QD-OLED-schermen worden het volgende modewoord voor tv's en monitoren. We duiken in wat de technologie is en waarom het u zou kunnen schelen!
Als het gaat om onvervalste beeldkwaliteit, kan niets tippen aan de knapperige, diepe zwarttinten van een OLED-tv die in een slecht verlichte showroom is gemonteerd. Die omschrijving "slecht verlicht" is belangrijk, want als je hem in de woonkamer weghaalt, kan het geweldige contrast van een OLED worden overstemd door reflecties. Onder deze omstandigheden presteert OLED aantoonbaar beter dan de concurrerende schermtypes die helderder worden. Dat wil zeggen dat OLED-tv's niet in alle opzichten onmiskenbaar superieur zijn: de technologie heeft zijn nadelen en wordt voortdurend herhaald om de tekortkomingen ervan te bestrijden.
Nemen CES 2022 Het volgende grote ding in de vooruitgang van OLED's is wat Samsung Display stormenderhand noemt QD-OLEDof Quantum Dot OLED. Het displaybedrijf beweert dat nieuwe tv's die deze technologie gebruiken helderder en kleurrijker zullen zijn en betere kijkhoeken zullen hebben dan conventionele OLED-tv's. Een andere Een opwindende ontwikkeling is dat deze technologie niet beperkt zal blijven tot alleen tv's, maar ook zijn weg zal vinden naar pc-monitoren - een primeur voor OLED's voor consumenten die geschikt zijn voor
feitelijk bureaus.Deze nieuwe variant van OLED voegt een quantum dot-laag toe aan de displaystack, een techniek die voorheen alleen op LCD-panelen werd gebruikt (via QLED). Het doel van deze kwantumdots is om zeer verzadigde subpixels te produceren zonder gebruik te maken van een organische lichtbron met hoge zuiverheid van dezelfde kleur, wat vaak duur of inefficiënt is. Een andere methode om dit te bereiken is door gebruik te maken van kleurfilters, iets wat OLED-tv's tot nu toe hebben gebruikt.
Wat is het verschil tussen QD-OLED en oudere OLED?
Om dit uit te leggen moeten we eerst begrijpen hoe eerdere OLED-tv’s zijn gestructureerd. OLED is een overkoepelende term die verschillende subsets van technologieën kan huisvesten. Maar wanneer marketing de term ‘OLED’ voor tv’s gebruikt, verwijzen ze vaker wel dan niet naar W-OLED.
De afgelopen tien jaar heeft LG Display het monopolie gehad op de panelen die voor OLED-tv's worden gebruikt. Deze panelen waren allemaal W-OLED-schermen gebruiken een RGBW-pixelstructuur, wat betekent dat elke pixel is opgebouwd uit vier verschillend gekleurde subpixels: rood, groen, blauw en wit. In de kern is elke subpixel echter feitelijk een witte subpixel (vandaar de term W-OLED) en gekleurde subpixels worden bereikt met een kleurenfilter dat delen van het witte lichtspectrum blokkeert om rood, groen of rood te produceren blauw. Omdat voor de drie gekleurde subpixels licht wordt onttrokken aan de lichtbron, is deze pixelstructuur niet de meest efficiënte en is dit de reden waarom een extra witte subpixel nodig is. De vierde witte subpixel heeft geen kleurenfilter en is bedoeld voor verbeterde efficiëntie en helderheid.
Kwantumdots daarentegen overzetten een lichtbron van de ene kleur naar de andere, en bij deze conversie gaat bijna niets van de oorspronkelijke lichtbron verloren. In plaats van te beginnen met een breed wit spectrum voor elke subpixel en delen ervan weg te halen met kleurfilters, begint QD-OLED met een eenvoudige blauwe lichtbron en zet deze om in zeer zuivere rode en groene subpixels, terwijl de blauwe subpixels onaangeroerd blijven.
Met deze efficiënte methode is een vierde witte subpixel niet nodig en kan QD-OLED gebruik maken van een normale RGB-pixelstructuur. Een van de nadelen van de huidige W-OLED-tv's is dat het vertrouwen op de extra witte subpixel voor extra helderheid de maximale kleurverzadiging verlaagt naarmate het scherm zijn maximale helderheid nadert; het kleurvolume wordt verder verminderd omdat kleurfilters hun effectiviteit verliezen bij hoge helderheid. QD-OLED daarentegen kan de volledige verzadiging behouden tot aan het maximale witniveau van het scherm. Bovendien kunnen de RGB-subpixels zonder een vierde subpixel groter worden gemaakt om de extra ruimte te vullen, waardoor hun lichtopbrengst toeneemt.
Waarom een blauwe lichtbron gebruiken?
In het zichtbare lichtspectrum heeft blauw licht de kortste golflengte van rood, groen en blauw; het heeft dus de hoogste genormaliseerde energie. De kwantumdotlaag kan in wezen de hogere energie van het blauwe licht beperken tot rood of groen licht, maar het tegenovergestelde is niet mogelijk: je kunt rood of groen licht met een lagere energie niet gebruiken om blauw te creëren licht.
Waarom gebruiken we niet gewoon echte rode, groene en blauwe lichtbronnen? Waarom al deze moeite doen?
De grootste reden is het verlengen van de levensduur van het beeldschermpaneel. Als je veel geld betaalt voor een tv, wil je waarschijnlijk dat deze lang meegaat. Organische lichtbronnen worden in de loop van de tijd onvermijdelijk zwakker, en verschillende materialen zullen in verschillende snelheden vergaan. Wanneer een combinatie van lichtbronnen wordt gebruikt, zoals bij een OLED die gebruik maakt van individueel rood/groen/blauw emitters, de variërende snelheden van emitterverval veroorzaken uiteindelijk de kleurweergave van het scherm drift. Op veel beeldschermen zullen bijvoorbeeld witte tinten verschijnen die na verloop van tijd naar geel verkleuren. Zowel W-OLED als QD-OLED zijn displayontwerpen die erop gericht zijn dit effect te minimaliseren.
Als we dieper in een bestaand W-OLED-paneel kijken, zouden we ontdekken dat de witte subpixels feitelijk uit meerdere lichtbronnen bestaan. Aanvankelijk bestonden deze subpixels uit blauwe LED's samen met een gele fosfor, maar LG Display ging over op het gebruik van een combinatie van rode, groene en blauwe emitters om de witte subpixels te creëren. Deze verschillende emitters zijn gemengd en gedimensioneerd in verhoudingen die ervoor zorgen dat ze allemaal met een constante snelheid vervallen, wat in de loop van de tijd tot een minimale kleurverschuiving leidt.
Hoe zit het met OLED-inbranden?
Met QD-OLED worden alle subpixels ondersteund door dezelfde blauwe lichtbron, dus kleurverschuiving zou zo goed als onbestaande moeten zijn. Blauwe organische materialen hebben echter over het algemeen een kortere levensduur vergeleken met rode en groene materialen, dus de subpixels in QD-OLED kunnen na verloop van tijd zelfs sneller dimmen dan W-OLED✝. Dit kan ook betekenen dat QD-OLED gevoeliger kan zijn voor inbranden, wat gebeurt wanneer delen van het scherm merkbaar meer (of minder) verouderd zijn dan hun omgeving. Natuurlijk moeten we gewoon afwachten of dit een probleem wordt.
✝ Eén nuance hierbij is dat de RGB-subpixels van QD-OLED groter gemaakt kunnen worden dan in de RGBW-structuur van W-OLED. Grotere subpixelgebieden verbeteren de levensduur van de zender.
Een ander fundamenteel OLED-ontwerp is de PenTile-subpixelmatrix die het meest wordt aangetroffen op smartphoneschermen. In principe werkt het vergelijkbaar met hoe W-OLED zijn witte subpixels verpakt: met een combinatie van rode, groene en blauwe emitters in verschillende aantallen en maten, zodat ze gelijkmatiger vervallen. Meer specifiek is het PenTile-ontwerp overvloediger met kleinere groene subpixels omdat deze het meest efficiënt zijn, terwijl de blauwe subpixels veel groter zijn gemaakt om hun kortere levensduur te verlengen.
Dus, is QD-OLED beter dan W-OLED?
Nu we enkele basisprincipes hebben behandeld, kunnen we de voor de hand liggende vraag ter discussie stellen:
Zal QD-OLED beter zijn dan onze bestaande W-OLED's?
En het antwoord luidt... hoogstwaarschijnlijk! Zonder alleen maar het marketingmateriaal te herhalen dat Samsung Display heeft uitgebracht, ontdekken we dat QD-OLED een duidelijk voordeel biedt op het gebied van licht efficiëntie ten opzichte van W-OLED, en de standaard pixelstructuur die dit mogelijk maakt, zorgt voor een hoger kleurvolume voor HDR en voor hoge helderheid gebruikers. De precisie van quantum dots zorgt ook voor meer verzadigde kleuren vergeleken met het gebruik van kleurfilters, wat leidt tot een hogere dekking van het Rec.2020-kleurengamma.
Bovendien laat QD-OLED de polarisatielaag achterwege, die traditioneel wordt gebruikt om reflecties te verminderen ten koste van het blokkeren van een deel van het eigen licht van het scherm. Samsung Display vertelt ons dat de paneelstructuur van zijn QD-OLED een inherent voordeel heeft bij het hanteren reflecties, dus het heeft er vertrouwen in dat het de polarisator kan verwijderen, wat wat extra weergave zou moeten opleveren helderheid.
Samsung Display vertelt ons ook dat hun quantum dot-conversie licht in alle richtingen uitzendt, wat resulteert in een lager helderheidsverlies bij het kijken naar tv's vanuit een hoek. Bestaande W-OLED-panelen hebben al verbazingwekkend uniforme kijkhoeken, maar het beeldschermbedrijf maakt reclame voor zijn QD-OLED om nog beter te presteren
Oké, ik wil er een. Welk QD-OLED-scherm kan ik nu kopen?
Op dit moment hebben alleen Samsung, Sony en Alienware iets te laten zien voor deze nieuwe technologie. Op CES 2022 onthulde Sony zijn Bravia XR A95K, een 4K QD-OLED-tv die eind 2022 in eerste instantie in de formaten 55 en 65 zal verschijnen. Voor pc-gamers debuteerde Alienware met een unieke OLED-gamingmonitor voor consumenten – en daarmee bedoel ik niet een tv vermomd als monitor. Dit 34-inch ultrabrede scherm was een langverwachte onthulling die eindelijk OLED-technologie in een populair, praktisch formaat naar de pc-wereld brengt. Beide schermen zullen gebruik maken van QD-OLED van Samsung Display, wat LG Display waar voor zijn geld zou moeten geven.
Het belangrijkste is dat Samsung Display, dat baanbrekend is met deze nieuwe technologie, het bedrijf introduceert als een nieuwe belangrijke concurrent op de OLED-markt, naast LG Display. In eerste instantie zal QD-OLED niet goedkoop zijn; deze nieuwe beeldschermen zullen in het begin waarschijnlijk veel duurder zijn dan W-OLED. Maar hopelijk zullen we, nadat de technologie volwassen begint te worden, zien dat deze concurrentie de OLED-prijzen over de hele linie omlaag drijft. Mogelijk zien we dat QD-OLED in de toekomst goedkoper wordt dan W-OLED, omdat het alleen afhankelijk is van blauw organisch materiaal in plaats van de talloze producten die LG Display voor zijn W-OLED moet aanschaffen.
Als we naar de toekomst kijken, is de volgende natuurlijke ontwikkeling van OLED het volledig verwijderen van de organische materialen, waardoor we een ander soort LED-display overhouden. OLED wordt sterk beperkt door de effectiviteit van het blauwe organische materiaal, dus het synthetiseren van een alternatieve lichtbron opent de poorten naar een geheel nieuwe generatie schermen. Aan de zichtbare horizon heeft Samsung Display gewerkt aan nog een andere displaytechnologie genaamd QNED, wat staat voor Quantum Nano Emitting Diode. Dit ontwerp is vergelijkbaar met QD-OLED, maar in plaats van organische blauwe materialen te gebruiken, gebruikt QNED Gallium Nitride Nanorod LED's als lichtbron, terwijl er nog steeds quantum dots worden gebruikt om het te vormen. We zullen daar ook een verklaring voor hebben, zodra het zover is.