QD-OLED คืออะไร? มาดูเทคโนโลยีการแสดงผลทีวีและจอภาพเจเนอเรชั่นถัดไป

เมื่อพูดถึงคุณภาพของภาพที่บริสุทธิ์ ไม่มีสิ่งใดเทียบได้กับสีดำสนิทที่คมชัดของทีวี OLED ที่ติดตั้งภายในโชว์รูมที่มีแสงสลัว คำอธิบาย "แสงสลัว" นั้นมีความสำคัญ เนื่องจากเมื่อนำมันออกไปในห้องนั่งเล่น และความเปรียบต่างอันโดดเด่นของ OLED ก็สามารถจมหายไปได้จากการสะท้อน ในสภาวะเหล่านี้ OLED มีประสิทธิภาพเหนือกว่าประเภทจอแสดงผลของคู่แข่งที่มีความสว่างมากขึ้น กล่าวคือ ทีวี OLED ไม่ได้เหนือกว่าในทุกด้านอย่างแน่นอน เทคโนโลยีนี้มีข้อเสีย และมีการทำซ้ำอยู่ตลอดเวลาเพื่อต่อสู้กับข้อบกพร่อง

การเอาไป งานซีอีเอส 2022 โดยพายุ สิ่งที่ยิ่งใหญ่ต่อไปในความก้าวหน้าของ OLED คือสิ่งที่ Samsung Display เรียกว่า QD-OLEDหรือควอนตัมดอท OLED บริษัทจอแสดงผลอ้างว่าทีวีใหม่ที่ใช้เทคโนโลยีนี้จะสว่างกว่า มีสีสันมากขึ้น และมีมุมมองที่ดีกว่าทีวี OLED ทั่วไป อื่น การพัฒนาที่น่าตื่นเต้นคือเทคโนโลยีนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงทีวีเท่านั้น แต่ยังมุ่งสู่จอภาพพีซีด้วย ซึ่งถือเป็นครั้งแรกสำหรับ OLED สำหรับผู้บริโภคที่มีขนาดสำหรับ แท้จริง โต๊ะทำงาน

OLED เวอร์ชันใหม่นี้เพิ่มชั้นจุดควอนตัมให้กับสแต็กจอแสดงผล ซึ่งเป็นเทคนิคที่เคยใช้กับแผง LCD ก่อนหน้านี้เท่านั้น (ผ่าน QLED) จุดประสงค์ของจุดควอนตัมเหล่านี้คือเพื่อสร้างพิกเซลย่อยที่มีความอิ่มตัวสูงโดยไม่ต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงที่มีความบริสุทธิ์สูงแบบออร์แกนิกซึ่งมีสีเดียวกัน ซึ่งมักจะมีราคาแพงหรือไม่มีประสิทธิภาพ อีกวิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการใช้ฟิลเตอร์สี ซึ่งเป็นสิ่งที่ OLED TV ใช้มาจนถึงตอนนี้

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง QD-OLED และ OLED รุ่นเก่า?

เพื่ออธิบายสิ่งนี้ เราต้องทำความเข้าใจก่อนว่า OLED TV รุ่นก่อนๆ มีโครงสร้างอย่างไร OLED เป็นคำที่ใช้เรียกรวมเทคโนโลยีย่อยต่างๆ ไว้ภายใน แต่เมื่อการตลาดใช้คำว่า "OLED" สำหรับทีวี คำเหล่านั้นมักจะไม่ได้หมายถึง W-OLED มากกว่า

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา LG Display ได้ผูกขาดแผงที่ใช้กับทีวี OLED แผงเหล่านี้เป็นจอแสดงผล W-OLED ทั้งหมด ใช้โครงสร้างพิกเซล RGBW ซึ่งหมายความว่าแต่ละพิกเซลประกอบด้วยพิกเซลย่อยที่มีสีต่างกันสี่พิกเซล ได้แก่ แดง เขียว น้ำเงิน และ สีขาว. อย่างไรก็ตาม โดยที่แกนกลาง แต่ละพิกเซลย่อยจริงๆ แล้วเป็นพิกเซลย่อยสีขาว (ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า W-OLED) และพิกเซลย่อยแบบสี สามารถทำได้ด้วยฟิลเตอร์สีที่ปิดกั้นบางส่วนของสเปกตรัมแสงสีขาวเพื่อสร้างสีแดง เขียว หรือ สีฟ้า. เนื่องจากแสงถูกลบออกจากแหล่งกำเนิดแสงสำหรับพิกเซลย่อยสามสี โครงสร้างพิกเซลนี้จึงไม่ได้มีประสิทธิภาพมากที่สุด และนี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องมีพิกเซลย่อยสีขาวเพิ่มเติม พิกเซลย่อยสีขาวที่สี่ไม่มีฟิลเตอร์สีใดๆ และมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความสว่างให้ดีขึ้น

ในทางกลับกัน จุดควอนตัม แปลง แหล่งกำเนิดแสงจากสีหนึ่งไปอีกสีหนึ่ง และเกือบจะไม่มีแหล่งกำเนิดแสงดั้งเดิมใดที่สูญเปล่าในการแปลงนี้ แทนที่จะเริ่มต้นด้วยสเปกตรัมสีขาวกว้างๆ สำหรับแต่ละพิกเซลย่อย และแยกบางส่วนออกด้วยฟิลเตอร์สี QD-OLED จะเริ่มทำงาน ด้วยแหล่งกำเนิดแสงสีฟ้าที่เรียบง่าย และแปลงเป็นพิกเซลย่อยสีแดงและสีเขียวที่มีความบริสุทธิ์สูง โดยที่ยังคงรักษาพิกเซลย่อยสีน้ำเงินเอาไว้

ด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพนี้ จึงไม่จำเป็นต้องมีพิกเซลย่อยสีขาวตัวที่สี่ และ QD-OLED สามารถใช้โครงสร้างพิกเซล RGB ปกติได้ ข้อเสียอย่างหนึ่งของทีวี W-OLED ในปัจจุบันคือการอาศัยพิกเซลย่อยสีขาวพิเศษเพื่อเพิ่มความสว่างจะช่วยลดความอิ่มตัวของสีสูงสุดเมื่อจอแสดงผลใกล้ถึงความสว่างสูงสุด ปริมาณสีจะลดลงอีกเนื่องจากฟิลเตอร์สีจะสูญเสียประสิทธิภาพที่ความสว่างสูง ในทางกลับกัน QD-OLED สามารถรักษาความอิ่มตัวของสีได้เต็มที่จนถึงระดับสีขาวสูงสุดของจอแสดงผล นอกจากนี้ หากไม่มีพิกเซลย่อยที่สี่ พิกเซลย่อย RGB ก็สามารถทำให้ใหญ่ขึ้นเพื่อเติมเต็มพื้นที่พิเศษ และเพิ่มเอาท์พุตการส่องสว่าง

เหตุใดจึงต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงสีน้ำเงิน

ในสเปกตรัมแสงที่มองเห็น แสงสีน้ำเงินมีความยาวคลื่นสั้นที่สุดในบรรดาสีแดง เขียว และน้ำเงิน จึงมีพลังงานที่ทำให้เป็นมาตรฐานสูงสุด ชั้นจุดควอนตัมสามารถจำกัดพลังงานที่สูงขึ้นของแสงสีน้ำเงินให้เหลือสีแดงหรือเขียวได้ แสง แต่สิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นไปไม่ได้ - คุณไม่สามารถใช้แสงสีแดงหรือสีเขียวพลังงานต่ำเพื่อสร้างสีน้ำเงินได้ แสงสว่าง.

ทำไมไม่ใช้แค่แหล่งกำเนิดแสงสีแดง เขียว และน้ำเงินที่แท้จริงล่ะ? ทำไมต้องผ่านปัญหาทั้งหมดนี้?

เหตุผลที่ใหญ่ที่สุดคือการเพิ่มอายุขัยของหน้าจอแสดงผล เมื่อคุณจ่ายเงินราคาแพงเพื่อซื้อทีวี คุณอาจต้องการให้ทีวีใช้งานได้นาน แหล่งกำเนิดแสงอินทรีย์จะหรี่ลงเมื่อเวลาผ่านไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และวัสดุที่แตกต่างกันจะสลายตัวในอัตราที่ต่างกัน เมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสงร่วมกัน เช่น OLED ที่ใช้สีแดง/เขียว/น้ำเงินแยกกัน อัตราการสลายตัวของตัวปล่อยที่แตกต่างกันจะทำให้การแสดงสีของจอแสดงผลในที่สุด ดริฟท์ ตัวอย่างเช่น จอแสดงผลจำนวนมากจะเริ่มแสดงสีขาวที่อ่อนลงเป็นสีเหลืองเมื่อเวลาผ่านไป ทั้ง W-OLED และ QD-OLED เป็นการออกแบบจอแสดงผลที่มุ่งลดผลกระทบนี้

หากเราพิจารณาให้ลึกลงไปภายในแผง W-OLED ที่มีอยู่ เราจะพบว่าพิกเซลย่อยสีขาวนั้นจริงๆ แล้วประกอบด้วยแหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่ง เริ่มแรก พิกเซลย่อยเหล่านี้ประกอบด้วยไฟ LED สีน้ำเงินพร้อมกับสารเรืองแสงสีเหลือง แต่ LG Display เปลี่ยนไปใช้ตัวปล่อยสีแดง เขียว และน้ำเงินผสมกันเพื่อสร้างพิกเซลย่อยสีขาว ตัวปล่อยต่างๆ เหล่านี้ผสมและปรับขนาดตามสัดส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันทั้งหมดจะสลายตัวในอัตราคงที่ ส่งผลให้มีการเปลี่ยนสีน้อยที่สุดเมื่อเวลาผ่านไป

แล้ว OLED เบิร์นอินล่ะ?

ด้วย QD-OLED พิกเซลย่อยทั้งหมดจะได้รับการสนับสนุนจากแหล่งกำเนิดแสงสีน้ำเงินเดียวกัน ดังนั้นการเปลี่ยนสีจึงควรอยู่ถัดจากที่ไม่มีอยู่จริง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว วัสดุอินทรีย์สีน้ำเงินจะมีอายุการใช้งานสั้นกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุสีแดงและสีเขียว ดังนั้นพิกเซลย่อยใน QD-OLED อาจหรี่แสงได้เร็วกว่า W-OLED เมื่อเวลาผ่านไป✝ นอกจากนี้ยังอาจหมายความว่า QD-OLED อาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการเบิร์นอินมากกว่า ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อบางส่วนของจอแสดงผลมีอายุมากขึ้น (หรือน้อยกว่า) อย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ แน่นอนว่าเราจะต้องรอดูว่าสิ่งนี้จะกลายเป็นปัญหาหรือไม่

✝ ความแตกต่างประการหนึ่งคือพิกเซลย่อย RGB ของ QD-OLED สามารถทำให้มีขนาดใหญ่กว่าในโครงสร้าง RGBW ของ W-OLED ได้ พื้นที่พิกเซลย่อยที่ใหญ่ขึ้นช่วยยืดอายุการใช้งานของตัวปล่อย

การออกแบบ OLED ขั้นพื้นฐานอีกประการหนึ่งคือเมทริกซ์ย่อยพิกเซล PenTile ที่พบมากที่สุดในจอแสดงผลสมาร์ทโฟน โดยหลักการแล้ว มันทำงานคล้ายกับวิธีที่ W-OLED บรรจุพิกเซลย่อยสีขาว: ด้วยการผสมผสานตัวปล่อยสีแดง เขียว และน้ำเงินในจำนวนและขนาดที่แตกต่างกัน เพื่อให้พวกมันสลายตัวสม่ำเสมอมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การออกแบบ PenTile นั้นมีมากมายกว่าด้วยพิกเซลย่อยสีเขียวที่เล็กลง เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะที่พิกเซลย่อยสีน้ำเงินนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นมากเพื่อยืดอายุการใช้งานที่สั้นลง

QD-OLED ดีกว่า W-OLED หรือไม่

ตอนนี้เราได้พูดถึงพื้นฐานบางอย่างแล้ว เราก็สามารถท้าทายคำถามที่ชัดเจนได้:

QD-OLED จะดีกว่า W-OLED ที่มีอยู่ของเราหรือไม่

และคำตอบก็คือ... เป็นไปได้มากที่สุด! โดยไม่ต้องย้ำเนื้อหาทางการตลาดที่ Samsung Display เปิดตัว เราพบว่า QD-OLED มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านแสง ประสิทธิภาพเหนือ W-OLED และโครงสร้างพิกเซลมาตรฐานที่ช่วยให้ปริมาณสีที่สูงขึ้นสำหรับ HDR และเพื่อความสว่างสูง ผู้ใช้ ความแม่นยำของจุดควอนตัมยังช่วยให้สีมีความอิ่มตัวมากขึ้นเมื่อเทียบกับการใช้ฟิลเตอร์สี ส่งผลให้ครอบคลุมขอบเขตสี Rec.2020 ได้มากขึ้น

นอกจากนี้ QD-OLED ละเว้นชั้นโพลาไรเซอร์ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เพื่อลดการสะท้อนโดยแลกกับการบังแสงบางส่วนของจอแสดงผลเอง Samsung Display บอกเราว่าโครงสร้างแผงของ QD-OLED มีข้อได้เปรียบในการจัดการ การสะท้อนกลับ จึงมั่นใจได้ว่าสามารถถอดโพลาไรเซอร์ออกได้ ซึ่งน่าจะให้การแสดงผลเพิ่มเติม ความสว่าง

จอแสดงผล Samsung ยังบอกเราด้วยว่าการแปลงจุดควอนตัมจะปล่อยแสงรอบทิศทาง ส่งผลให้สูญเสียความสว่างน้อยลงเมื่อรับชมทีวีในมุมหนึ่ง แผง W-OLED ที่มีอยู่มีมุมมองที่สม่ำเสมออย่างน่าประหลาดใจ แต่บริษัทจอแสดงผลกำลังโฆษณา QD-OLED เพื่อให้ทำงานได้ดียิ่งขึ้น

โอเค ฉันต้องการอันหนึ่ง ฉันสามารถซื้อจอแสดงผล QD-OLED ใดได้บ้างตอนนี้

ขณะนี้มีเพียง Samsung, Sony และ Alienware เท่านั้นที่มีสิ่งที่จะแสดงสำหรับเทคโนโลยีใหม่นี้ ในงาน CES 2022 Sony ได้เปิดตัว บราเวีย XR A95Kซึ่งเป็นทีวี 4K QD-OLED ซึ่งเริ่มแรกจะมีขนาด 55" และ 65" ภายในสิ้นปี 2565 สำหรับนักเล่นเกมพีซี Alienware ได้เปิดตัวจอภาพเกม OLED สำหรับผู้บริโภครายแรก และด้วยเหตุนี้ ฉันไม่ได้หมายถึงทีวีที่ปลอมตัวเป็นจอภาพ จอแสดงผลกว้างพิเศษขนาด 34 นิ้วนี้เป็นการเปิดเผยที่รอคอยมานาน และในที่สุดก็นำเทคโนโลยี OLED มาสู่โลกพีซีด้วยขนาดที่ได้รับความนิยมและใช้งานได้จริง หน้าจอทั้งสองนี้จะใช้ QD-OLED ที่จัดทำโดย Samsung Display ซึ่งจะทำให้ LG Display ใช้งานได้อย่างคุ้มค่า

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการที่ Samsung Display ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีใหม่นี้ แนะนำให้บริษัทเป็นคู่แข่งสำคัญรายใหม่ในตลาด OLED ควบคู่ไปกับ LG Display ในตอนแรก QD-OLED จะมีราคาถูก — จอแสดงผลใหม่เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีราคาแพงกว่า W-OLED มาก แต่หวังว่าหลังจากที่เทคโนโลยีเริ่มเติบโต เราน่าจะเห็นการแข่งขันนี้ทำให้ราคา OLED ตกต่ำลงทั่วกระดาน เราอาจเห็นว่า QD-OLED มีราคาถูกกว่า W-OLED ในอนาคต เนื่องจากต้องใช้วัสดุอินทรีย์สีน้ำเงินเท่านั้น แทนที่จะต้องใช้ W-OLED จำนวนมหาศาลที่ LG Display ต้องจัดหามา

เมื่อมองไปในอนาคต ความก้าวหน้าตามธรรมชาติถัดไปของ OLED คือการนำวัสดุอินทรีย์ออกมาทั้งหมด ทำให้เราเหลือจอแสดงผล LED ชนิดที่แตกต่างออกไป OLED ถูกจำกัดอย่างมากด้วยประสิทธิภาพของวัสดุอินทรีย์สีน้ำเงิน ดังนั้นการสังเคราะห์แหล่งกำเนิดแสงทางเลือกจึงเปิดประตูสู่หน้าจอเจเนอเรชันใหม่ทั้งหมด Samsung Display กำลังพัฒนาเทคโนโลยีการแสดงผลอีกอย่างหนึ่งที่เรียกว่า QNED ซึ่งย่อมาจาก Quantum Nano Emitting Diode ในขอบเขตที่มองเห็นได้ การออกแบบนี้คล้ายกับ QD-OLED แต่แทนที่จะใช้วัสดุสีน้ำเงินออร์แกนิก QNED ใช้ Gallium Nitride Nanorod LEDs เป็นแหล่งกำเนิดแสง ในขณะที่ยังคงใช้จุดควอนตัมในการขึ้นรูป เราจะมีคำอธิบายด้วยเช่นกันเมื่อบรรลุผลแล้ว