Wyświetlacze QD-OLED staną się kolejnym modnym hasłem wśród telewizorów i monitorów. Przyjrzyjmy się bliżej, czym jest ta technologia i dlaczego powinno Cię to zainteresować!
Jeśli chodzi o nieskazitelną jakość obrazu, nic nie dorówna ostrej, głębokiej czerni telewizora OLED zamontowanego w słabo oświetlonym salonie. Deskryptor „słabo oświetlony” jest ważny, ponieważ wyjmij go w salonie, a gwiezdny kontrast OLED może zostać zagłuszony przez odbicia. W tych warunkach OLED jest prawdopodobnie lepszy od konkurencyjnych typów wyświetlaczy, które stają się jaśniejsze. Oznacza to, że telewizory OLED nie są jednoznacznie lepsze pod każdym względem — technologia ma swoje wady i jest stale udoskonalana, aby wyeliminować jej wady.
Nabierający Targi CES 2022 szturmem kolejną wielką rzeczą w rozwoju diod OLED jest to, co nazywa Samsung Display QD-OLEDlub OLED z kropką kwantową. Producent wyświetlaczy twierdzi, że nowe telewizory korzystające z tej technologii będą jaśniejsze, bardziej kolorowe i będą miały lepsze kąty widzenia niż konwencjonalne telewizory OLED. Inny ekscytującym rozwojem jest to, że technologia ta nie będzie ograniczona tylko do telewizorów, ale trafi także do monitorów komputerów osobistych — po raz pierwszy w przypadku konsumenckich wyświetlaczy OLED o rozmiarach
rzeczywisty biurka.Ten nowy wariant OLED dodaje warstwę kropek kwantowych do stosu wyświetlaczy, co jest techniką, która wcześniej była stosowana tylko w panelach LCD (za pośrednictwem QLED). Celem tych kropek kwantowych jest wytwarzanie wysoce nasyconych subpikseli bez użycia organicznego źródła światła o wysokiej czystości i tej samej barwie, które jest często kosztowne lub nieefektywne. Inną metodą osiągnięcia tego jest użycie filtrów kolorów, z których korzystały dotychczas telewizory OLED.
Jaka jest różnica między QD-OLED a starszym OLEDem?
Aby to wyjaśnić, musimy najpierw zrozumieć strukturę poprzednich telewizorów OLED. OLED to ogólny termin, który może obejmować różne podzbiory technologii. Kiedy jednak w marketingu używa się terminu „OLED” w odniesieniu do telewizorów, najczęściej ma się na myśli W-OLED.
Przez ostatnią dekadę LG Display posiadał monopol na panele stosowane w telewizorach OLED. Wszystkie te panele były wyświetlaczami W-OLED wykorzystują strukturę pikseli RGBW, co oznacza, że każdy piksel składa się z czterech subpikseli o różnych kolorach: czerwonym, zielonym, niebieskim i biały. Jednak w swej istocie każdy subpiksel jest w rzeczywistości białym subpikselem (stąd określenie W-OLED), a kolorowe subpiksele Można to osiągnąć za pomocą filtra barwnego, który blokuje część widma światła białego w celu wytworzenia koloru czerwonego, zielonego lub niebieski. Ponieważ światło jest odejmowane od źródła światła w przypadku trzech kolorowych subpikseli, ta struktura pikseli nie jest najbardziej wydajna i dlatego potrzebny jest dodatkowy biały subpiksel. Czwarty biały subpiksel nie posiada żadnego filtra kolorów, a jego celem jest poprawa wydajności i jasności.
Z kolei kropki kwantowe konwertować źródło światła z jednego koloru na inny i prawie żadne z pierwotnego źródła światła nie jest marnowane w tej konwersji. Zamiast zaczynać od szerokiego spektrum bieli dla każdego subpiksela i usuwać jego części za pomocą filtrów kolorów, QD-OLED zaczyna za pomocą prostego źródła niebieskiego światła i przekształca je w czerwone i zielone subpiksele o wysokiej czystości, pozostawiając niebieskie subpiksele nietknięte.
Dzięki tej wydajnej metodzie czwarty biały subpiksel nie jest potrzebny, a QD-OLED może wykorzystywać normalną strukturę pikseli RGB. Jedną z wad obecnych telewizorów W-OLED jest to, że poleganie na dodatkowym białym subpikselu w celu uzyskania dodatkowej jasności obniża maksymalne nasycenie kolorów, gdy wyświetlacz zbliża się do maksymalnej jasności; objętość kolorów jest jeszcze bardziej zmniejszona, ponieważ filtry kolorowe tracą skuteczność przy wysokiej jasności. QD-OLED natomiast potrafi utrzymać pełne nasycenie aż do maksymalnego poziomu bieli wyświetlacza. Dodatkowo, bez czwartego subpiksela, subpiksele RGB można powiększyć, aby wypełnić dodatkową przestrzeń, zwiększając ich moc świetlną.
Dlaczego warto używać źródła niebieskiego światła?
W widmie światła widzialnego światło niebieskie ma najkrótszą długość fali spośród czerwonego, zielonego i niebieskiego; zatem ma najwyższą znormalizowaną energię. Warstwa kropek kwantowych może zasadniczo ograniczyć wyższą energię światła niebieskiego do światła czerwonego lub zielonego światło, ale sytuacja odwrotna nie jest możliwa — nie można użyć światła czerwonego lub zielonego o niższej energii, aby stworzyć kolor niebieski światło.
Dlaczego nie użyć po prostu prawdziwych źródeł światła czerwonego, zielonego i niebieskiego? Po co przechodzić przez te wszystkie kłopoty?
Najważniejszym powodem jest zwiększenie żywotności panelu wyświetlacza. Płacąc za telewizor najwyższą kwotę, prawdopodobnie chcesz, aby służył Ci długo. Organiczne źródła światła nieuchronnie z czasem stają się słabsze, a różne materiały ulegają rozkładowi w różnym tempie. Gdy używana jest kombinacja źródeł światła, np. dioda OLED wykorzystująca indywidualny kolor czerwony/zielony/niebieski emiterów, różne szybkości zaniku emiterów ostatecznie powodują zmianę oddawania barw na wyświetlaczu dryf. Na przykład wiele wyświetlaczy zacznie pokazywać biel, która z czasem zmieni kolor na żółty. Zarówno W-OLED, jak i QD-OLED to konstrukcje wyświetlaczy nastawione na minimalizowanie tego efektu.
Jeśli przyjrzymy się bliżej istniejącemu panelowi W-OLED, odkryjemy, że białe subpiksele składają się w rzeczywistości z wielu źródeł światła. Początkowo te subpiksele składały się z niebieskich diod LED i żółtego luminoforu, ale firma LG Display zaczęła używać kombinacji emiterów czerwonego, zielonego i niebieskiego, aby utworzyć białe subpiksele. Te różne emitery są mieszane i dobierane w proporcjach zapewniających, że wszystkie zanikają w pobliżu stałej szybkości, co prowadzi do minimalnej zmiany koloru w czasie.
A co z wypalaniem OLED?
W przypadku QD-OLED wszystkie subpiksele są wspierane przez to samo źródło niebieskiego światła, więc zmiany kolorów powinny być prawie nieistniejące. Jednak niebieskie materiały organiczne mają zazwyczaj krótszą żywotność w porównaniu z materiałami czerwonymi i zielonymi, więc subpiksele w QD-OLED mogą z czasem przygasać szybciej niż w W-OLED✝. Może to również oznaczać, że QD-OLED może być bardziej podatny na wypalenie, które ma miejsce, gdy części wyświetlacza starzeją się zauważalnie bardziej (lub mniej) niż ich otoczenie. Oczywiście będziemy musieli poczekać i zobaczyć, czy stanie się to problemem.
✝ Jednym z niuansów jest to, że subpiksele RGB QD-OLED mogą być większe niż w strukturze RGBW W-OLED. Większe obszary subpikseli poprawiają żywotność emitera.
Kolejną podstawową konstrukcją OLED jest matryca subpikselowa PenTile, najczęściej spotykana w wyświetlaczach smartfonów. Zasadniczo działa to podobnie do sposobu, w jaki W-OLED pakuje swoje białe subpiksele: za pomocą kombinacji emiterów czerwonego, zielonego i niebieskiego w różnej liczbie i rozmiarze, dzięki czemu zanikają bardziej równomiernie. Mówiąc dokładniej, projekt PenTile zawiera więcej mniejszych zielonych subpikseli, ponieważ są one najbardziej wydajne, podczas gdy niebieskie subpiksele są znacznie większe, aby wydłużyć ich krótszą żywotność.
Czy zatem QD-OLED jest lepszy od W-OLED?
Teraz, gdy omówiliśmy już pewne podstawy, możemy zakwestionować oczywiste pytanie:
Czy QD-OLED będzie lepszy od naszych istniejących W-OLED?
A odpowiedź brzmi... najprawdopodobniej! Nie tylko powtarzając materiały marketingowe opublikowane przez firmę Samsung Display, stwierdzamy, że QD-OLED oferuje wyraźną przewagę w świetle wydajność w porównaniu z W-OLED, a standardowa struktura pikseli, którą umożliwia, pozwala na większą objętość kolorów w HDR i wysoką jasność użytkownicy. Precyzja kropek kwantowych pozwala także na uzyskanie bardziej nasyconych kolorów w porównaniu do stosowania filtrów barwnych, co prowadzi do większego pokrycia gamy barw Rec.2020.
Dodatkowo w QD-OLED pominięto warstwę polaryzacyjną, która jest tradycyjnie stosowana w celu ograniczenia odbić kosztem blokowania części własnego światła wyświetlacza. Samsung Display mówi nam, że struktura paneli QD-OLED ma nieodłączną zaletę w obsłudze odbicia, więc jest pewne, że uda mu się usunąć polaryzator, co powinno zapewnić dodatkowy obraz jasność.
Samsung Display informuje nas również, że konwersja kropek kwantowych emituje światło dookólne, co skutkuje mniejszą utratą jasności podczas oglądania telewizorów pod kątem. Istniejące panele W-OLED mają już zdumiewająco jednolite kąty widzenia, ale firma wyświetlająca reklamuje swój QD-OLED, aby działał jeszcze lepiej
OK, chcę jednego. Jaki wyświetlacz QD-OLED mogę teraz kupić?
W tej chwili tylko Samsung, Sony i Alienware mają coś do pokazania w zakresie tej nowej technologii. Na targach CES 2022 Sony zaprezentowało swój Bravię XR A95K, telewizor 4K QD-OLED, który do końca 2022 roku będzie początkowo dostępny w rozmiarach 55 i 65 cali. Dla graczy PC firma Alienware zaprezentowała pierwszy w swoim rodzaju konsumencki monitor do gier OLED – i nie mam tu na myśli telewizora udającego monitor. Ten 34-calowy ultraszerokokątny wyświetlacz był długo oczekiwanym odkryciem, które w końcu wprowadziło technologię OLED do świata komputerów PC w popularnym, praktycznym rozmiarze. Oba te ekrany będą korzystać z QD-OLED dostarczonego przez Samsung Display, co powinno dać LG Display szansę na wygraną.
Co najważniejsze, Samsung Display, będąc pionierem tej nowej technologii, wprowadza firmę jako nowego głównego konkurenta na rynku OLED, obok LG Display. Początkowo QD-OLED nie będzie tani — te nowe wyświetlacze prawdopodobnie będą na początku znacznie droższe niż W-OLED. Miejmy jednak nadzieję, że gdy technologia zacznie dojrzewać, powinniśmy zobaczyć, jak konkurencja spowoduje spadek cen OLED we wszystkich przypadkach. W przyszłości możemy się również spodziewać, że QD-OLED stanie się tańszy niż W-OLED, ponieważ wykorzystuje wyłącznie niebieski materiał organiczny, a nie niezliczoną ilość materiałów, które LG Display musi pozyskać do swojego W-OLED.
Patrząc w przyszłość, kolejnym naturalnym postępem w technologii OLED jest całkowite wyeliminowanie materiałów organicznych, pozostawiając nam wyświetlacz LED innego rodzaju. OLED jest mocno ograniczony przez skuteczność niebieskiego materiału organicznego, więc synteza alternatywnego źródła światła otwiera bramy do zupełnie nowej generacji ekranów. W widocznym horyzoncie Samsung Display pracuje nad kolejną technologią wyświetlania o nazwie QNED, co oznacza Quantum Nano Emitting Diode. Konstrukcja ta jest podobna do QD-OLED, ale zamiast używać organicznych niebieskich materiałów, QNED wykorzystuje jako źródło światła diody LED nanoprętowe z azotku galu, jednocześnie formując je za pomocą kropek kwantowych. Na to również będziemy mieli wyjaśnienie, gdy już dojdzie do skutku.