تکنولوژی QLED چیست؟ فناوری نقطه ی کوانتومی در تلویزیون‌ها

qled

سامسونگ تنها یک سری جدید تلویزیون qled در ces 2017 عرضه کرده است که ممکن است فقط بهترین تلویزیونهای موجود در زمان عرضه آنها باشد. اما آیا qled دقیقا همان چیزی است که برای تجربه تماشای تلویزیون در آینده برای شما اهمیت دارد ؟ و باید یک تلویزیون qled یا یک oled خریداری کنید؟ امیدوارم در ادامه به نتیجه گیری دقیقی شمارا برسانیم.

qled چیست ؟

qled در حقیقت،میتوان گفت که معنی لفظی و ساده آن میشود. “دیود کوانتومی نقطه ای نور” ( quantum dot light emitting diode )

qdled خیلی خوب تلفظ نمیشود و جالب از آب درنمیومد، پس با حذف حرف “d” به این شکل خوانده و خلاصه میشود “qled” .

qled اساسا یک تغییر جدید در تکنولوژی تلویزیون های دارای نقطه کوانتومی است که سامسونگ در سال 2016 suhd) super uhd) را به خود اختصاص داده بود.

ما به شما در ادامه معنی و کار دقیق qled را توضیح خواهیم داد اما اول باید دید که کوانتوم دات بکار رفته در تلویزیون های سامسونگ به چه معناست که qled نسخه پیشرفته آن نیز محسوب میشود .

نقاط کوانتومی quantom dot’s

علاوه بر مجموعه suhd مانند سامسونگ ue55ks9000 دستگاه هایی مانند kindle fire hdx 7 آمازون و تبلت  hdx 8.9 از این ذرات کوچک کوانتومی بهره مند بودن .

بله، ذرات؛ نقاط کوانتومی ذرات کوچکی بین دو تا 10 نانومتر قطر هستند. آنها با توجه به توانایی ای که در ترکیب با مواد دیگر دارند میتوانند رنگ های بسیار متنوعی با توجه به اندازه خود تولید و نمایش دهند.

مزیت ذرات کوانتومی این است که آنها قادر به پخش نورهای روشن، پر جنب و جوش و متنوع تری به نسبت هر پنل دیگری رو شامل هستند – نوع رنگی که در واقع hdr نیز محسوب می شود، به لطف روشنایی بالا که می تواند به راحتی با این تکنکلوژی دست آید.

تلویزیون های کوانتومی در اصل با اساس قیمت مناسب تر از oled پنل ها ساخته و راهی بازار شدن که در ازای قیمت کمتر کیفیت به نسبت انحصاری و عالی رو در اختیار قرار میدهند و این موجب سبب شد تا تلویزیون های کوانتومی سامسونگ به شهرت قابل توحهی دست یابند

قربانی همه جانبه در مقایسه qled و oled نسبت کنتراست پنل qled میباشد که قابل مقایسه در هیچ صورتی با مشکی مطلق و کنتراست بینهایت پنل های oled نمیباشد که به همین سبب چند سال هست که اولد ها در حایگاه بهترین تلویزیون های هر نمایشگاه تکنولوژی معتبری شناخته میشوند.

اما واقعا میتوان گفت هرکدام به نوبه خود مزایا و معایبی رو نسبت به هم دارند و شاید قدرت انتخاب و تصمیم گیری برای خرید را راحت تر کند …

quantum dot (qled) vs oled

شاید هنوز عده ای مطلع نباشند و فریب شباهت نام ها را بخورند، اما واقعیت آن است که تلویزیون های کوانتوم دات یا qled و oled از لحاظ فناوری های پایه ای کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند. درست پس از فهمیدن این واقعیت یک سوال مهم در ذهن هر کس شکل می گیرد. خب حالا کدام یک از این دو بهتر است و آینده تلویزیون های هوشمند را رقم می زند؟

پاسخ به این سوال بستگی زیادی به فاکتور زمان دارد. اگر در مورد زمان حال می پرسید باید گفت که oled ها چه از لحاظ کیفیت تصویر و چه از لحاظ کنتراست و رنگ ها تولیدی در جایگاه برتری قرار دارند.

این مسئله بیشتر از همه از آنجا ناشی می شود که پنل های qled فعلی بر پایه فناوری کاملاً قدیمی lcd ساخته شده اند. اما شاید حرف q در ابتدای این نام بتواند تا یکی دو سال آینده تمام معادلات را به نفع تکنولوژی مذکور تغییر دهد.

حرف q در نام qled نشانگر بهره مندی از فناوری «کوانتوم دات» (quantum dot) یا نقطه کوانتومی است. ذره ای میکروسکوپی که به صورت بالقوه توانایی آن را دارد که کیفیت تصویر نمایشگرها را به شکل چشمگیری افزایش دهد. البته این مهم در صورتی محقق می شود که سامسونگ یا هر کمپانی دیگر بتواند این فناوری را از محصور شدن در پنل های lcd خلاص کنند. اما چگونه؟

 قدم نخست: کوانتوم دات چیست؟

کوانتوم دات ذره ای بسیار بسیار کوچک است که ویژگی های کاملاً ویژه ای دارد. تصویر زیر مقیاس خوبی از اندازه این ذرات در مقایسه با یک تار موی انسان به دست می دهد.

گفتیم که نقطه کوانتومی ویژگی های متعددی دارد، اما آنچه بیش از همه برای سازندگان نمایشگرها اهمیت دارد، قابلیت درخشش آن در زمان قرار گرفتن در معرض انرژی است. متناسب با اندازه این نقاط، طول موج نوری که از خود ساطع می کنند نیز متغیر است. یک نقطه بسیار کوچک می تواند رنگ آبی داشته باشد و نقطه ای کمی بزرگتر به رنگ سبز درآید.

در نمایشگرهای بهره مند از فناوری مذکور – از جمله qled سامسونگ – یک قشر بسیار نازک از نقاط کوانتومی در مقابل لایه ای از led های آبی رنگ قرار می گیرند. نور این led ها نه تنها رنگ آبی به عنوان یکی از سه رنگ پایه را تولید می کنند، بلکه انرژی لازم برای نورانی شدن کوانتوم دات ها جهت تولید رنگ سبز و قرمز را نیز فراهم می آورند.

از آنجا که دمای رنگ تولیدی توسط کوانتوم دات ها به راحتی قابل کنترل است، پنل های qled به صورت پیش فرض از میدان وسیع رنگی استاندارد hdr پشتیبانی می کنند. ضمن این که مصرف انرژی چنین نمایشگرهایی نیز بسیار بهینه است. پس می توان بدون نگرانی روشنایی آنها را تا حد مطلوب بالا برد.

قدم بعدی: فیلترهای رنگی کوانتوم دات

در حال حاضر فناوری کوانتوم دات برای افزایش کیفیت و عمق رنگ های تولیدی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی در پنل های lcd مورد استفاده قرار می گیرد. اما هنوز یک مشکل اساسی در این میان وجود دارد و آن هم فیلترهای رنگی است.

در پنل های qled، لامپ های led و کوانتوم دات ها بخشی از نور پس زمینه پنل lcd به حساب می آیند. به عبارت دیگر این دو در کنار هم نور «سفید» تولید می کنند. این نور سفید پلاریزه شده، از میان لایه ای از کریستال مایع و سپس از یک فیلتر رنگی عبور می کند تا شما بتوانید تصویری را مشاهده نمایید.

مشکل اینجاست که فیلتر رنگی مورد اشاره تنها یک رنگ را برای هر پیکسل از خود عبور می دهد و راه عبور دو رنگ دیگر را سد می کند. به بیان دیگر، نور پس زمینه هر سه رنگ را تولید کرده و به فیلترها می فرستد، اما در هر پیکسل تصویر، فیلتر دو طیف رنگ را به طور کامل حذف می نماید. این یعنی برای روشن کردن هر پیکسل سه برابر بیشتر از مقدار مورد نیاز انرژی مصرف می شود.

به طور حتم قدم بعدی در این فناوری جایگزینی فیلترهای رنگی با کوانتوم دات است. چون در این صورت مصرف انرژی برای تولید هر فریم از تصویر به شکل چشمگیری کاهش خواهد یافت. ضمن این که روشنایی آن نیز بدون افزایش مصرف، بهبود می یابد. تولید کنندگان باور دارند چنین پیشرفتی علاوه بر کاهش سه برابری مصرف انرژی و افزایش روشنایی، زاویه دید نمایشگرهای qled را هم افزایش خواهد داد.

در چنین حالتی باز هم می توان از همان led های آبی رنگ استفاده نمود، اما در عین حال امکان جایگزینی آن با یک لایه oled به عنوان نور پس زمینه نیز وجود دارد. به خصوص که در حال حاضر ال جی هم در پنل های oled خود از فیلترهای رنگی استفاده می کند. به هر حال فعلاً هیچ مدرکی دال بر تلاش برای دستیابی به این امکان از سوی تولید کنندگان مختلف وجود ندارد.

 قدم نهایی: نمایشگرهای کوانتوم دات بدون نور پس زمینه

گرچه گفتیم که حذف فیلترهای نوری می تواند نمایشگرهای کوانتوم دات را قابل رقابت با oled ها کند، اما برای پشت سر گذاشتن این حریف قدرتمند هنوز یک مرحله دیگر باقی مانده.

در طی چند دهه گذشته هزاران مهندس تلاش نموده اند تا به نحوی محدودیت های نمایشگرهای مبتنی بر کریستال مایع را دور بزنند، اما با این وجود هنوز نیز oled ها به دلیل نداشتن نور پس زمینه در بسیاری ویژگی ها جایگاه بهتری نسبت به lcd ها دارند.

چگونه می تواند از این مانع گذشت؟ تنها راهکار این است که راهی پیدا شود تا بتوان به جای نور پس زمینه آبی، به کمک انرژی الکتریکی و به صورت مستقیم نقاط کوانتومی را به تولید نور وادار کرد. بدین ترتیب علاوه بر حذف نور پس زمینه، می توان لایه کریستال مایع را نیز به طور کامل حذف نمود.

گرچه شاید سامسونگ و دیگر سازندگان نخواهند به این حقیقت اعتراف کنند، اما هدف آنها در نهایت تبدیل نمایشگرهای qled به نوع متفاوتی از oled است. در این حالت هر پیکسل (در اینجا گروهی از کوانتوم دات ها) تنها متناسب با نوری که می بایست تولید کنند انرژی مصرف خواهند کرد. ضمن این که تولید رنگ سیاه نیز بدون صرف انرژی و با کنتراست بی نهایت انجام خواهد شد.

اگر چنین هدفی محقق شود، نمایشگرهای qled آینده از لحاظ روشنایی، عمق رنگ، مصرف انرژی و ضخامت پنل و همچنین طول عمر به راحتی نمایشگرهای oled را پشت سر خواهند گذاشت. دست کم در محدوده تئوری چنین به نظر می رسد.

اکنون می دانیم که تلویزیون های بالارده va بخصوص سامسونگ های بهره‌مند از نقاط کوانتومی برای روشنایی و رنگ بخشی به نمایشگر عالی هستند، و oled به طور معمول کنتراست بالا و مشکی عمیقی را ارائه میدهد. پس جایگاه qled دقیقا کجاست ؟

فن آوری qled مبادله نقطه های کوانتومی فوتولومینسنت که در تلویزیون های کوانتومی فعلی برای نانو ذرات الکترولیومسنس یافت می شود، بدین معنی است که به جای استفاده از نور پس زمینه led، می توان نور را به طور مستقیم به یک نمایشگر عرضه کرد، که می تواند رنگ های خالص، بویژه مشکی بدون حاله و یکنواخت را شامل شود .

بنظر چیزی شبیه به اولد تیوی ها در نوردهی به دیود ها اتفاق میوفتد و این یعنی در qled پنل ها به جای بکلایت جداگانه برای روشنایی پنل، تلویزیون های qled به‌طور موثری نوری را که توسط پیکسل های فردی کنترل میشود ،کنترل میکنند ،بنابراین کنتراست بالایی نیز از آنها شاهد خواهیم بود و امکان پذیر هست …

از این رو qled به لحاظ تئوری از بهترین تکنولوژی نقاط کوانتومی بهره‌مند می‌باشد و چیزی شبیه به فناوری oled نیز توانسته پیاده سازی و عرضه کند – یعنی وضوح و مشکی عمیق شبیه oled، روشنایی برتر و طیف رنگی نقاط کوانتومی – به همراه دارد و نتیجه آن یک دستگاه کامل است که میتواند مزیت بهره وری روشنایی 30-40٪  نسبت به اولد ها و همچنین مصرف انرژی پایین تر را ارائه دهد. با این حال، باید تأکید کرد که qled نه تنها تلویزیون oled با نقاط کوانتومی نیست بلکه یک فناوری کاملا جدید است که به مزایای هر دو می پردازد.