Τι είναι το QD-OLED; Ρίξτε μια ματιά στην επόμενη γενιά τεχνολογίας οθόνης τηλεόρασης και οθόνης

Όσον αφορά την ανόθευτη ποιότητα εικόνας, τίποτα δεν ταιριάζει με το τραγανό βαθύ μαύρο χρώμα μιας τηλεόρασης OLED τοποθετημένης σε έναν εκθεσιακό χώρο με χαμηλό φωτισμό. Αυτός ο περιγραφικός δείκτης "ασθενώς φωτισμένος" είναι σημαντικός, γιατί βγάλτε τον στο σαλόνι και η αστρική αντίθεση μιας OLED μπορεί να πνιγεί από τις αντανακλάσεις. Σε αυτές τις συνθήκες, η OLED έχει αναμφισβήτητα καλύτερη απόδοση από τους ανταγωνιστικούς τύπους οθόνης που γίνονται πιο φωτεινοί. Δηλαδή, οι τηλεοράσεις OLED δεν είναι αναμφισβήτητα ανώτερες σε όλες τις πτυχές — η τεχνολογία έχει τα μειονεκτήματά της και επαναλαμβάνεται συνεχώς για την καταπολέμηση των αδυναμιών της.

Λήψη CES 2022 από καταιγίδα, το επόμενο μεγάλο πράγμα στην εξέλιξη των OLED είναι αυτό που αποκαλεί η Samsung Display QD-OLED, ή Quantum Dot OLED. Η εταιρεία οθονών ισχυρίζεται ότι οι νέες τηλεοράσεις που χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία θα είναι πιο φωτεινές, πιο πολύχρωμες και θα έχουν καλύτερες γωνίες θέασης από τις συμβατικές τηλεοράσεις OLED. Αλλο Η συναρπαστική εξέλιξη είναι ότι αυτή η τεχνολογία δεν θα περιορίζεται μόνο στις τηλεοράσεις, αλλά θα κάνει επίσης το δρόμο της προς τις οθόνες υπολογιστών — μια πρώτη φορά για καταναλωτικές OLED μεγέθους

πραγματικός θρανία.

Αυτή η νέα παραλλαγή του OLED προσθέτει ένα στρώμα κβαντικής κουκκίδας στη στοίβα της οθόνης, μια τεχνική που προηγουμένως χρησιμοποιήθηκε μόνο σε οθόνες LCD (μέσω QLED). Ο σκοπός αυτών των κβαντικών κουκκίδων είναι να παράγουν εξαιρετικά κορεσμένα υποπίξελ χωρίς τη χρήση οργανικής πηγής φωτός υψηλής καθαρότητας του ίδιου χρώματος, τα οποία είναι συχνά δαπανηρά ή αναποτελεσματικά. Μια άλλη μέθοδος για να το πετύχετε αυτό είναι με τη χρήση φίλτρων χρώματος, κάτι που χρησιμοποιούν οι τηλεοράσεις OLED μέχρι τώρα.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της QD-OLED και της παλαιότερης OLED;

Για να το εξηγήσουμε αυτό, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε πώς είναι δομημένες οι προηγούμενες τηλεοράσεις OLED. Το OLED είναι ένας γενικός όρος που μπορεί να φιλοξενήσει διάφορα υποσύνολα τεχνολογιών. Αλλά όταν το μάρκετινγκ χρησιμοποιεί τον όρο "OLED" για τηλεοράσεις, τις περισσότερες φορές αναφέρονται σε W-OLED.

Την τελευταία δεκαετία, η LG Display κατέχει το μονοπώλιο στα πάνελ που χρησιμοποιούνται για τηλεοράσεις OLED. Αυτά τα πάνελ ήταν όλα οθόνες W-OLED που χρησιμοποιήστε μια δομή εικονοστοιχείων RGBW, που σημαίνει ότι κάθε εικονοστοιχείο αποτελείται από τέσσερα υποπίξελ διαφορετικού χρώματος: κόκκινο, πράσινο, μπλε και άσπρο. Ωστόσο, στον πυρήνα του, κάθε υποπίξελ είναι στην πραγματικότητα ένα λευκό υποπίξελ (εξ ου και ο όρος W-OLED) και έγχρωμα υποπίξελ επιτυγχάνονται με ένα φίλτρο χρώματος που αποκλείει μέρη του φάσματος λευκού φωτός για να παράγουν κόκκινο, πράσινο ή μπλε. Επειδή το φως αφαιρείται από την πηγή φωτός για τα τρία έγχρωμα υποπίξελ, αυτή η δομή εικονοστοιχείων δεν είναι η πιο αποτελεσματική και είναι ο λόγος για τον οποίο χρειάζεται ένα επιπλέον λευκό υποπίξελ. Το τέταρτο λευκό υποπίξελ δεν διαθέτει χρωματικό φίλτρο και σκοπός του είναι η βελτίωση της απόδοσης και της φωτεινότητας.

Οι κβαντικές τελείες, από την άλλη πλευρά, μετατρέπω μια πηγή φωτός από το ένα χρώμα στο άλλο και σχεδόν καμία από την αρχική πηγή φωτός δεν χάνεται σε αυτή τη μετατροπή. Αντί να ξεκινά με ένα ευρύ λευκό φάσμα για κάθε υποπίξελ και να αφαιρεί μέρη του με έγχρωμα φίλτρα, ξεκινά το QD-OLED με μια απλή μπλε πηγή φωτός και το μετατρέπει σε υψηλής καθαρότητας κόκκινα και πράσινα υποπίξελ ενώ αφήνει ανέγγιχτα τα μπλε υποπίξελ.

Με αυτήν την αποτελεσματική μέθοδο, δεν χρειάζεται ένα τέταρτο λευκό υποπίξελ και το QD-OLED μπορεί να χρησιμοποιήσει μια κανονική δομή εικονοστοιχείων RGB. Ένα από τα μειονεκτήματα των σημερινών τηλεοράσεων W-OLED είναι ότι η χρήση του επιπλέον λευκού υποπίξελ για πρόσθετη φωτεινότητα μειώνει τον μέγιστο κορεσμό χρωμάτων καθώς η οθόνη πλησιάζει στο μέγιστο της φωτεινότητας. η ένταση του χρώματος μειώνεται περαιτέρω, καθώς τα έγχρωμα φίλτρα χάνουν την αποτελεσματικότητά τους σε υψηλή φωτεινότητα. Το QD-OLED, από την άλλη πλευρά, μπορεί να διατηρήσει τον πλήρη κορεσμό μέχρι το μέγιστο επίπεδο λευκού της οθόνης. Επιπλέον, χωρίς τέταρτο υποπίξελ, τα υποπίξελ RGB μπορούν να γίνουν μεγαλύτερα για να γεμίσουν τον επιπλέον χώρο, αυξάνοντας τη φωτεινή τους απόδοση.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε μια πηγή μπλε φωτός;

Στο φάσμα του ορατού φωτός, το μπλε φως έχει το μικρότερο μήκος κύματος μεταξύ του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε. έτσι έχει την υψηλότερη κανονικοποιημένη ενέργεια. Το στρώμα κβαντικής κουκκίδας μπορεί ουσιαστικά να περιορίσει την υψηλότερη ενέργεια του μπλε φωτός σε κόκκινο ή πράσινο φως, αλλά το αντίθετο δεν είναι δυνατό — δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κόκκινο ή πράσινο φως χαμηλότερης ενέργειας για να δημιουργήσετε μπλε φως.

Γιατί να μην χρησιμοποιείτε απλώς αληθινές πηγές φωτός κόκκινου, πράσινου και μπλε; Γιατί να περάσετε από όλο αυτό τον κόπο;

Ο μεγαλύτερος λόγος είναι να αυξηθεί το προσδόκιμο ζωής του πάνελ οθόνης. Όταν πληρώνετε κορυφαίο δολάριο για μια τηλεόραση, πιθανότατα θέλετε να διαρκέσει πολύ. Οι οργανικές πηγές φωτός αναπόφευκτα εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου και διαφορετικά υλικά θα αποσυντίθενται με διαφορετικούς ρυθμούς. Όταν χρησιμοποιείται συνδυασμός πηγών φωτός, όπως με OLED που χρησιμοποιεί ξεχωριστό κόκκινο/πράσινο/μπλε εκπομπών, οι ποικίλοι ρυθμοί αποσύνθεσης του εκπομπού προκαλούν τελικά τη χρωματική απόδοση της οθόνης σε τάση. Για παράδειγμα, πολλές οθόνες θα αρχίσουν να εμφανίζουν λευκά που αποκτούν απόχρωση προς το κίτρινο με την πάροδο του χρόνου. Τόσο το W-OLED όσο και το QD-OLED είναι σχέδια οθόνης που στοχεύουν στην ελαχιστοποίηση αυτού του εφέ.

Εάν ρίξουμε μια πιο βαθιά ματιά μέσα σε ένα υπάρχον πάνελ W-OLED, θα διαπιστώσουμε ότι τα λευκά υποπίξελ αποτελούνται στην πραγματικότητα από πολλαπλές πηγές φωτός. Αρχικά, αυτά τα υποπίξελ αποτελούνταν από μπλε LED μαζί με έναν κίτρινο φώσφορο, αλλά η LG Display προχώρησε στη χρήση ενός συνδυασμού κόκκινου, πράσινου και μπλε πομπού για να δημιουργήσει τα λευκά υποπίξελ. Αυτοί οι διάφοροι εκπομποί αναμειγνύονται και έχουν μέγεθος σε αναλογίες που διασφαλίζουν ότι όλοι θα αποσυντίθενται κοντά σε ένα σταθερό ρυθμό, οδηγώντας σε ελάχιστη αλλαγή χρώματος με την πάροδο του χρόνου.

Τι γίνεται με το burn-in OLED;

Με το QD-OLED, όλα τα υποπίξελ υποστηρίζονται από την ίδια πηγή μπλε φωτός, επομένως η αλλαγή χρώματος θα πρέπει να είναι σχεδόν ανύπαρκτη. Ωστόσο, τα μπλε οργανικά υλικά έχουν γενικά μικρότερη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με τα κόκκινα και πράσινα υλικά, επομένως τα υποπίξελ στο QD-OLED μπορεί στην πραγματικότητα να εξασθενούν πιο γρήγορα από το W-OLED με την πάροδο του χρόνου✝. Αυτό μπορεί επίσης να σημαίνει ότι το QD-OLED θα μπορούσε να είναι πιο επιρρεπές σε έγκαυμα, το οποίο συμβαίνει όταν μέρη της οθόνης έχουν γεράσει αισθητά περισσότερο (ή λιγότερο) από το περιβάλλον τους. Φυσικά, θα πρέπει απλώς να περιμένουμε και να δούμε αν αυτό θα γίνει πρόβλημα.

✝ Μια απόχρωση εδώ είναι ότι τα υποπίξελ RGB του QD-OLED μπορούν να γίνουν μεγαλύτερα από ό, τι στη δομή RGBW του W-OLED. Οι μεγαλύτερες περιοχές υποπίξελ βελτιώνουν τη διάρκεια ζωής του εκπομπού.

Ένας άλλος θεμελιώδης σχεδιασμός OLED είναι η μήτρα υποεικονοστοιχείων PenTile που βρίσκεται πιο συχνά σε οθόνες smartphone. Κατ 'αρχήν, λειτουργεί παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο το W-OLED συσκευάζει τα λευκά υποπίξελ του: με έναν συνδυασμό κόκκινου, πράσινου και μπλε εκπομπών σε διάφορους αριθμούς και μεγέθη, ώστε να αποσυντίθενται πιο ομοιόμορφα. Πιο συγκεκριμένα, ο σχεδιασμός PenTile είναι πιο πλούσιος με μικρότερα πράσινα υποπίξελ, καθώς είναι τα πιο αποτελεσματικά, ενώ τα μπλε υποπίξελ γίνονται πολύ μεγαλύτερα για να επιμηκύνουν τη μικρότερη διάρκεια ζωής τους.

Λοιπόν, είναι το QD-OLED καλύτερο από το W-OLED;

Τώρα που καλύψαμε ορισμένες βασικές αρχές, μπορούμε να αμφισβητήσουμε το προφανές ερώτημα:

Θα είναι το QD-OLED καλύτερο από τα υπάρχοντα W-OLED μας;

Και η απάντηση είναι... πιθανοτερο! Χωρίς απλώς να επαναλάβουμε το υλικό μάρκετινγκ που κυκλοφόρησε η Samsung Display, διαπιστώνουμε ότι το QD-OLED προσφέρει ένα σαφές πλεονέκτημα στο φως αποτελεσματικότητα σε σχέση με το W-OLED και η τυπική δομή pixel που επιτρέπει επιτρέπει υψηλότερο όγκο χρώματος για HDR και υψηλή φωτεινότητα χρήστες. Η ακρίβεια των κβαντικών κουκκίδων επιτρέπει επίσης περισσότερα κορεσμένα χρώματα σε σύγκριση με τη χρήση χρωματικών φίλτρων, οδηγώντας σε υψηλότερη κάλυψη της χρωματικής γκάμας Rec.2020.

Επιπλέον, το QD-OLED παραλείπει το στρώμα πολωτή, το οποίο χρησιμοποιείται συμβατικά για τη μείωση των αντανακλάσεων με το κόστος να μπλοκάρει μέρος του φωτός της ίδιας της οθόνης. Η Samsung Display μας λέει ότι η δομή του πάνελ του QD-OLED της έχει ένα εγγενές πλεονέκτημα στον χειρισμό αντανακλάσεις, επομένως είναι σίγουρο ότι μπορεί να αφαιρέσει τον πολωτή, ο οποίος θα πρέπει να δώσει κάποια επιπλέον εμφάνιση λάμψη.

Η οθόνη Samsung μας λέει επίσης ότι η μετατροπή της κβαντικής κουκκίδας εκπέμπει φως πανκατευθυντικά, με αποτέλεσμα χαμηλότερη απώλεια φωτεινότητας όταν βλέπει τις τηλεοράσεις της υπό γωνία. Τα υπάρχοντα πάνελ W-OLED έχουν ήδη εκπληκτικά ομοιόμορφες γωνίες θέασης, αλλά η εταιρεία οθονών διαφημίζει την QD-OLED της για ακόμα καλύτερη απόδοση

Εντάξει, θέλω ένα. Τι οθόνη QD-OLED μπορώ να αγοράσω αυτήν τη στιγμή;

Αυτήν τη στιγμή, μόνο η Samsung, η Sony και η Alienware έχουν κάτι να δείξουν για αυτήν τη νέα τεχνολογία. Στην CES 2022, η Sony το αποκάλυψε Bravia XR A95K, μια τηλεόραση 4K QD-OLED που αρχικά θα κυκλοφορήσει σε μεγέθη 55" και 65" μέχρι το τέλος του 2022. Για τους παίκτες PC, η Alienware έκανε το ντεμπούτο της μια πρώτης στο είδος της οθόνη παιχνιδιών OLED για καταναλωτές — και με αυτό, δεν εννοώ μια τηλεόραση μεταμφιεσμένη σε οθόνη. Αυτή η εξαιρετικά ευρεία οθόνη 34 ιντσών ήταν μια πολυαναμενόμενη αποκάλυψη που φέρνει επιτέλους την τεχνολογία OLED στον κόσμο των υπολογιστών σε δημοφιλές, πρακτικό μέγεθος. Και οι δύο αυτές οθόνες θα χρησιμοποιούν QD-OLED που παρέχεται από τη Samsung Display, η οποία θα δώσει στην LG Display μια καλή λειτουργία για τα χρήματά της.

Αυτό που είναι πιο σημαντικό είναι ότι η Samsung Display πρωτοπόρος σε αυτή τη νέα τεχνολογία παρουσιάζει την εταιρεία ως νέο κορυφαίο ανταγωνιστή στην αγορά OLED μαζί με την LG Display. Αρχικά, το QD-OLED δεν θα είναι φθηνό - αυτές οι νέες οθόνες πιθανότατα θα ξεκινήσουν πολύ πιο ακριβά από το W-OLED. Αλλά ελπίζουμε, αφού η τεχνολογία αρχίσει να ωριμάζει, θα δούμε αυτόν τον ανταγωνισμό να οδηγεί τις τιμές των OLED σε γενικές γραμμές. Μπορεί επίσης να δούμε το QD-OLED να γίνεται φθηνότερο από το W-OLED στο μέλλον, καθώς βασίζεται μόνο σε μπλε οργανικό υλικό αντί για τη μυριάδα που πρέπει να προμηθευτεί η LG Display για την W-OLED της.

Κοιτάζοντας το μέλλον, η επόμενη φυσική εξέλιξη της OLED είναι να αφαιρέσει εντελώς τα οργανικά υλικά, αφήνοντάς μας μια οθόνη LED διαφορετικού είδους. Η OLED περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την αποτελεσματικότητα του μπλε οργανικού υλικού, επομένως η σύνθεση μιας εναλλακτικής πηγής φωτός ανοίγει τις πύλες σε μια εντελώς νέα γενιά οθονών. Στον ορατό ορίζοντα, η Samsung Display εργάζεται σε μια άλλη τεχνολογία οθόνης που ονομάζεται QNED, η οποία σημαίνει Quantum Nano Emitting Diode. Αυτός ο σχεδιασμός είναι παρόμοιος με το QD-OLED, αλλά αντί να χρησιμοποιεί οργανικά μπλε υλικά, το QNED χρησιμοποιεί Nanorod LED νιτριδίου του γαλλίου ως πηγή φωτός, ενώ εξακολουθεί να χρησιμοποιεί κβαντικές κουκκίδες για να το διαμορφώσει. Θα έχουμε έναν εξηγητή και γι' αυτό, μόλις υλοποιηθεί.