فناوری کوانتوم دات (Quantom Dots) در تلویزیون چیست؟
بهمن
نانوکریستالهای نیمههادی که بهعنوان فناوری کوانتوم دات شناخته میشوند، به اجسامی اطلاق میشود که از مواد نیمه هادی ساخته شده و خود رفتار کوانتومی را اجرا میکنند. این نانوکریستالها در حدودی میان نیمه هادیها و مولکولهای جدا از یکدیگر واقع شده و رفتار الکترونیکی خاصی دارند. در این مقاله به بررسی این فناوری میپردازیم.
کوانتوم داتها، تکنولوژیای مبتنی بر نانوکریستالهای نیمه هادی هستند که عملکرد مشابه OLED داشته و بهینه و باکیفیتتر عمل میکنند. این تکنولوژی در صنایع مختلفی مانند ترانزیستورها، سلولهای خورشیدی، LEDها و دیودهای لیزری به کار برده میشود.
از جمله کاربردهای مهم کوانتوم دات، استفاده در پنلهای LED است که بهتدریج در مسیر جایگزینی LCDها و LEDها حرکت میکند. شرکتهای تولیدکننده تلویزیون نیز از این تکنولوژی برای تولید نور سفید خالص استفاده کرده و به بهبود دقت رنگها و افزایش کنتراست تصاویر دست یافتهاند.
استفاده از کوانتوم دات بهجای فیلترهای رنگی نیز به بهبود ۳ برابری مصرف انرژی و بهبود عملکرد نمایشگر از زوایای دید گسترده منجر گردیده است.
تکنولوژی کوانتوم دات به کار رفته در تلویزیون
در حال حاضر، برخی از شرکتهای تولیدکننده پنلهای کوانتوم دات از نور پسزمینه آبی و ذرات کوانتومی قرمز و سبز استفاده میکنند تا رنگهای مختلف را نمایش داده و در نتیجه تصاویر با کیفیتی ارائه دهند.
گام بعدی در تکنولوژی کوانتوم دات، حذف کریستال مایع است. در دهههای گذشته، مهندسان زمان و انرژی زیادی را صرف حذف محدودیتهای نمایشگرهای کریستال مایع کردهاند. با این حال، با وجود بهبودهای چشمگیر، این نمایشگرها هنوز به مقایسه با انواع OLEDها نمیپردازند.
حذف کریستال مایع و به کار گیری خود کوانتوم داتها برای نمایش رنگها یکی از اقدامات مهم در این زمینه به شمار میرود. مهندسان در حال توسعه نوع خاصی از این ذرات هستند که با دریافت جریان الکتریسیته نور را مطابق با عملکرد OLEDها تولید کنند.
این رویکرد میتواند بهبودهای قابل توجهی در کنتراست، کنترل بهتر بر روی بخشهای مختلف نمایشگر و روشنایی بیشتر را به ارمغان آورد. با این حال، شرکتهای تولیدکننده تلویزیون، معمولاً از نامهای تجاری خاص خود برای تلویزیونهای تولید شده با فناوری کوانتوم دات استفاده میکنند که با تفاوت در نام، از یک فناوری مشابه بهره میبرند.
این وضعیت در تکنولوژی کوانتوم دات نیز وجود دارد بهعنوان مثال، تلویزیونهای QLED سامسونگ و نانوسل الجی از این ذرات نانو برای بهبود تصاویر استفاده میکنند.
معرفی تلویزیون QLED
عنوان QLED (Quantum Dot LED) که توسط سامسونگ برای تلویزیونهای آن استفاده میشود، به وجود فناوری کوانتوم دات در پنلهای LED اشاره دارد. به طور سادهتر، تکنولوژی کوانتوم دات همراه با پنلهای LED، تلویزیون QLED سامسونگ را شکل میدهد.
تلویزیون QLED سامسونگ دارای یک صفحه است که از نقاط کوانتومی تشکیل شده و این صفحه بر روی یک پنل LED معمولی قرار دارد. اگر از لایه کوانتومی صرفنظر کنیم، یک تلویزیون LED معمولی خواهیم داشت.
همچنین، باید توجه کنید که تلویزیونهای LED نیز از همان تکنولوژیهای LCD استفاده میکنند و نور پسزمینه آنها توسط لامپهای LED تأمین میشود. هر دو تکنولوژی از خود نوری ساطع نمیکنند؛ بلکه نور تابیده شده از پسزمینه را با استفاده از فیلترهای مختلف به رنگهای گوناگون تبدیل میکنند.
LCD یا همان صفحه نمایش کریستال مایع، یک نمایشگر نوری است که بر پایه ویژگیهای نوری کریستال مایع ساخته میشود. کریستال مایع بهعنوان یک ماده با ویژگیهای دوگانه جامد و مایع، بین دو صفحه شیشهای پلاریزه شده قرار گرفته و با توجه به ولتاژ وارد شده، نور را عبور یا مسدود میکند.
اعمال ولتاژ به کریستال مایع، تغییر وضعیت قطبهای مولکولی آن را ایجاد مینماید. کریستالهای مایع پس از این مرحله، به نوری که در پسزمینه توسط لامپهای فلوئورسنت تولید شده، اجازه میدهند از خود عبور کند. این نور سپس به سمت فیلترهای رنگی نامرئی برخورد میکند که وظیفه تولید رنگهای سبز، قرمز و آبی را دارند؛ در نتیجه، برای هر پیکسل در صفحهنمایش LCD یک واحد نور وجود دارد. ترکیب این پیکسلها در نهایت، تصویر نهایی را ایجاد مینماید. این فرایند نشان دهنده عملکرد پیکسلها در ایجاد تصاویر در تلویزیونها و نمایشگرهای LCD است.
نحوه نوردهی در تلویزیونهای QLED
تفاوت اساسی بین تلویزیونهای LED و تلویزیونهای LCD در روش تابش نور است. در تلویزیونهای ال سی دی، یک صفحه وسیع از لامپهای فلورسنتی نور به طور یکدست به پنل تلویزیون میتابند. در عین حال، در تلویزیونهای LED از لامپهای LED برای تأمین نور پسزمینه استفاده میشود.
همانطور که پیشتر اشاره شد، تلویزیونهای QLED از نوع LED هستند و از سیستم Edge-lit LED (نوردهی از کنارهها) بهره میبرند که در این سیستم، LEDها در حاشیه دور پنل قرار میگیرند.
در تلویزیون QLED، نمایشگر به مناطق مختلف تقسیم شده و هرکدام از این مناطق جداگانه نوردهی میشوند. افزایش تعداد مناطق نوردهی، کنتراست تصویر را بهبود میبخشد؛ زیرا میتوان بر اساس نیازهای مختلف صحنه، نور زمینه را در هر منطقه بهصورت مستقل تنظیم کرد.
به این ترتیب، این توضیحات نشان میدهد که چگونه تلویزیونهای QLED شرکت سامسونگ با استفاده از سیستم LED موجود در تلویزیونهایی همانند تلویزیون سونی 55 اینچ، نوردهی به مناطق مختلف، کنتراست و کیفیت تصویر را بهبود میبخشند.
مزایای تلویزیون QLED نسل جدید
بعد از معرفی نسل سوم تلویزیونهای مجهز به فناوری کوانتوم دات، جنس نقاط نیز تغییر کرده است. در حال حاضر، این ذرات دارای هستههای آلیاژ فلزی جدید و بدنه فلزی هستند که بهبودهای چشمگیری در زمینههای مختلف ایجاد کردهاند. تلویزیونهای QLED برند سامسونگ نیز از این پیشرفتها بهرهمند شده و نسبت به رقبا دارای برتریهای زیادی است.
دقت رنگ بسیار بالا
یکی از مزایای تلویزیونهای QLED ، دقت بالای رنگ آن است. با استفاده از نقاط کوانتومی جدید، این تلویزیونها قادر به نمایش بازه گستردهتری از رنگها با دقت بسیار بیشتر نسبت به تلویزیونهای معمولی هستند. این تلویزیونها توانایی بازتولید تمامی رنگهای طیف رنگی DCI-P3 را با دقت بالا دارند که در صنایع مختلف مانند فیلمسازی و فیلمبرداری HDR مورداستفاده قرار میگیرد. تلویزیون سونی x80L از نمونههای عالی برای مثال زدن است.
حجم رنگ تلویزیون
همچنین، تلویزیونهای QLED دارای حجم رنگ 100 درصدی هستند که به شکل نمایش سهبعدی تعریف میشود. این میزان حجم رنگ نشان دهنده ظرفیت بازتولید رنگ در یک نمایشگر در تمامی سطوح روشنایی است. با استفاده از نقاط کوانتومی آلیاژی جدید، حتی در بیشینه روشنایی، تلویزیونهای QLED سامسونگ قادر به حفظ دقت در نمایش رنگ هستند.
کنتراست خیره کننده
تلویزیونهای QLED با فناوری کوانتوم دات، علاوه بر ویژگیهایی که قبلاً بررسی شدند، با استفاده از نقاط کوانتومی آلیاژی جدید، دارای کنتراست خیره کنندهای هستند. این ویژگی به تلویزیونها امکان میدهد تا بدون توجه به نور محیط، رنگ سیاه را با غنای بیشتری نمایش دهند. با رنگ سیاه عمیقتر در کنار حداکثر روشنایی بیشتر، تصاویر توسط تلویزیونهای QLED سامسونگ دارای کنتراست واقعیتری میشوند.
تجربه HDR منحصر به فرد
یکی دیگر از ویژگیهای بهخصوص تلویزیونهای QLED، تجربه HDR منحصر به فرد است. HDR در واقع همان High Dynamic Range یا محدوده دینامیکی بالا که به اختلاف روشنایی بین نقاط روشن و تیره در یک تصویر اشاره دارد. استفاده از استاندارد HDR در این تلویزیونها تضمین میکند که نقاط روشن بسیار روشن و نقاط تیره بسیار تیره باشند. این استاندارد HDR در محدوده 1500 تا 2000 نیت قرار دارد. بهعنوان مثال، تلویزیونی با استاندارد HDR 1500 قادر به فراهمکردن حداکثر روشنایی 1500 نیت است که تقریباً معادل روشنایی صحنههای طبیعی در روز روشن میشود.
استاندارد HDR تلویزیون
استاندارد HDR مورداستفاده در این تلویزیونها، با حجم رنگ 100 درصدی، امکان نمایش تمامی رنگها با دقت بالا را فراهم میکند. این استاندارد به تلویزیونها این امکان را میدهد که تصاویر با دقت رنگی مثالزدنی را به تماشاگر ارائه دهند، بدون توجه به میزان روشنایی. به این ترتیب، تجربه منحصر به فردی از HDR برای تماشاگران به وجود میآید.
زاویه دید گستردهتر نسبت به سایر پنلها
یکی از مزایای تلویزیونهای QLED، زاویه دید گستردهتر نسبت به سایر پنلهای VA است. در مقایسه با پنلهای VA که زاویه دید کمتری دارند، QLEDها با استفاده از ساختار فناوری کوانتوم دات و فناوری Ultra Black، زاویه دید بهتری ارائه میدهند. این مزیت به تماشاگران این امکان را میدهد که از هر نقطهای از اتاق به تلویزیون نگاه کرده و تغییرات محتوا را باکیفیت حفظ کنند. همچنین، با وجود این زاویه دید گسترده، تصاویر باکیفیت و کنتراست بالا در تمام نقاط اتاق قابل مشاهده خواهند بود.
فناوری Ultra Black
فناوری Ultra Black در تلویزیونهای تولید شده با فناوری کوانتوم دات به کاهش بازتاب نور از صفحه نمایش پرداخته که باعث حذف موانع مرتبط با بازتاب نور، از جمله کاهش جزئیات تصویر در برخی قسمتها و افزایش کیفیت تجربه تماشا میشود. این فناوری با کاهش بازتاب نور، به تصاویر تعادل بیشتری در میان روشنایی و تاریکی میبخشد.
تلویزیونهای QLED، بهرهمندی از فناوری Ultra Black را در ارتقا تجربه تماشای تلویزیون با پشتیبانی از استاندارد HDR 1500 ارائه میدهند. این فناوری به تقویت کنتراست و جزئیات تصاویر در هر سطح روشنایی کمک میکند.
مناسب برای گیمینگ
در آخر، با توجه به اینکه تلویزیونهای QLED به لحاظ زاویه دید گستردهتر نسبت به پنلهای VA و همچنین مدیریت مناسب رنگ و کنتراست، گزینه مناسبی برای گیمینگ نیز محسوب میشوند. این تلویزیونها باعث ایجاد تجربهای خوشایند برای گیمرها میشوند. همین ویژگیهای بینظیر در تلویزیونهای سونی موجب شده است که قیمت تلویزیون سونی نسبت به سایر برندها بالاتر باشد.
سخن پایانی
فناوری کوانتوم دات به معنی استفاده از خواص کوانتومی ذرات برای ارسال و دریافت اطلاعات در تلویزیون است و هدف آن بهبود کیفیت تصویر و سرعت انتقال اطلاعات در تلویزیون است.
یکی از مزایای استفاده از فناوری کوانتوم دات در تلویزیون، بهبود کیفیت تصویر است. با استفاده از خواص کوانتومی ذرات، تلویزیونهای کوانتومی دات قادر به تولید تصاویر با رزولوشن بالاتر و رنگهای بیشتر هستند. این باعث میشود تجربه تماشای تلویزیون برای کاربران بهتر و واقعیتر شود.
همچنین، فناوری کوانتوم دات میتواند سرعت انتقال اطلاعات را نیز افزایش دهد. با استفاده از خواص کوانتومی ذرات، انتقال اطلاعات در تلویزیونهای کوانتومی دات به صورت فوری و بدون تاخیر صورت میگیرد. این به معنی این است که کاربران قادرند به طور زنده و بدون هیچ تاخیری برنامههای تلویزیونی را تماشا کنند.