات يمكنها تحسين السطوع وأداء الألوان المعروض في الصور الثابتة وصور الفيديو على شاشة عرض من الكريستال السائل.

النقاط الكمومية هي جزيئات انبعاثية (تشبه إلى حد ما الفوسفور على تلفزيون البلازما). عندما تصطدم الجسيمات بفوتونات من مصدر ضوء خارجي (في حالة تلفزيون LCD تطبيق ، ضوء LED أزرق) ، تنبعث كل نقطة لون عرض نطاق معين ، والذي يتم تحديده بواسطة حجمه. تبعث النقاط الأكبر حجمًا ضوءًا مائلًا نحو اللون الأحمر. عندما تصبح النقاط أصغر ، تنبعث منها ضوء مائل نحو اللون الأخضر.

عندما يتم تجميع النقاط الكمومية ذات الأحجام المحددة في هيكل ويتم دمجها مع مصدر ضوء LED أزرق ، فإن النقاط الكمومية تبعث الضوء عبر النطاق الترددي اللوني الكامل المطلوب لمشاهدة التلفزيون.

كيف يمكن استخدام النقاط الكمية في تلفزيونات LCD

بمجرد تكوين النقاط الكمومية ، يمكن وضع النقاط ذات الأحجام المختلفة عشوائيًا أو بطريقة منظمة الحجم في غلاف يمكن وضعه داخل تلفزيون LCD. مع تلفزيون LCD ، تكون النقاط عادةً في حجمين ، أحدهما مُحسَّن للأخضر والآخر مُحسَّن للأحمر.

توضح الصورة أعلاه الطرق التي يمكن بها وضع النقاط الكمومية في تلفزيون LCD.

• داخل الغلاف (يشار إليه باسم بصري الحافة) على طول حواف لوحة LCD بين مصدر ضوء حافة LED أزرق ولوحة LCD (لأجهزة تلفزيون LED / LCD ذات الإضاءة الحادة).
• على طبقة تحسين الفيلم (QDEF) الموضوعة بين مصدر ضوء LED أزرق ولوحة LCD (لمجموعة كاملة أو أجهزة تلفزيون LED / LCD مضاءة مباشرة).
• على شريحة موضوعة فوق مصادر ضوء LED زرقاء على طول حافة لوحة LCD (لأجهزة تلفزيون LED / LCD مضاءة بالحافة).

في جميع الطرق ، يرسل مصباح LED أزرق الضوء عبر النقاط الكمومية التي تثيرها الكم تنبعث النقاط من الضوء الأحمر والأخضر (والذي يتم دمجه أيضًا مع اللون الأزرق القادم من ضوء LED مصدر).

يمر الضوء الملون المختلف عبر شرائح LCD ومرشحات الألوان ، ثم إلى الشاشة لعرض الصور. تسمح الطبقة الباعثة للنقطة الكمومية المضافة لتلفزيون LCD بعرض أكثر تشبعًا وأوسع التدرج اللوني من تلفزيونات LCD بدون طبقة النقاط الكمية المضافة.

تأثير إضافة النقاط الكمية على تلفزيونات LCD

الموضح أدناه هو مخطط ومثال على كيفية إضافة النقاط الكمومية إلى أجهزة تلفزيون LCD لتحسين أداء الألوان.

الرسم البياني في الجزء العلوي هو تمثيل رسومي قياسي يوضح طيف الألوان المرئي الكامل. لا يمكن لأجهزة التلفزيون وتقنيات الفيديو عرض نطاق الألوان بالكامل. مع وضع ذلك في الاعتبار ، تُظهر المثلثات المعروضة داخل هذا الطيف مدى قرب تقنيات الألوان المختلفة المستخدمة في أجهزة عرض الفيديو من هذا الهدف.

كما ترون من المثلثات المشار إليها ، فإن أجهزة تلفزيون LCD التي تستخدم إضاءة خلفية LED بيضاء تقليدية أو إضاءة الحافة تعرض نطاق ألوان أضيق من أجهزة التلفزيون المجهزة بنقاط الكم. تعرض النقاط الكمية ألوانًا أكثر تشبعًا وطبيعية ، كما هو موضح في المقارنات أدناه رسم بياني.

معيار LED / LCD مقابل. OLED

تحتوي أجهزة تلفزيون LCD على عيوب في تشبع اللون ومستوى الأداء الأسود ، خاصةً عند مقارنتها بأجهزة تلفزيون البلازما ، التي لم تعد متوفرة. ساعد دمج أنظمة الإضاءة السوداء والحواف LED إلى حد ما ، لكن هذا لم يكن كافياً.

استجابةً لذلك ، اتبعت صناعة التلفزيون (معظمها من LG) تقنية OLED كحل لأنها يمكن أن تنتج نطاقًا لونيًا أوسع وأسودًا مطلقًا.

تستخدم LG نظامًا يُشار إليه باسم WRGB ، وهو مزيج من وحدات البكسل الفرعية OLED الباعثة للضوء الأبيض ومرشحات الألوان لإنتاج الصور. قامت Samsung بدمج وحدات البكسل الفرعية OLED الباعثة للضوء باللون الأحمر والأخضر والأزرق.

تبدو أجهزة تلفزيون OLED رائعة ، لكن المشكلة الرئيسية التي تبطئ العديد من العلامات التجارية للتلفزيونات من طرح أجهزة تلفزيون OLED في السوق على نطاق واسع هي التكلفة.

على الرغم من الادعاء بأن أجهزة تلفزيون LCD أكثر تعقيدًا من حيث الهيكل من أجهزة تلفزيون OLED ، إلا أن تصنيع تلفزيون OLED يكون أكثر تكلفة في أحجام الشاشات الكبيرة. هذا بسبب العيوب التي تظهر في عملية التصنيع والتي تؤدي إلى رفض نسبة كبيرة من لوحات OLED من الاستخدام لأحجام الشاشات الكبيرة. نتيجة لذلك ، فإن معظم مزايا OLED (مثل عرض نطاق لوني أوسع ومستوى أسود أعمق) على تلفزيونات LED / LCD لم ينتج عنها اعتماد واسع من الشركة المصنعة.

الاستفادة من قيود إنتاج OLED والقدرة على دمج النقاط الكمية في تصميم تلفزيون LED / LCD المنفذ حاليًا (مع القليل من التغيير المطلوب في خط التجميع) ، يُنظر إلى النقاط الكمومية على أنها تذكرة لتقريب أداء تلفزيون LED / LCD من أداء OLED ، ولكن بتكلفة أقل.

شاشات الكريستال السائل مع النقاط الكمية (QLED) مقابل. OLED

إضافة النقاط الكمومية إلى تلفزيون LCD يجعل أداءه أقرب إلى أداء تلفزيون OLED. ما يزال، هناك مجالات لكل منها مزايا وعيوب. فيما يلي أمثلة لبعض هذه الاختلافات.

النقاط الكمومية: حاضر ومستقبل ملون

الموفرون الرئيسيون لتكنولوجيا النقاط الكمومية للاستخدام في أجهزة التلفزيون هم نانوسيس و 3 م، والتي توفر خيار فيلم النقاط الكمومية (QDEF) للاستخدام مع أجهزة تلفزيون LED / LCD ذات إضاءة خلفية كاملة.

في الصورة أعلاه ، التلفزيون الموجود في أقصى اليسار عبارة عن تلفزيون Samsung 4K LED / LCD. إلى اليمين والجزء السفلي يوجد تلفزيون LG 4K OLED. يوجد فوق تلفزيون LG OLED تلفزيون Philips 4K LED / LCD مزود بتقنية Quantum-dot. يظهر اللون الأحمر على Philips أكثر من مجموعة Samsung وهو أكثر تشبعًا قليلاً من الأحمر المعروض على مجموعة LG OLED.

على الجانب الأيمن من الصورة ، توجد أمثلة على أجهزة تلفزيون مجهزة بنقاط كمية من TCL و Hisense.

حقق استخدام النقاط الكمومية قفزة كبيرة إلى الأمام حيث عرض العديد من صانعي التلفزيون أجهزة التلفزيون التي تدعم النقاط الكمية في المعارض التجارية ، بما في ذلك Samsung و TCL و Hisense / Sharp و Vizio و Philips. من بين هؤلاء ، قامت Samsung و Vizio بإحضار نماذج إلى السوق في الولايات المتحدة ، حيث قفزت TCL أيضًا. صنفت Samsung و TCL أجهزة التلفزيون ذات النقاط الكمومية على أنها تلفزيونات QLED ، بينما يستخدم Vizio مصطلح Quantum.

مع LG و Sony (اعتبارًا من 2020) باعتبارهما الصانعين الوحيدين لأجهزة تلفزيون OLED (تستخدم أجهزة تلفزيون Sony OLED لوحات LG OLED) لسوق الولايات المتحدة ، البديل النقطي لتحسين اللون الذي تقدمه شركة Nanosys وقد تمكن 3M من تمكين شاشات الكريستال السائل من مواصلة هيمنتها على السوق لسنوات حتى يأتي.