نقاط-کوانتومی

نقاط کوانتومی

ایران تنها بازار محصولات الکترونیکی است که همیشه چند قدم عقب تر از بازار جهانی است. زمانی که ما ایرانی ها تازه به سمت دی وی دی مهاجرت کردیم، بازارهای غرب و شرق به سمت دیسک های ۵۰ گیگابایتی بلوری مهاجرت کرده بودند! در زمینه لوازم الکترونیکی این سنت عجیب همیشه در ایران بوده! دنیا در حال گذر از فناوری OLED است و در ایران فناوری LED هنوز به خوبی شناخته شده نیست و بین مردم جا نیفتاده! بدتر آنکه بسیاری از فروشندگان از بی اطلاعی خریدار سوء استفاده میکنند و به راحتی جنس قدیمی خود را به عنوان جنس جدید به خریدار قالب میکنند!

البته بعضی ها انصاف دارند که خدا خیرشان دهد! به هر حال قصد داریم در مورد فناوری پس از OLED صحبت کنیم. بازار تلویزیون ها با وجود عرضه وضوح تصویر ۴K و ۵K در حال عبور از OLED ها است. LCD های قدیمی تنها ۲۰ تا ۳۰ درصد ادراک رنگی ما را پوشش میدادند و با عرضه OLED ها این مقدار بیشتر شد. اما OELD هم نمیتواند بخش بزرگی از طیف رنگی قابل پذیرش چشم انسان را اشباه کند. بنابراین لزوم نیاز به فناوری های جدیدتر حس میشود.

سونی اولین کمپانی پیش رو در این زمینه است که برای اولین بار از فناوری جدیدی تحت نام نقاط کوانتومی «Quantum Dots» روی تلویزیون KD-65X9000A استفاده کرده است.این تلویزیون به راحتی از ۴K پشتیبانی میکند و از نظر قیمتی معادل LCD و هزینه تولیدی کمتر از OLED دارند که آن را جاگزین مناسبی برای OLED های میکند.

روش تولید نور در مانیتورهای کوانتومی و مانیتورهای LED

روش تولید نور در مانیتورهای کوانتومی و مانیتورهای LED

سال ۱۳۹۳ در نمایشگاه ملی انجمن شیمی آمریکا (ACS) دکتر اریک نلسون در مورد نقاط کوانتومی ۳M توضیحات دادند که بخشی از آن را در زیر میخوانید:

نمایشگرهای نقاط کوانتومی یا همان QD هاکمترین مصرف انرژی ممکن را دارند و از زنده ترین و زیباترین رنگ های موجود بهره میبرند. در LCD ها، نورهای سفید با عبور از فـــیـلترهای مختلف رنگ هایی که میبینم را ایجاد میکنند. برای انکه به کیفیت بهتر برسیم، باید فـــــیلترها تاریک باشند، ولی ایجاد روشنایی نور به خودی خودش انرژی زیادی میخواهد. مشکلی وجود دارد این است که همیشه اندکی از رنگ «سبز» را در قرمز و اندکی از «ابی» را در رنگ سبز میبینیم. یعنی به جای اینکه محدوده رنگ قرمز با یک رنگ خالص تمام شود با کمی حالت نارنجی مانند تمام میشود. بنابراین یک سیب را نمیتوانید در یک LCD به رن قرمز خالص ببینید.

کار QD ها این است که به جای فیــــــلتر کردن نور، آن را به رنگی دیگر تغییر میدهند و نقاط مختلف کوانتومی بر اساس اندازه ای که دارند، رنگ خاصی را تولید میکنند. مثلاً در صفحات نمایشی که از ۳M QDEF استفاده میکنند، نور سفید پس زمینه LCD با آبی جایگزین می شود و سپس صفحه QD مورد استفاده ما از نور سبز و قرمز بهره مند میشود. نمایشگر هم از همین سه رنگ برای تولید تمام رنگ هایی که میبینید استفاده میکند. اما مشکل این روش این است که در برخورد با اکسیژن هوا یا آب حالتی شکننده پیدا میکنند.

برای حل این مشکل از یک پوشش پلاستیکی استفاده میشود و صفحات QD بین دو لایه پلیمری فشرده شده حبس میشوند. همین پوشش باعث افزایشی کیفیت رنگ ها و زنده بودن تصاویر در تلویزیون های QD درمقابل نمایشگرهای مبتنی بر LED میشود. نمایشگرهای QD از نور و برق کمتری استفاده میکنند که میتواند در کاهش هزینه موثر باشد. رقیب فعلی و جدی QD ها را میتوان OLED ها دانست که رنگ های درخشان مشابه با نمایشگرهای QDEF تولید میکنند، با این تفاوت که از نورهایی مشخص برای ساخت رنگ ها استفاده میکنند و مشکل دیگر آنها هزینه تولید بسیار گران قیمتشان است.

تصویر بزرگ شده نقاط کوانتومی

تصویر بزرگ شده از نقاط کوانتومی

کاربرد نقاط کوانتومی در تلویزیون

اصول این فناوری استفاده از کریستال های بسیار ریز برای تشکیل تصویر است. کریستال هایی که قطرشان تنها چند نانومتر است و زمانی که تحت پتانسیل الکترونیکی قرار میگیرند قادرند نوری منتشر کنند که طول موج آن تغییر نمیکند و کاملا ثابت است. ما این نور را به صورت یک نور خالص میبینیم و در تئوری میتوان با ترکیب نورهای خالص به انواع و اقسام رنگ های طبیعی رسید. از نظر این تئوری، پنل های LCD قادر به چنین کاری نیستند.

روش تشکیل رنگ در LED

خلاصه بگوییم که LED همان LCD است که از روش نوردهی متفاوتی برای ساخت تصویر و رنگ پردازی استفاده میکند. ساخت رنگ در LCD ها در پنج مرحله انجام میشود: در واقع همان نور سفید است که توسط فیــلترهای مختلف، زمینه ساز ایجاد تصاویر در LED میشود. سپس فیــلترهای قطبی سازی به همراه کریستال های مایع LCD جران نور و روشنایی آن را کنترل میکنند. این کار توسط ترانزیستورهای پیکسلی انجام میشود که مشخص میکنند در هر پیکسل چه مقدار نور از سه فیــلتر قرمز، سبز و آبی بگذرد تا رنگ های نهایی تشکیل شوند.

این روش همانطور که همین الان روی مانیتور LED خودتان مشاهده میکنید، کیفیت مطلوبی دارد. اما رسیدن به خالص سه رنگ قرمز، سبز و آبی بسیار مشکل است. دلیلش این است که از فیــلترها یک طول موج رد نمیشود، بلکه بسته ای از طول موج ها از یک فیــلر میگذرند. این روش موجب میشود فوتون های نارنجی رنگ نیز از فیــلتر قرمز عبور کنند و دقیقاً مشکل از همین جا شروع میشود. زمانی که ولتاژی به LED اعمال شود نور ساطع میکند. سپس الکترون هایی با آلایش (N-Doped) با حرف «n» به سمت الکترون هایی با آلایش (P-Doped) با حرف «p» مهاجرت میکنند.

تلویزیون کوانتومی (چپ) و ال ای دی (راست)

تلویزیون کوانتومی (چپ) و ال ای دی (راست)، البته کنتراست تصویر زیاد تفاوت ها را نشان نمیدهد

در لایه با آلایش n اتم هایی هستند که الکترون اضافی دارند. اما اتم های لایه با آلایش p الکترون کمی دارند. اگر الکترون ها در چنین جایی گیر بیفتند میتوانند انرژی حاصل شده را به صورت نور منعکس کنند و از تشکیل این نورها است که تصویر تشکیل میشود. در کریستال های نمیه رسانای طبیعی، این انرژی آزاد شده بیش از همه از نور سفید تشکیل میشود و دلیلش هم این است که الکترون ها سطوح انرژی متفاوتی دارند. «اصطلاحا پهنای باند انرژی آنها زیاد است».

نتیجه اینکه فوتون ها نیز به همین ترتیب انرژی های متفاوتی دارند و در واقع کوچکترین عنصر تشکیل نور محسوب میشوند. این روند موجب میشود طول موج های مختلفی پخش شود که خروجی آن نور سفید است. در برخی موارد نیز نور های رنگی ساطع میکنند، مانند کربید سیلیسوم (یا SIC) که نورش آبی است، اما همین نور هم تلفیقی است از طیف گسترده ای از طول موج های مختلف که باند انرژی آنها باریکتر از LED های سفید است.

روش تشکیل رنگ در نقاط کوآنتومی

تلویزیون هایی که از این فناوری استفاده میکنند QD-LCD نامیده میشوند. در این مدل تلویزیون ها، کریستال های نقاط کوانتومی به عنوان منبع نوری عمل میکنند. نمایشگرهای مبتنی بر نقاط کوانتومی «Quantum Dots» همچون تلویزیون KD-65X9000A نیازی به فیــلترهای رنگی برای ساخت رنگ های مختلف در هر تصویر ندارند. چون خود کریستال ها همیشه طول موج و رنگ یکسانی ساطع میکنند. بدین معنا که باند انرژی آنها فقط یک سطح از انرژی را در برمیگیرد.

سمت چپ (کوانتومی) سمت راست (ال ای دی)

در این تصویر تفاوت مانیتور کوانتومی با LED بهتر مشخص است. سمت چپ کوانتومی و راست هم LED است.

در واقع کریستال ها اندازه بسیار کوچکی دارند که در آن آزادی حرکت الکترون ها بسیار محدود است و تقریبا شبیه حرکت الکترون ها در سطح اتم است. بدین معنا که در این اینجا هم الکترون ها همانند اتم فقط میتوانند در سطوح انرژی مشخص قرار بگیرند. این سطوح انرژی به ماده بستگی دارد و در ماده های مختلف به اشکال متفاوتی ظاهر میشوند. مثلا کریستال هایی که نور قرمز ساطع میکنند معمولا از CdZnSe (کادمیوم، روی، سلنیوم) ساخته میشوند و اندازه کریستال هایشان حدود ۱۰ تا ۱۲ نانومتر است. CdSe (کادمیوم، سلنیوم) برای تشکیل نور سبز و زرد استفاده میشود.

نور آبی نیز از کریستال های ZnS (روی، گوگرد) تشکیل میشود که اندازه آنها ۲ تا ۳ نانومتر است. بنابراین هر چه قدرمقدار کریستال های تشکیل دهنده نور کوچکتر باشند، سطح انرژی فوتون ها بیشتر میشود و در نهایت موجب کاهش طول موج نور ارسالی کریستال میشود. هزینه تولید کریستال های آبی ریز درتعداد بسیار زیاد هم کاری دشوار است و هم بسیار هزینه بر و به همین دلیل میتوان گفت که تلویزیون KD-65X9000A یک نمونه صد در صد QD-LCD نیست و در آن از LED های آبی رنگی استفاده شده که نورشان از لایه ای از کریستال های نقاط کوانتومی قرمز وسبز میگذرد.

این مدل جانشین بسیارخوبی برای مدل فیــلتر دهی نور برای تشکیل رنگ در تصاویر است که سال ها است در انواع پنل های نمایشگرهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از مزیت های مهم تلویزیون های نسل بعدی QD-LCD کاهش بار توان مصرفی به دلیل حذف فیــلترهای رنگی است. هنوز OLED ها به خوبی بین مردم جا نیفتاده که از QD-LCD رونمایی شده! با این حال ما شما را با نسل آینده تلویزیون ها و روش رنگ سازی آنها برای تولید تصاویر آشنا کردیم.

راي شما
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars6 Stars7 Stars8 Stars9 Stars10 Stars
Loading...
  1. ravi says:

    سپاس بابت مطلب عالی

  2. محمدحسین says:

    سلام خسته نباشید ببخشیدسوالم بیربط به موضوع بالاهست … میخواستم بپرسم که تو قیمت های۷۰۰هزارتومان بهترین کارت گرافیک چیه ؟مثلا gtx 950 چطوره؟ یا محصولاتی که شما بهترمیدونید معرفی کنید ممنون.

    • حسین
      حسین says:

      سلام دوست عزیز، متشکر؛
      با قیمتی که شما گفتید: بهترین کارت های موجود برای شما به شرح زیر هستند:

      ۱- Asus Strix R7 370 OC Gaming DCII 2GB قیمت ۷۴۰,۰۰۰
      ۲- Asus R7 360 OC 2GB قیمت ۵۱۰,۰۰۰
      ۳- Gigabyte GTX 950 OC Xtreme Gaming WF 2X 2GB قیمت ۷۹۴,۰۰۰
      ۴- Gigabyte GTX 950 OC WF 2X 2GB قیمت ۷۲۷,۰۰۰
      ۵- Gigabyte GTX 950 OC 2GB قیمت ۷۰۲,۰۰۰
      ۶- Gigabyte R7 370 OC WF 2X 2GB قیمت ۶۶۰,۰۰۰
      ۷- Zotac GTX 950 OC AMP! Edition 2GB قیمت ۷۱۰,۰۰۰
      ۸- Inno3D iChill GTX 950 Ultra OC HerculeZ X2 AirBoss 2GB قیمت ۶۸۰,۰۰۰

حسین

زندگی نامه

نوشته شده در بررسی سخت افزار,پیشنهاد سردبیر,تلویزیون/مانیتور

آخرین نقد و بررسی ها
بررسی کارت گرافیک ASUS ROG STRIX GTX 1060 OC 6GB

بررسی کارت گرافیک ASUS ROG STRIX GTX 1060 OC 6GB

تاريخ بررسي: ۱۹ مرداد, ۹۶
بررسی کارت گرافیک Zotac GeForce GTX 1080 Ti AMP! Extreme

بررسی کارت گرافیک Zotac GeForce GTX 1080 Ti AMP! Extreme

۶ مرداد, ۹۶

9.6

بررسی کارت گرافیک Palit GTX 1080 GameRock Premium

بررسی کارت گرافیک Palit GTX 1080 GameRock Premium

۲۶ تیر, ۹۶

9.8

بررسی کارت گرافیک Sapphire Radeon RX 580 Nitro

بررسی کارت گرافیک Sapphire Radeon RX 580 Nitro

۲۳ اردیبهشت, ۹۶

9.2

بررسی کارت گرافیک GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition

بررسی کارت گرافیک GeForce GTX 1080 Ti Founders Edition

۲۷ اسفند, ۹۵

9.3

روزی سگی، شیری را گفت: با من ستیز کن؛ شیر سر باز زد؛ سگ گفت: نزد تمام سگان خواهم گفت شیر از مقابله با من می هراسد. شیر گفت: سرزنش سگان را خوشتر دارم تا شماتت شیران، که گویند چون شیری باشد که با سگی پنجه در پنجه شده

×
شهری طاعون زده؛ نگاهی به وقایع Dishonored 2
شاخه: بازی ها,مقالات بازی

شهری طاعون زده؛ نگاهی به وقایع Dishonored 2

تــیم گارد3دی

تیم گــارد3دی (Guard3d.com) سعی بر ارائه مطالب متفاوت در زمینه سخت افزار و بازی دارد و امیدوار است در این زمینه بهترین عملکرد را داشته باشد . تیم گـــارد فعالیت خود را به صورت رسمی از تاریخ 2013-10-14 برابر با 1392-07-22 آغاز کرده و تمامی مطالب تولید شده توسط این سایت برای صاحبین آن محفوظ میباشد. کپی مطالب تنها با ذکر نام (Guard3d.com) مجاز است و ما از کپی مطالب بدون ذکر دقیق لینک منبع به صفحه مطلب راضی نیستیم. امیدواریم رضایت شما را جلب کنیم .

شبکه های اجتماعی

کپی رایت 2013 © تمامی حقوق نزد Guard3d محفوظ است | طراحی و کدنویسی توسط hosseincode

error: نمیتوانید کپی کنید!!! فقط لینک صفحه برای آدرس دهی به این مطلب قابل کپی است