کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون : تلویزیون‌ها از گذشته تاکنون، مسیر پیشرفت جذابی را طی کرده‌اند. در این مقاله به بررسی فناوری‌های نقاط کوانتومی (Quantum dots) و نانومیله‌ها (Nanorods) خواهیم پرداخت.
تا مدتی پیش، فقط دو گزینه برای تلویزیون‌های صفحه بزرگ وجود داشت. تلویزیون‌های LED (پنل LCD با نور پس‌زمینه‌ی LED) از پیشنهاد میزان روشنایی و وضوح عکس، برترین گزینه را ارائه می‌دهد. این در حالی میباشد که ویدئو پروژکتورها پاسخی روشن برای کسانی بود که به اندازه‌ی عکس بزرگ واقعی و توانایی کنترل نور محیط اهمیت می‌دادند؛ البته این مورد به بیشتر از یک دهه پیش برمی‌گردد و اکنون زمانه تغییر کرده میباشد. امروزه تلویزیون‌های QLED، تلویزیون‌های OLED و تلویزیون‌های مینی LED را داریم و احتمالا در ماه‌های آینده شاهد معرفی تلویزیون‌های میکرو LED هم خواهیم بود.
ولی این تازه آغاز ماجرا میباشد. سه فناوری دیگر وجود دارد که به‌نظر می‌رسد چشم‌انداز تلویزیون‌ها را حتی بیش تغییر خواهد داد. هم‌اکنون کار روی نمایشگرهای QDEL، QNED و QD-QLED در مراحل مختلف توسعه بوده و ممکن است نخستین نسل این نوع فناوری‌ها را در ۱۲ ماه آینده مشاهده کنیم. ولی نام انتخاب شده برای این فناوری‌ها به چه معنا میباشد و مهم‌تر این که چطور بر تصمیم شما برای خرید تلویزیون تأثیر خواهند داشت. در ادامه با امدادرایانه (تعمیریها) همراه باشید تا فناوری‌های یاد شده را تجزیه‌وتحلیل کرده و به جواب این سوال برسیم.
آشنایی با کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون
تلویزیون ال‌ای‌دی (LED TV)
به گزارش دیجیتال ترندز، قدیمی‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین فناوری تلویزیونی که در حال‌حاضر در دسترس داریم، تلویزیون LED میباشد. البته این نام از پیشنهاد فنی، اشتباه میباشد. در پایان جنبه‌های تصویری و قابل مشاهده‌ی یک تلویزیون LED واقعی، از LED استفاده شده است؛ مشخصه‌ای که در تلویزیون‌های LED امروزی صدق نمی‌کند. تلویزیون LED در واقع یک تلویزیون LCD است که از LED به‌عنوان منبع نور پس‌زمینه بهره می‌برد، ولی عکس نهایی بوسیله LED تولید نمی‌شود و این وظیفه بر عهده‌ی پنل LCD و فیلتر رنگی میباشد.
امروزه می‌توان تلویزیون‌های LED را در فستیوال‌های فروش مثل «جمعه‌ی سیاه» با قیمتی کم‌تر از ۸۵ دلار خریداری نمود که همین عامل باعث شده میباشد این نوع تلویزیون‌ها به گزینه‌ای جذاب برای کاربران تبدیل شود. ولی این نوع تلویزیون‌ها، معایبی هم دارند. به‌عنوان مثال مصرف نور زمینه‌ی این محصول های فراوان میباشد. (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
اگرچه پنل LCD در عبور نور عملکرد خوبی دارد، ولی در مسدود نمودن آن ضعیف عمل می‌کند و این یعنی رنگ‌های مشکی در این نوع پنل‌ها آنقدر که میبایست، عمیق یا تاریک نمایش داده نمی‌شود. در نهایت، نور سفید تولیدشده بوسیله نورهای زمینه، یک رنگ سفید کامل نیست و بنابراین احتمال دارد رنگ‌ها در این تلویزیون‌ها همیشه دقیق نمایش داده نشود.
تلویزیون کیولِد (QLED TV)
سونی، سامسونگ و چند شرکت دیگر در اوایل دهه‌ی ۲۰۱۰، آزمایش روی ماده‌ای به‌نام کوانتوم‌دات (نقاط کوانتومی) را شروع کردند. این نانوذراتِ نیمه‌هادی، کیفیت شگفت‌انگیزی دارند و می‌توانند فرکانس‌های زیاد دقیقی از نور را هنگام تحریک با منبع انرژی، از خود ساطع کنند. این ماده هم چنین از پیشنهاد تبدیل انرژی به نور، عملکرد زیاد بهینه‌ای دارد. (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
شرکت‌های تولیدکننده‌ی تلویزیون متوجه شدند که با بهره گرفتن از لایه‌ای از جنس نقاط کوانتومیِ تنظیم‌شده روی نور زمینه‌ی LED، می‌توانند قسمت‌هایی از طیف رنگی که در LED از دست رفته میباشد را جایگزین و در نتیجه یک نور سفید زیاد کامل و خالص درست کردن کنند. بهتر از همه این که، این فرایند عملا به انرژی اضافه نیاز ندارد و میزان روشنایی، حجم و دقت نمایش رنگ آن عالی میباشد.
این ویژگی نقطه‌ی تولد پنل‌های کوانتوم‌دات LED یا QLED بود که به‌سرعت به‌فناوری انتخابی طیف گسترده‌ای از تلویزیون‌ها تبدیل شده است؛ از تلویزیون‌های ارزان‌قیمت ۵۰ اینچی ۴K گرفته تا تلویزیون‌های ۹۸ اینچی ۸K. نسبت قیمت به ابعاد تلویزیون‌های QLED در مقایسه با همه‌ی فناوری‌های تلویزیونی امروزی بهتر است (البته پروژکتورها همچنان به‌عنوان ارزان‌ترین روش برای دریافت تصاویر فوق‌العاده بزرگ محسوب می‌شوند).
ولی با وجود رنگ‌های زیاد با کیفیتی که تلویزیون‌های QLED تولید می‌کنند، این محصول های همچنان برای کنترل کنتراست و سطوح تیره، به دو متغییر وابسته‌اند: کاهش نور پس‌زمینه و مسدود نمودن نور باقی‌مانده با ماتریس LCD. البته این فناوری کامل نیست، زیرا رنگ مشکی در بسیاری از تلویزیون‌های QLED در واقع خاکستری بسیار تیره میباشد. هم چنین در صحنه‌هایی که عنصرهای زیاد تیره و تاریک به‌طور هم‌زمان با عنصرهای زیاد روشن نمایش داده می‌شوند، هاله‌ای جزئی از روشنایی به قسمت‌های تاریک عکس نفوذ می‌کند.
تلویزیون مینی ال‌ای‌دی (miniLED TV) (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
یکی از راهکارهای حل مشکل کنتراست QLED، اعمال کنترل بیش روی نور زمینه‌ی LED میباشد. نور زمینه در تلویزیون‌های QLED معمولی از صد ها LED جداگانه تشکیل شده میباشد که در ده‌ها منطقه تقسیم شده‌اند. خاموش نمودن هر LED در یک منطقه‌ی مشخص، سیاهی پسندیده و عمیقی درست کردن می‌کند، ولی ابعاد اغلب این مناطق به‌قدری بزرگ میباشد که این فرایند بدون تأثیر منفی روی بخش‌هایی از عکس، امکان‌پذیر نیست.
تلویزیون‌های مینی LED تلاشی برای حل این مشکل محسوب می‌شوند. این نوع تلویزیون‌ها برای رفع مشکل مورد اشاره، تعداد ال‌ای‌دی‌های نور زمینه را به‌میزان درخورتوجهی زیاد شدن داده و در واقع به‌جای صد ها LED بزرگ، از هزاران LED کوچک‌تر بهره می‌برند. LED کوچک‌تر و بیش به‌معنای مناطق بیش با ابعاد کوچک‌تر میباشد، و همان‌طور که احتمالا حدس زده‌اید، این راهکار امکان کنترل بیش روی روشنایی یا تاریکی را در سراسر صفحه فراهم خواهد نمود.
تا این لحظه فقط چند تلویزیون مینی LED به‌بازار معرفی شده میباشد، ولی این نوع فناوری ثابت کرده میباشد که استراتژی استفاده از LED کوچک‌تر، تأثیر مثبتی بر کیفیت پخش محتوا دارد. رنگ‌های مشکی در این نوع تلویزیون‌ها به‌جرأت یکی از عمیق‌ترین نمونه‌های موجود در بین همه‌ی تلویزیون‌های LED محسوب می‌شود.
درحال‌حاضر، TCL تنها برندی است که تلویزیون‌های مینی LED به بازار عرضه کرده است، ولی انتظار می‌رود تقریبا همه‌ی برندهایی که همچنان تلویزیون‌های مبتنی بر فناوری QLED تولید می‌کنند، مدل‌های مینی LED محصول های خود را در سال ۲۰۲۱ روانه‌ی بازار کنند.
تلویزیون OLED (OLED TV)
اگر بتوان نور زمینه را به‌طور کلی حذف نمود تا هر پیکسل روی صفحه‌ی تلویزیون، نور و رنگ خود را تولید بکند چه؟ این دقیقا روش کارکرد تلویزیون‌های OLED (اُرگانیک ال‌ای‌دی) میباشد. هر پیکسل OLED نور و رنگ مستقل خود را تولید می‌کند که این ویژگی دو مزیت مهم برای این نوع تلویزیون‌ها به ارمغان آورده میباشد. با توجه به حذف کلی نور زمینه، این محصول های زیاد باریک‌تر بوده و حتی می‌توان آن‌ها را به ورق‌های انعطاف‌پذیر و تاشونده تبدیل کرد؛ علاوه‌براین، با حذف نور زمینه، رنگ‌های مشکی دقیق و عمیقی تولید خواهد شد. هنگامی‌که یک پیکسل OLED خاموش می‌شود، نوری از آن ساطع نخواهد شد. (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
همان‌طور که تماشای محتوا روی تلویزیون‌های OLED زیاد لذت‌بخش میباشد، ولی سطح روشنایی آن‌ها نسبت به تلویزیون‌های QLED کم‌تر میباشد و در برخی مواقع، احتمال دارد با مشکل حفظ عکس (دیدن قسمت‌هایی از عکس قبلی که به‌طور موقت مثل سایه به اطراف پیکسل‌ها می‌چسبد) و سوختگی (هنگامی که حفظ عکس روی پیکسل‌ها دائمی شود) مواجه شوند که این دو مورد از جمله نکته ها منفی پنل‌های OLED میباشد.
علاوه‌براین، هرچه سطح روشنایی این نوع تلویزیون‌ها را بیش نمایید، عمر مفید آن‌ها کاهش می‌یابد. هزینه تلویزیون‌های OLED گران‌تر از تلویزیون‌های QLED میباشد. دلیل گران‌تر بودن این تلویزیون‌ها، این میباشد که تعداد تعداد کمی از شرکت‌های فعال در حوزه‌ی تلویزیون، این نوع پنل‌ها را می‌سازند. افزون‌براین فرایند تولید پنل‌های OLED جدیدتر بوده و نسبت به فرایند ساخت نمایشگرهای QLED هزینه‌ی بیشتری برای شرکت‌ها دارد.
سامسونگ به‌تازگی اعلام کرده که فروش نخستین تلویزیون‌های میکرو LED که با‌هدف ارائه به بازار مصرف‌کنندگان عادی تولید شده میباشد، شروع خواهد نمود.
این نوع تلویزیون‌ها قبلا فقط در تأسیسات تجاری پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گرفت. تلویزیون‌های میکرو LED از فناوری مشابه OLED بهره می‌برند، زیرا هر پیکسل در این نوع محصول های نور زمینه و رنگ مخصوص خود را تولید می‌کند.(کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
از آن جا که تلویزیون‌های میکرو LED از پیکسل‌های LED کوچک‌تر بهره می‌برند، سطح روشنایی آن‌ها زیاد بیش از نمایشگرهای OLED میباشد و عمق رنگ مشکی هم در آن‌ها زیاد فراوان میباشد. مزیت مهم این نوع پنل‌ها نسبت به پنل‌های OLED این میباشد که دچار سوختگی نخواهند شد. اگرچه تلویزیون‌های میکرو LED جزء برترین تلویزیون‌های موجود در جهان محسوب می‌شوند، ولی این فناوری هم معایبی دارد.
تلویزیون میکرو LED
این LED-ها هرچقدر هم کوچک باشند، ابعاد آن‌ها در سطح OLED نیست. این یعنی برای هر اندازه‌ی مشخصی از تلویزیون، شما می‌توانید تعداد بیشتری OLED نسبت به میکرو LED قرار بدهید، به‌همین دلیل میباشد که نخستین تلویزیون میکرو LED سامسونگ احتمالا ۱۱۰ اینچی خواهد بود؛ البته کیفیت پخش این محصول هم همچنان ۴K میباشد. هرچه ابعاد صفحه‌نمایش بزرگ‌تر باشد، پیکسل‌هایی که وضوح یکسانی ارائه می‌دهند، بیش قابل مشاهده خواهند بود.
علاوه‌بر این، سؤالاتی هم در مورد میزان مصرف انرژی میکرو LED وجود دارد. با توجه به این که هنوز تلویزیون‌های میکرو LED زیادی به‌بازار عرضه نشده میباشد، میبایست دید که آیا گرمای تولیدشده بوسیله این نمایشگرها قابل لمس خواهد بود یا خیر. هم چنین نمی‌دانیم آیا تلویزیون ۱۱۰ اینچی سامسونگ از این مشکل رنج می‌برد یا نه. در نهایت میبایست به عامل هزینه اشاره کنیم. انتظار می‌رود میکرو LED به‌عنوان یکی از جدید ترین فناوری‌های فعلی تلویزیون، هزینه زیاد بالایی داشته باشد که همین مورد باعث شده میباشد، میزان تقاضا برای تلویزیون‌های میکرو LED کاهش یابد.
تلویزیون QD-OLED
اگرچه قابلیت‌های فناوری میکرو LED برای تلویزیون‌هایی با ابعاد بزرگ، زیاد جذاب میباشد، ولی بیش مردم در پیدا نمودن جایگاه برای قرار دادن این تلویزیون‌های غول‌پیکر با مشکل مواجه خواهند شد.
فناوری نقطه‌ی کوانتومی OLED که آن را با اصطلاح QD-OLED می‌شناسیم، روش جدیدی برای تولید پنل‌های OLED میباشد که به رفع ضعف‌های احتمالی تلویزیون‌های OLED یعنی روشنایی کم و حجم رنگ و دقت، یاری خواهد نمود.
در تلویزیون‌های QD-OLED، روشی که رنگ‌ها در پیکسل‌های OLED تولید می‌شود، با مهندسی مجدد و با یاری تعداد کمی از نقاط کوانتومی منجر به حذف فیلتری شده میباشد که ۷۰ درصد از نور تابیده‌شده به آن جذب می‌شود. این تغییر، پتانسیل ضروری را برای زیاد شدن سطح روشنایی این نوع تلویزیون‌ها دارد، و دقت رنگ را هم تغییر نخواهد داد. علاوه‌براین، فناوری یادشده امکان دارد به کاهش یا از بین بردن مشکل سوختگی در پنل‌های OLED یاری بکند.
بسیاری از این مزیت‌‌ها هنوز ثابت نشده میباشد، زیرا هنوز تلویزیون‌های QD-OLED را در عمل مشاهده نکرده‌ایم. البته همان‌طور که در توضیح QD-OLED اشاره شد، نخستین تلویزیون‌های مجهز به این فناوری احتمالا در سال جاری بوسیله TCL معرفی خواهد شد. (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
تلویزیون QNED
آیا می‌توان بدون هیچ یک از محدودیت‌های روشنایی ذاتی OLED و بدون استفاده از میکرو LED گران‌قیمت یا حتی بدون استفاده از OLED، یک تلویزیون با قابلیت تولید رنگ مشکی کامل تولید کرد؟
این مورد دقیقا وعده‌ای است که دیودهای ساطع‌کننده‌ی نانو کوانتومی (QNED) به ما داده‌اند. درحال‌حاضر، اکثر تلویزیون‌های OLED از مواد اولدِ آبی به‌عنوان منبع نور اصلی خود بهره می‌برند. این نور آبی را می‌توان با استفاده از مواد اولدِ زرد، به‌سمت رنگ سفید سوق داد و بعدا با فیلتر رنگی، پایان رنگ‌ها را به‌دست آورد. البته با درنظر گرفتن مزایای کلی و جذاب فناوری OLED، این راهکار برای روشنایی، دقت رنگ یا کیفیت عکس، عالی نیست.
همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، فیلتر رنگ در تلویزیون‌های QD-OLED حذف شده میباشد، ولی موتور اصلی روشنایی در این نوع محصول های همچنان مواد اولدِ آبی بوده و از این جهت تغییری نکرده میباشد. (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
بهترین تلویزیون های سال ۲۰۲۱
در یک تلویزیون QNED، ماده‌ی آبی اولد با اختراع نسبتا جدیدی به‌نام نانومیله LED جایگزین شده میباشد.
نانومیله‌ها، ساختارهای استوانه‌ای زیاد کوچکی هستند که می‌توان از آن‌ها برای قرار دادن ال‌ای‌دی‌های کوچک بهره برد. شکل چندوجهی نانومیله‌ها میزان نوری را که ال‌ای‌دی‌ها می‌توانند ساطع کنند زیاد شدن می‌دهد و اندازه‌ی کوچک آن‌ها می‌تواند وضوح عکس فوق‌العاده بالا و حتی بیش از ۸K ارائه دهد.
درحال‌حاضر، اعتقاد بر این میباشد که سازندگان تلویزیون همچنان به‌عنوان منبع اصلی روشنایی، به نور آبی نانومیله‌های LED تکیه می‌کنند و از نقاط کوانتومی برای تبدیل نور ال‌ای‌دی آبی به قرمز و سبز بهره می‌برند که کارکرد آن از این لحاظ شبیه یک تلویزیون QD-OLED میباشد. از آن جا که ال‌ای‌دی‌ها در این فناوری نو مستعد سوختن نیست، شاید استفاده از حداکثر جریان، برای دستیابی به سطح بالای روشنایی، هیچ اشکالی نداشته باشد.
ممکن است این پیشرفت‌ها با کاهش قیمت هم همراه باشد. کار با مواد اولد دشوار میباشد و حتی در پیشرفته‌ترین تکنیک‌های تولید، همچنان بازده این پنل‌ها کم‌تر از تلویزیون‌های QLED میباشد. جایگزینی OLED با LED نانو میله می‌تواند باعث صرفه‌جویی درخورتوجه در هزینه‌ها شود.
گزارش‌های اولیه در سال ۲۰۲۰ حاکی از آن میباشد که شرکت سامسونگ دیسپلی، درحال بررسی روش‌هایی برای جایگزینی OLED آبی با LED نانومیله‌ای در پنل‌های QD-OLED میباشد. این اقدام احتمالا به عرضه‌ی نخستین تلویزیون‌های QNED یاری خواهد نمود. گفته می‌شود نخستین تلویزیون‌های تولید شده با این فناوری اوایل سال ۲۰۲۲ در دسترس مشتریان قرار خواهد گرفت.
تلویزیون QDEL (کوانتوم دات و نانورودز در آینده تلویزیون)
در حال‌حاضر از کوانتوم‌دات برای تبدیل یک طول موج نور به طول موج نور دیگر استفاده می‌شود، بودن این که میزان درخشندگی کاهش یابد. به‌همین دلیل می‌توان از این فناوری در نمایشگرهای QD-OLED، QLED و QNED استفاده نمود. البته مزیت کوانتوم‌دات به این ویژگی محدود نمی‌شود؛ می‌توان انرژی مورد نیاز این فناوری را به‌طور مستقیم از برق تأمین نمود که این فرایند به‌عنوان الکترومغناطیس شناخته می‌شود که پایه‌واساس فناوری الکترولومینسانس کوانتوم‌دات (QDEL) میباشد.
نمایشگرهای QDEL به‌جای استفاده از کوانتوم‌دات تنظیم شده‌ی قرمز و سبز برای تبدیل نور آبی، از سه نقطه‌ی کوانتومی (قرمز، سبز و آبی) در هر پیکسل بهره می‌برند که انرژی مورد نیاز آن به‌طور مستقیم از برق تأمین می‌شود. نتیجه، تولید نمایشگری است که حداقل روی کاغذ می‌تواند جام مقدس فناوری تلویزیون باشد.
پیکسل‌ها در QDEL از نوع خودتابشی‌اند، بنابراین دست مثل نمایشگرهای مبتنی بر فناوری OLED، رنگ مشکی در تلویزیون‌های QDEL با کیفیت عالی تولید می‌شود.
نقاط کوانتومی با گذشت وقت از بین می‌روند ولی صحیح مثل نمایشگرهای مبتنی بر LED، خطر سوختن پیکسل‌ها در آن وجود ندادر. عدم استفاده از فیلتر رنگی یعنی تقریبا همه‌ی نور تولید شده، بدون هیچ مانعی به بیننده فرستادن خواهد شد و به‌ازای هر وات انرژی بیش، سطح روشنایی هم زیاد شدن خواهد یافت. می‌توان نقاط کوانتومی را در لایه‌های زیاد نازک، اعمال نمود که باعث می‌شود قابلیت انعطاف‌پذیری OLED در این محصول های هم حضور داشته باشد؛ ویژگی مهمی که میکرو LED در حال‌حاضر از آن بی‌بهره میباشد.
اگر تلویزیون‌های QDEL چنین ویژگی‌های جذابی دارند، چرا هیچ شرکتی تلویزیون‌های خود را با این فناوری تولید نمی‌کند؟ دلیل اصلی برای جواب به این سوال، پیچیده بودن ساخت نقاط کوانتومی آبی میباشد. البته در حال‌حاضر پیشرفت‌هایی در این زمینه درحال انجام میباشد، ولی نقاط کوانتومی آبی امروزی، همچنان قادر به تولید سطح روشنایی کافی برای نمایشگرهای QDEL نیست.( نانورودز در آینده تلویزیون)
امدادرایانه (تعمیریها) با مجرب ترین تعمیرکاران برای تعمیر تلویزیون ایکس ویژن ، تعمیر تلویزیون سونی ، تعمیر تلویزیون ال جی ، تعمیر ماشین های اداری ، تعمیر دستگاه کپی و…. در خدمت شماست.
مطالب مرتبط :
فناوری ultra black در تلویزیون
تعمیر سینمای خانگی و DVD با ایراد NO DISC