Hva er QD-OLED? Ta en titt på neste generasjon TV- og skjermteknologi

Når det kommer til uforfalsket bildekvalitet, er det ingenting som matcher de sprø, dype sortene til en OLED-TV montert i et svakt opplyst utstillingsrom. Den beskrivelsen "dimly lit" er viktig, for ta den ut i stuen og den fantastiske kontrasten til en OLED kan overdøves av refleksjoner. Under disse forholdene er OLED uten tvil utkonkurrert av de konkurrerende skjermtypene som blir lysere. Det vil si at OLED-TV-er ikke er entydig overlegne i alle aspekter - teknologien har sine ulemper, og den gjentas hele tiden for å bekjempe manglene.

Tar CES 2022 med storm, den neste store tingen i utviklingen av OLED-er er det Samsung Display kaller QD-OLED, eller Quantum Dot OLED. Displayselskapet hevder at nye TV-er som bruker denne teknologien vil være lysere, mer fargerike og ha bedre visningsvinkler enn konvensjonelle OLED-TV-er. En annen spennende utvikling er at denne teknologien ikke vil være begrenset til bare TV-er, men den vil også finne veien mot PC-skjermer – en første for forbruker-OLED-er størrelsesmessig for

faktiske skrivebord.

Denne nye varianten av OLED legger til et kvantepunktlag til skjermstabelen, en teknikk som tidligere kun hadde blitt brukt på LCD-paneler (via QLED). Hensikten med disse kvanteprikkene er å produsere svært mettede underpiksler uten å bruke en organisk lyskilde med høy renhet av samme farge, som ofte er kostbare eller ineffektive. En annen metode for å oppnå dette er å bruke fargefiltre, som er det OLED-TV-er har brukt frem til nå.

Hva er forskjellen mellom QD-OLED og eldre OLED?

For å forklare dette må vi først forstå hvordan tidligere OLED-TVer er strukturert. OLED er et paraplybegrep som kan huse ulike undergrupper av teknologier innenfor. Men når markedsføring bruker begrepet "OLED" for TV-er, refererer de ofte til W-OLED.

Det siste tiåret har LG Display hatt monopol på panelene som brukes til OLED-TV-er. Disse panelene var alle W-OLED-skjermer bruke en RGBW-pikselstruktur, noe som betyr at hver piksel består av fire forskjellige underpiksler: rød, grønn, blå og hvit. Men i kjernen er hver underpiksel faktisk en hvit underpiksel (derav begrepet W-OLED), og fargede underpiksler oppnås med et fargefilter som blokkerer deler av det hvite lysspekteret for å produsere rødt, grønt eller blå. Fordi lys trekkes fra lyskilden for de tre fargede underpiklene, er ikke denne pikselstrukturen den mest effektive, og det er grunnen til at det trengs en ekstra hvit underpiksel. Den fjerde hvite underpikselen har ikke noe fargefilter, og formålet er forbedret effektivitet og lysstyrke.

Kvanteprikker derimot, konvertere en lyskilde fra en farge til en annen, og nesten ingen av de originale lyskildene går til spille i denne konverteringen. I stedet for å starte med et bredt hvitt spektrum for hver underpiksel og fjerne deler av den med fargefiltre, starter QD-OLED med en enkel blå lyskilde og konverterer den til røde og grønne underpiksler med høy renhet, samtidig som de blå underpiklene forblir urørt.

Med denne effektive metoden er det ikke nødvendig med en fjerde hvit subpiksel, og QD-OLED kan benytte seg av en normal RGB-pikselstruktur. En av ulempene med nåværende W-OLED TV-er er at å stole på den ekstra hvite underpikselen for ekstra lysstyrke reduserer den maksimale fargemetningen når skjermen nærmer seg topplysstyrken; fargevolumet reduseres ytterligere siden fargefiltre mister effektivitet ved høy lysstyrke. QD-OLED, derimot, kan opprettholde full metning opp til det maksimale hvite nivået på skjermen. I tillegg, uten en fjerde underpiksel, kan RGB-underpiklene gjøres større for å fylle den ekstra plassen, og øke deres lysstyrke.

Hvorfor bruke en blå lyskilde?

I det synlige lysspekteret har blått lys den korteste bølgelengden blant rødt, grønt og blått; dermed har den høyest normalisert energi. Kvantepunktlaget kan i hovedsak begrense den høyere energien til det blå lyset til rødt eller grønt lys, men det motsatte er ikke mulig - du kan ikke bruke rødt eller grønt lys med lavere energi for å lage blått lys.

Hvorfor ikke bare bruke ekte røde, grønne og blå lyskilder? Hvorfor gå gjennom alle disse problemene?

Den største grunnen er å øke levetiden til skjermpanelet. Når du betaler topp dollar for en TV, vil du sannsynligvis at den skal vare lenge. Organiske lyskilder blir uunngåelig svakere over tid, og forskjellige materialer vil forfalle med ulik hastighet. Når en kombinasjon av lyskilder brukes, for eksempel med en OLED som bruker individuell rød/grønn/blå emittere, forårsaker de varierende hastighetene for emitternedbrytning til slutt at fargegjengivelsen på skjermen drift. For eksempel vil mange skjermer begynne å vise hvite farger som farges mot gult over tid. Både W-OLED og QD-OLED er skjermdesign rettet mot å minimere denne effekten.

Hvis vi tar en dypere titt inne i et eksisterende W-OLED-panel, vil vi finne at de hvite underpikslene faktisk består av flere lyskilder. Opprinnelig besto disse underpiklene av blå lysdioder sammen med en gul fosfor, men LG Display gikk videre til å bruke en kombinasjon av røde, grønne og blå emittere for å lage de hvite underpikslene. Disse ulike emitterne er blandet og dimensjonert i proporsjoner som sikrer at de alle vil forfalle tilnærmet konstant hastighet, noe som fører til minimal fargeskifte over tid.

Hva med OLED-innbrenning?

Med QD-OLED støttes alle underpikslene av den samme blå lyskilden, så fargeskifting bør være nesten ikke-eksisterende. Imidlertid har blå organiske materialer generelt kortere levetid sammenlignet med røde og grønne materialer, så underpikslene i QD-OLED kan faktisk dimmes raskere enn W-OLED over tid✝. Dette kan også bety at QD-OLED kan være mer utsatt for innbrenning, noe som oppstår når deler av skjermen har blitt merkbart mer (eller mindre) eldre enn omgivelsene. Vi får selvfølgelig bare vente og se om dette blir et problem.

✝ En nyanse her er at RGB-underpikslene til QD-OLED kan gjøres større enn i RGBW-strukturen til W-OLED. Større subpikselområder forbedrer emitterens levetid.

En annen grunnleggende OLED-design er PenTile-subpikselmatrisen som oftest finnes i smarttelefonskjermer. I prinsippet fungerer det på samme måte som hvordan W-OLED pakker sine hvite underpiksler: med en kombinasjon av røde, grønne og blå emittere i varierende antall og størrelser slik at de forfaller mer jevnt. Mer spesifikt er PenTile-designet mer rikelig med mindre grønne underpiksler siden de er de mest effektive, mens de blå underpiklene er gjort mye større for å forlenge deres kortere levetid.

Så, er QD-OLED bedre enn W-OLED?

Nå som vi har dekket noen grunnleggende ting, kan vi utfordre det åpenbare spørsmålet:

Vil QD-OLED være bedre enn våre eksisterende W-OLED?

Og svaret er... mest sannsynlig! Uten bare å gjenta markedsføringsmaterialet som Samsung Display har gitt ut, finner vi at QD-OLED gir en klar fordel i lys effektivitet i forhold til W-OLED, og ​​standard pikselstrukturen den muliggjør gir høyere fargevolum for HDR og høy lysstyrke brukere. Presisjonen til kvanteprikker tillater også mer mettede farger sammenlignet med bruk av fargefiltre, noe som fører til høyere dekning av Rec.2020-fargespekteret.

I tillegg utelater QD-OLED polarisatorlaget, som konvensjonelt brukes til å redusere refleksjoner på bekostning av å blokkere noe av skjermens eget lys. Samsung Display forteller oss at panelstrukturen til QD-OLED har en iboende fordel ved håndtering refleksjoner, så den er sikker på at den kan fjerne polarisatoren, noe som burde gi litt ekstra skjerm lysstyrke.

Samsung Display forteller oss også at kvantepunkt-konverteringen deres sender ut lys rundstrålende, noe som resulterer i lavere lysstyrketap når du ser på TV-ene i en vinkel. Eksisterte W-OLED-paneler har allerede forbløffende ensartede visningsvinkler, men skjermselskapet annonserer sin QD-OLED for å yte enda bedre

Ok, jeg vil ha en. Hvilken QD-OLED-skjerm kan jeg kjøpe akkurat nå?

Akkurat nå er det bare Samsung, Sony og Alienware som har noe å vise til denne nye teknologien. På CES 2022 avduket Sony sin Bravia XR A95K, en 4K QD-OLED TV som i utgangspunktet kommer i 55" og 65" størrelser innen utgangen av 2022. For PC-spillerne debuterte Alienware en første i sitt slag OLED-spillmonitor for forbrukere - og med dette mener jeg ikke en TV forkledd som en skjerm. Denne 34-tommers ultrabrede skjermen var en etterlengtet avsløring som endelig bringer OLED-teknologi til PC-verdenen i en populær, praktisk størrelse. Begge disse skjermene vil bruke QD-OLED levert av Samsung Display, noe som burde gi LG Display mye for pengene.

Det viktigste er at Samsung Display, som er banebrytende med denne nye teknologien, introduserer selskapet som en ny hovedkonkurrent på OLED-markedet sammen med LG Display. Til å begynne med vil QD-OLED ikke være billig - disse nye skjermene vil sannsynligvis starte mye dyrere enn W-OLED. Men forhåpentligvis, etter at teknologien begynner å modnes, bør vi se denne konkurransen få OLED-prisene ned over hele linja. Vi kan også se QD-OLED bli billigere enn W-OLED i fremtiden, ettersom den er avhengig av bare blått organisk materiale i stedet for de utallige som LG Display må kjøpe for W-OLED.

Når vi ser inn i fremtiden, er den neste naturlige utviklingen av OLED å fjerne de organiske materialene helt, og etterlate oss med en LED-skjerm av en annen type. OLED er sterkt begrenset av effektiviteten til det blå organiske materialet, så syntetisering av en alternativ lyskilde åpner opp portene til en helt ny generasjon skjermer. Ute i den synlige horisonten har Samsung Display jobbet med enda en skjermteknologi kalt QNED, som står for Quantum Nano Emitting Diode. Denne designen ligner på QD-OLED, men i stedet for å bruke organiske blå materialer, bruker QNED Gallium Nitride Nanorod LED som lyskilde mens den fortsatt bruker kvanteprikker for å forme den. Vi vil også ha en forklaring på det, når det kommer til utførelse.