10 Jan 2017
Article

Quantum Dot TV คืออะไร?


  • Dear_Sir

ก่อนจะไปหาความหมายของ Quantum Dot TV ว่ามันคืออะไร ผมคงต้องท้าวความย้อนไปถึงโครงสร้างของ LCD TV กันก่อน (อ่านบทความโครงสร้าง LCD TV แบบละเอียด) ซึ่งประกอบไปด้วย Backlight > Liquid Crystal Layer > Color Filter > Screen ภาพรวมของการทำงานก็คือ Backlight จะทำหน้าที่ส่องสว่างผ่านชั้น Liquid Crystal ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมปริมาณแสงจาก Backlight ว่าจะเปิดให้ผ่านมากน้อยเพียงใด แล้วแสงนี้จะส่งผ่านไปถึง Color Filter ที่เป็นสามแม่สีหลัก RGB จากนั้นค่อยไปตกกระทบกับจอเพื่อแสดงผล

ประเด็นสำคัญมันอยู่ตรงนี้ครับ หลอดไฟ White CCFL, White LED Backlight ที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงให้กับ LCD/LED Panel นั้น มันมีข้อจำกัดที่ทำให้ไม่สามารถแสดงขอบเขตสีสันได้สมจริง ดัง่ที่ตาของเรามองเห็นสีสันตามธรรมชาติ  คือเมื่อแสงจากหลอดไฟ White CCFL, White LED Backlight ถูกนำมาผ่าน Color Filter แสงแม่สีที่ได้ออกมานั้น ยังไม่ใช่แสงสีน้ำเงิน 100% + แสงสีเขียว 100% + แสงสีแดง 100% หากแต่มีแสงสีอื่นปะปนมาด้วยเช่น แสงสีน้ำเงินก็อาจเป็นน้ำเงินอมฟ้า แสงสีแดงก็อาจเป็นแดงอมม่วง หรือแสงสีเขียวอมเหลืองเป็นต้น เนื่องจากการกรองสเป็กตรัมของแสงขาวที่มาจาก White CCFL, White LED Backlight ผ่าน Color Filter ยังไม่มีความบริสุทธิ์ การคิดค้นเทคโนโลยี Quantum Dot ขึ้นมา จึงเป็นทางออก ที่จะช่วยให้ LCD/LED TV สามารถแสดงสีสันได้บริสทุธิ์ สมจริงขึ้น

Quantum Dot (ควอนตัม ดอท) เป็นสารเรืองแสงที่มีอนุภาคขนาดเล็กมากๆ มีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 2-10 นาโนเมตร โดยโครงสร้างของสารนี้จะเป็นจุดๆ จึงเป็นที่มาของชื่อ Quantum Dot ความแตกต่างของสีสันจะเปลี่ยนไปตามขนาดของจุดที่อยู่ในสาร โดยจุดขนาดเล็กจะให้แสงสีน้ำเงินลอดผ่านได้ (ตามขนาดของความยาวคลื่น), ส่วน Quantum Dot ขนาดใหญ่ขึ้น ก็จะส่งผลให้แสงสีเขียว และแสงสีแดงลอดผ่านออกมาได้ เป็นต้น ขนาดของจุดนี้จะคงที่ ไม่เปลี่ยนแปลง ทำให้สีที่เปล่งออกมามีความเสมอภาค และสมดุล

ขนาดที่แตกต่างกัน จะให้สีที่ต่างกัน

หลักการของ Quantum Dot TV นั้น จะนำไปประยุกต์เข้ากับ Backlight Unit โดยผสานแหล่งกำเนิดแสง Blue LED เข้ากับแผ่นชีท QDEF ซึ่งเป็นสารเรืองแสงที่ด้านในจะมีอนุภาค Quantum Dot ที่อนุญาตให้สีแดงกับสีเขียวเปล่งแสงได้ (แสงสีแดงกับแสงสีเขียว รวมกันก็จะเป็นสีเหลืองตามภาพ) เมื่อแสงทั้งสามมารวมกันก็จะเกิดเป็นแสงสีขาวที่ถูกกรองสเป็กตรัมให้แคบลงเฉพาะช่วงแม่สี

จากนั้นเมื่อแสงขาวนี้ไปผ่าน Color Filter ก็จะได้แม่สีหลัก แดง น้ำเงิน เขียว ที่มีความบริสุทธิ์มากขึ้น (เพราะการรบกวนจากย่านสีอื่นเจือปนน้อยลง) ผลลัพธ์ที่ได้ เช่น LED TV (จากแหล่งกำเนิดแสง White LED) ให้แม่สี สีเขียว 60% แต่สำหรับ Quantum Dot LED TV อาจจะได้แสงเขียวที่มีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้นเป็น 90% เป็นต้น ผลที่ตามมาคือทีวีจะสามารถแสดงสีสันได้กว้างขวาง สมจริง ใกล้เคียงธรรมชาติที่ที่ตามนุษย์สามารถแยกแยะมองเห็นได้

ภาพโครงสร้างการกำเนิดแสงสีขาวของ Quantum Dot

Quantum Dot TV มีดียังไง?

นอกเหนือจากการแสดงสีสันที่ดียิ่งขึ้นดังที่กลาวไปข้างต้นแล้ว Quantum Dot TV ยังเพิ่มความสามารถให้ถ่ายทอดระดับความสว่าง (Peak Brightness) สูงขึ้นกว่าเดิมมาก! ปฏิเสธไม่ได้ครับว่าทุกวันนี้เทคโนโลยีภาพแบบ HDR เข้ามามีบทบาทสำคัญกับชีวิตประจำวันของเรา หากใช้เทคโนโลยีการสร้างภาพแบบเดิมๆ ก็ไม่อาจสร้างภาพแบบ HDR ที่ดีออกมาได้ ด้วยเทคโนโลยีใหม่จาก Quantum Dot TV นี้ส่งผลให้ทีวีมีค่าความสว่างได้สูงเกิน 1,000nits และจะพัฒนาให้สูงมากขึ้นเป็น 2,000, 3,000, … nits ต่อไปได้ การแสดงระดับแสงจากพระอาทิตย์บนจอ Quantum Dot ย่อมส่องสว่างสมจริงเหนือกว่าเทคโนโลยีทีวีอื่น นอกจากนี้ยังสามารถให้ขอบเขตสีที่กว้างขวาง การไล่เฉดสีละเอียดสมจริงขึ้นด้วย

อ้างอิง 1,2,3