Kapitoly článku:
Živá voda pro LCD
Klasické LCD displeje nejsou u televizorů drahými OLED displeji zatím nijak ohroženy. V oblasti smartphonů a tabletů je však situace zcela odlišná. Zde jsou masově nasazovány AMOLED displeje, a to především pro lepší podání barev. Po desetiletích výzkumu a vývoje ale přicházejí na trh první LCD displeje obsahující kvantové tečky (QD) – kuličky polovodičového materiálu o velikosti molekuly. Tyto vylepšené LCD displeje přináší až o 50 % více barev oproti klasickým LCD, což je stejně nebo více, než kolik poskytují OLED displeje – mohou pokrýt více než 100 % barevného prostoru NTSC.
Principy integrace kvantových teček jsou tři – ve formě skleněných trubiček po stranách displeje,
nahrazení difuzní vrstvy a integrace do samotných modrých LED
LCD displeje s kvantovými tečkami jsou také až o 15 % účinnější než konvenční s YAG LED diodami při dosažení barevného prostoru sRGB. Důvodem tohoto zlepšení je fakt, že displej vybavený kvantovými tečkami může zobrazit barevný gamut sRGB použitím mnohem prostupnějšího barevného filtru. Proto je zapotřebí pro dosažení požadovaného jasu méně světla z podsvícení, což znamená nižší spotřebu energie a tím i u přenosných zařízení prodloužení výdrže na baterii.
U větších barevných gamutů (například Adobe RGB) je energetický přínos kvantových teček ještě výraznější. V současnosti se pro dosažení vyššího gamutu u LCD používá sytějších a méně propustných barevných filtrů. Protože tyto filtry blokují více světla, displeje vyžadují vyšší jas podsvícení a tedy více energie. V porovnání s displeji, které používají tyto sytější barevné filtry, mohou být displeje s kvantovými tečkami a typickými barevnými filtry až o 50 % úspornější, přičemž tyto větší gamuty také poskytnou.
Přeměna barev
Kvantové tečky jednoduše řečeno převádí barvy. Absorbují krátké vlnové délky světla a vydávají úzké spektrum světla při delších vlnových délkách – fungují tedy obdobně jako pásmové převodníky a propusti. Vzhledem k tomu, že závisí vlnová délka emitované barvy na velikosti kvantové tečky, je emise předvídatelná a přesně laditelná. Menší tečky produkují kratší vlnové délky, větší zase delší. Například když modré fotony s vlnovou délkou okolo 450 nm narazí na 3nm kvantovou tečku, dojde k emitaci nasyceného zeleného světla.
QDEF vrstva se skládá ze dvou bariérových fólií,
mezi kterými je vrstva s kvantovými tečkami různých velikostí rozptýlených v polymerní matici
Když tyto modré fotony potkají 7nm kvantovou tečku, vytvoří se nasycené červené světlo. Možnosti ovládání vlnové délky světla jsou pozoruhodné – změnou velikosti kvantové tečky lze naladit vyzařované světlo v rozmezí přibližně 1 nm požadované vlnové délky. Když se toto zelené a červené světlo produkované kvantovými tečkami spojí se světlem vyzařovaným modrými LED, je výsledkem čistě bílé světlo s úzkými spektrálními vrcholy tří základních barev.
Světelným zdrojem dnešních konvenčních LCD je pole LED diod. Protože tyto LED na bázi galia nitridu (GaN) typicky vyzařují modré světlo, jsou ošetřeny fosforem – zpravidla granáty na bázi ytria a hliníku (YAG), díky kterým pak již produkují bílé světlo. Toto bílé světlo svítí přes barevné filtry LCD panelu, který se skládá z tisíců či milionů červených, modrých a zelených subpixelů. Světlo procházející každým subpixelem je natočením LCD krystalu řízeno tak, aby společně s dalšími vyrobilo barvu každého pixelu.
Řešení Color IQ od společnosti QD Vision spočívá v zařazení speciální skleněné
trubice s kvantovými tečkami před modré LED
Problémem takového bílého světla je to, že zpravidla není zcela vystředěno na primární vlnové délky červeného, modrého a zeleného světla. Namísto toho obsahuje významnou koncentraci sekundárních vlnových délek (například oranžové nebo žluté světlo), které procházejí přes barevné filtry subpixelů. Výsledek je fakt, že spektrální výstup není zcela nasycen. Běžným barevným filtrem například červeného subpixelu bude přenášeno pásmo vlnových délek větších než 570 nm (kombinace žluté, oranžové, červené a dalších barev). Tento mix zabraňuje v produkci čisté červené, zelené a modré barvy a značně omezuje dosažitelnou šířku gamutu.
Pokud je ale zkombinováno nezpracované modré světlo z LED s červenými a zelenými kvantovými tečkami, dochází k vytvoření bílého světla, které má většinu své energie soustředěnu v primárních červených, modrých a zelených vlnových délkách. Když toto světlo projde barevnými filtry, LCD vyprodukuje koncentrované vrcholy v základních vlnových délkách, které mohou efektivně vytvářet vyšší gamut a realističtější barvy. Výsledkem je fakt, že mohou LCD displeje s kvantovými tečkami produkovat větší škálu barev s až o 50 % vyšší gamutem oproti LCD s podsvícením z bílých YAG LED diod založenými na žlutém fosforu.
Nový televizor vybírejte pečlivě. Kolik do něj chcete investovat, na jaké ceně začínají kvalitní modely? Jaká bude nejvhodnější úhlopříčka, rozlišení a jaký typ zobrazovacího panelu? Určitě si přečtěte návod Jak dobře koupit televizor.
Doporučujeme také redakční výběry televizorů: