LCD televizyonlarda kullanılan Quantum Dot teknolojisi nasıl çalışır, bu makalemizde anlatıyoruz.
Eğer son iki yıl içinde üst seviye bir TV’ye geçiş yapmadıysanız, evinizde sahip olduğunuz TV büyük ihtimalle bir LED LCD’dir. Bu TV’ler görüntü kalitesi konusunda artık geçmişte kalan plazmaları oldukça geride bıraksa da, söz konusu canlı renkler olduğunda LCD’lerde kullanılan LED arka aydınlatma istenen sonuçları tam olarak veremiyor. Tabii TV’nizde Quantum Dot (kuantum nokta) teknolojisi yoksa!
Kuantum noktaları, bilimsel adıyla nano-kristal yarı iletkenleri, kısaca üzerine ışık vurunca parlayan ufak tanecikler olarak tanımlayabiliriz. Bu noktalardan oluşan bir ekran filmi ise standart bir LCD’yi Quantum Dot LCD’den ayıran yegane farktır. Daha fazla detaya girmeden önce kısaca LCD ekranların nasıl çalıştığını gözden geçirelim.
Standart LCD TV’ler genellikle üç temel parçadan oluşur; beyaz bir arka aydınlatma, renk filtreleri ve bu renkleri gruplayıp pikselleri oluşturan bir sıvı-kristal ızgara. Her piksel içinde kırmızı, yeşil ve maviden oluşan üç altpiksel barındırır. Bu altpikseller de LED ışığın renk filtrelerinden geçmesiyle birbirinden ayrılır. Örneğin eğer bir pikselin içinde yalnızca kırmızı altpiksel aydınlatılırsa piksel sadece kırmızı rengi gösterir. Eğer tüm renkler açılırsa beyaz, tüm renkler kapatılırsa siyah renk gösterilir.
LED LCD’ler, adlarından da anlaşılabileceği gibi beyaz ışığı üretmek için LED aydınlatma kullanmaktadır. Ancak LED aydınlatma tarafından üretilen beyaz ışık, aynı zamanda LED LCD’lerin en büyük renk problemlerinden birinin de kaynağıdır.
LCD TV’lerde yer alan beyaz LED ışığı aslında sarı fosfor ile kaplanmış mavi LED ışığıdır. Bu kombinasyon LED’e beyazımsı bir renk verir. Yani standart LCD TV’lerin sahip olduğu LED aydınlatma gerçek anlamda beyaz değildir. Bu da renklerin ekrana yansıtılmasını olumsuz yönde etkilemektedir. Örneğin LED aydınlatma ile üretilen kırmızı renk, aynı ekranda gösterilen mavi renge kıyasla daha sönük duracaktır. Bu soruna çözüm olarak diğer renklerin yoğunluğunun kısılması denense de, ortaya çıkan görüntü renk konusunda bekleneni verememiştir.
Yani kısaca LCD TV’lerin yaşadığı renk sorunlarının tek bir kaynağı var; kırmızı, yeşil ve mavi renklerin eşit yoğunlukta kullanılamaması. Bu noktada devreye Quantum Dot giriyor.
Quantum Dot
Kuantum noktalar, farklı boyutlarda farklı renkleri yansıtabilen forsforlu ufak kristallerdir. Mühendisler artık kuantum noktaların boyutlarını tam olarak kontrol edebildiği için bu noktalar renkleri yansıtmada oldukça isabetli olabiliyor. Kuantum noktalar ayrıca oldukça tutarlı çalışmaktadır. Yani renklerin zamanla bozulması gibi bir durum söz konusu değildir. Kırmızının belirli bir tonunu yansıtması için ayarlanan nokta her zaman o tonu gösterecektir.
TV üreticileri, Quantum Dot etiketli TV’lerini üretirken bir ekran filmini kırmızı ve yeşilin belirli tonlarını yansıtacak kuantum noktaları ile döşeyip LED aydınlatmanın üzerinde yer alan sarı fosfor filtresini ortadan kaldırıyor. Böylelikle LED aydınlatmanın mavi ışığı; kırmızı ve yeşil kuantum noktalar ile doldurulmuş ekran filmi ile birleşip ekrana dengeli bir beyaz ışık yansıtabiliyor.
Kuantum noktalı ekran filmi renkleri altpiksellere ayırmadığı için, görüntüyü ekrana yansıtma işi sıvı-kristal ızgaraya kalıyor. Ancak bu sefer ızgaranın kullanabileceği daha tutarlı bir beyaz ışık kaynağı var ve bu da renklerin herhangi bir kısıtlamaya gitmeden doğru bir şekilde yansıtılmasına imkan sağlıyor.
Görüldüğü gibi kuantum noktalar, standart LCD’lerin yaşadığı renk sorununa oldukça etkili bir çözüm sunuyor. Peki bu ufak tanecikler LCD TV’lerin görüntü sorunlarının tamamını gideriyor mu? Pek sayılmaz.
Siyahlar
Yukarıda sıvı-kristal ızgaranın renk filtrelerini açıp kapatarak farklı renkler ürettiğinden bahsetmiştik. Bu renklerin tamamının kapatıldığı piksellerde de haliyle ekranın zifiri karanlık olması gerekiyor. Ancak LCD’lerin gerçek siyah üretme konusunda çok yetenekli olduğu pek söylenemez.
Çoğu LCD’nin sahip olduğu renk filtreleri, renkleri kapatmak için bir çeşit kapak kullanıyor. Ancak bu kapaklar LED arka aydınlatmayı tam olarak filtrenin arkasında tutamıyor. Bu da bir miktar LED ışığının siyah piksellere sızması ve siyah renklerin yoğunluğunu azaltması anlamına geliyor.
Kuantum noktaların bu alanda sunabileceği bir çözüm yok, zira LCD panellerin yapabileceklerinin belirli bir sınırı var. Öte yandan OLED panellerin piksel aydınlatma teknolojisi tam da bu soruna bir çözüm getiriyor. Aydınlatması teker teker açılıp kapatılabilen pikseller sayesinde OLED paneller çok daha koyu siyahlar üretebiliyor.
Daha detaylı bir karşılaştırma için aşağıdaki makaleye bakabilirsiniz:
