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O que são Quantum Dots e como eles podem ajudar sua próxima TV?

Na CES em janeiro, A Sony anunciou várias TVs LCD com 'Triluminos', um novo método de luz de fundo que eles prometem oferecer 'cores ricas e autênticas e excelente reprodução de vermelho e verde'. Indo mais fundo, verifica-se que Triluminos inclui um componente óptico produzido por QD Visão, Inc. chamado 'Color IQ', que usa pontos quânticos para ajudar a criar luz.

OK, então o que são pontos quânticos?

Os pontos quânticos são uma 'tecnologia de nanocristais de semicondutores'. Se você se lembra da física do ensino médio (faculdade?) a página do Wiki .

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Se você não conhece suas bandas de valência de suas bandas de condução, você pode pensar em um ponto quântico como isto: pequenos pedaços de matéria com propriedades únicas, incluindo a capacidade de emitir luz em comprimentos de onda muito específicos. Mais ou menos como pedaços microscópicos de glitter que brilham em verde, vermelho ou azul, dependendo do tamanho.



Comprimentos de onda específicos de luz são bons. Precisamos de comprimentos de onda específicos de luz, quanto mais específicos, melhor. Todos os televisores criam uma imagem combinando as três cores primárias aditivas: vermelho, verde e azul (RGB). Sharp adiciona amarelo, uma cor secundária, mas isso não está em nenhum conteúdo e é criado pela TV . Misturar RGB em quantidades variadas nos dá todas as cores possíveis em nosso sistema de TV atual.

Todos os LCDs criam essas cores com filtros. Os monitores de plasma os criam com fósforos que brilham na cor necessária (semelhante à maneira como as TVs de tubo CRT funcionavam). TU ES , dependendo da empresa, é um ou outro. O método da LG cria um OLED 'branco' e adiciona filtros de cores. O método da Samsung possui subpixels OLED específicos em vermelho, verde e azul.

Então, onde entram os pontos quânticos? A Sony tem um método.

Linhas X900 e W900 da Sony
Três das TVs de 2013 da Sony usarão pontos quânticos em sua luz de fundo, sob o disfarce da tecnologia Color IQ da QD Vision (a 65X900, 55X900 e 55W900). Um LCD de LED tradicional usa LEDs azuis, revestidos com fósforo amarelo, para criar luz 'branca'. Embora razoavelmente eficiente em comparação com outras tecnologias (ou seja, CCFL LCDs e plasmas), isso ainda cria muita energia 'desperdiçada'. O laranja, por exemplo, não passa pelos filtros de cores na frente da TV (em vez disso, vermelho e verde são combinados para criar laranja).

A Triluminos usa LEDs azuis, mas em vez de revesti-los com um fósforo amarelo, a luz azul dos LEDs passa pelo elemento óptico Color IQ contendo pontos quânticos vermelhos e verdes. Portanto, os LEDs azuis têm duas funções: criar luz azul, mas também energizar pontos quânticos emissores de vermelho e verde para que eles possam criar luz vermelha e verde. Cerca de dois terços da luz criada pelos LEDs azuis são usados ​​para excitar os QDs. Legal certo?

Se você está curioso sobre como funciona a luz de fundo do LCD, confira A uniformidade de LCD e LED LCD HDTV é um problema? que tem imagens e diagramas de como as luzes de fundo funcionam.

Ah, e se o nome 'Triluminos' soa familiar, a Sony já o usou antes. A versão de 2013 descrita aqui se refere a uma tecnologia de LED com iluminação de borda, não a Retroiluminação LED de matriz completa RGB de 2008 .

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A Sony afirma que sua nova tecnologia de luz de fundo permite uma gama de cores mais ampla em comparação com TVs LCD usando LEDs 'brancos', como em mais cores potenciais. Como todas as TVs modernas são totalmente capazes de reproduzir todas as cores em todo o conteúdo HDTV atual , isso é um pouco de hipérbole de marketing.

No entanto, os benefícios disso podem ir além da tecnologia legal e futurista e do marketing baseado em WowNeeto. Quando analisei projetores iluminados por LED, descobri que a cor possível dos LEDs RGB parece mais realista do que o mesmo Rec. Cores calibradas em 709 criadas por filtros de cores (DLP) ou espelhos dicromáticos (LCD/LCOS) iluminados por lâmpadas UHP. Um engenheiro de TV a quem perguntei sobre esse fenômeno respondeu: 'LEDs são como pintar com tinta mais pura'.

Nosso próprio David Katzmaier muitas vezes comenta em seus comentários sobre o tom azulado visto em algumas TVs convencionais baseadas em LED em comparação com, digamos, aparelhos de plasma. 'Geralmente é mais prevalente em áreas escuras, mas às vezes vejo um leve 'frio' azulado em materiais mais claros e tons de pele também. Em alguns casos, vejo isso apesar das medições de cores aparentemente excelentes dos meus instrumentos.'

Portanto, é possível que, mesmo com os mesmos pontos de cor medidos, as telas aprimoradas com pontos quânticos possam produzir cores mais realistas. Irão eles? A mistura de cores necessária para criar Gravando. 709 de pontos de cor supersaturados causam outros problemas? Que efeito os filtros de cor, que ainda são necessários em LCDs, terão nessa luz 'mais pura'? Essas são perguntas que não podemos responder até vermos a série X900 e quaisquer futuras TVs com pontos quânticos.

Esta coluna inteira e não uma piada 'Quantum Leap'. Oh caramba.

A geração atual da tecnologia de pontos quânticos requer uma fonte de luz primária como os LEDs azuis nos Triluminos da Sony. Isso nem sempre será necessariamente o caso. Será possível excitar os pontos quânticos diretamente. Esta poderia ser uma luz de fundo QD completa, mas poderia ser mais. Que tal uma tela de emissão direta como TU ES , mas em vez de diodos emissores de luz orgânicos, são subpixels preenchidos com pontos quânticos vermelhos, verdes ou azuis. A QD Vision chama isso de 'QLED' e pode ter características de desempenho semelhantes às do OLED (como um relação de contraste verdadeiramente infinita ). Será mais fácil produzir, oferecer cores melhores ou ter um consumo de energia ainda menor? Neste ponto, não temos ideia. Dadas as dificuldades de produção que o OLED teve, apenas o fato de haver algo no horizonte que possa oferecer desempenho potencialmente semelhante é emocionante.

Resultado final
Ao contrário de muitas das novas tecnologias exibidas na CES todos os anos, os pontos quânticos são reais e potencialmente muito legais. Por enquanto, eles residem apenas em alguns LCDs de última geração, mas, como o OLED, podem sugerir o que uma tela do futuro pode ser. Irão eles? Veremos.


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