Co to jest QD-OLED? Najnowsza (i najlepsza) technologia telewizyjna w pełni wyjaśniona ?

Co to jest QD-OLED? Najnowsza (i najlepsza) technologia telewizyjna w pełni wyjaśniona ?

samsung-display-lcd-panel-diagram-768x768.jpg

Fani sprzętu telewizyjnego uwielbiają dyskutować o zaletach dwóch wiodących technologii płaskich paneli: Quantum Dot LED (lub telewizora QLED, ponieważ jest to najbardziej znane) i Organic LED, znanego również jako telewizor OLED .

Każda ma swoje zalety, ale też i słabości. Ale nowa technologia wyświetlania o nazwie Quantum Dot OLED lub QD-OLED zadebiutowała oficjalnie na targach CES 2022 i może zmienić zasady gry dla telewizorów, monitorów komputerowych, a nawet wyświetlaczy samochodowych.
Ale czym właściwie jest QD-OLED, dlaczego może mieć ogromny wpływ na jakość obrazu i które firmy używają go do tworzenia nowych modeli telewizorów? Przyjrzyjmy się bliżej szczegółom QD-OLED i dowiedzmy się.


Co to jest QD-OLED?

Mówiąc najprościej, QD-OLED to hybrydowa technologia wyświetlania, która ma na celu wykorzystanie i tak już imponujących właściwości telewizora OLED oraz poprawę jasności i kolorów dzięki zastosowaniu kropek kwantowych.

quantum_dots_with_emission_maxima_in_a_10-nm_step_are_being_produced_at_plasmachem_in_a_kg_scale-768x768.jpg
Fiolki kropek kwantowych.PlasmaChem

Zdaniem ekspertów rezultatem powinien być telewizor, który charakteryzuje się oszałamiającym poziomem kontrastu i idealną czernią OLED, zapewniając jednocześnie poziomy jasności, które tradycyjnie widywaliśmy tylko w telewizorach QLED. Krótko mówiąc, powinno dać nam to, co najlepsze z obu światów. Do CES 2022 było to czysto teoretyczne. Ale starszy redaktor Digital Trends, Caleb Denison, był jednym z garstki dziennikarzy, którzy mogli zobaczyć wyświetlacz QD-OLED w prawdziwym życiu na stoisku Samsung Display i zapewnia nas, że obraz jest tak niesamowity, jak się spodziewaliśmy .

Możliwe też, że z biegiem czasu telewizory QD-OLED mogą okazać się tańsze w zakupie niż telewizory OLED o podobnych rozmiarach. Omówimy to bardziej szczegółowo później.

Jak działa QD-OLED?

Aby zrozumieć wewnętrzne działanie QD-OLED, musimy szybko wyjaśnić różnice między QLED i OLED .

Telewizor QLED

samsung-display-lcd-panel-diagram-768x768.jpg
Schemat wyświetlacza LCD z podświetleniem LED (z warstwą kropek kwantowych lub bez).Wyświetlacz Samsung

Telewizor QLED do produkcji swoich obrazów wykorzystuje cztery główne elementy: podświetlenie LED , warstwę kropek kwantowych , matrycę LCD oraz filtr kolorów.
Podświetlenie LED wytwarza całą jasność, jaką widzisz, a nowoczesne podświetlenie LED może generować dużo jasności, znacznie więcej niż źródła światła OLED. Ale osiągnięcie tej jasności przy zachowaniu pełnej bieli jest trudne.

Rozwiązanie: Zacznij od naprawdę jasnego niebieskiego źródła światła LED, a następnie użyj czerwonych i zielonych kropek kwantowych, aby zrównoważyć niebieski w pełnym spektrum bieli. Ponieważ kropki kwantowe można dostroić tak, aby emitowały określone kolory i, co zdumiewające, mogą to robić z prawie 100% wydajnością, telewizory QLED uzyskują bardzo potrzebną poprawę dokładności odwzorowania kolorów bez poświęcania jasności lub zużywania większej ilości energii.

Stamtąd oczyszczone białe światło przechodzi przez matrycę LCD (która odpowiada za to, jakie obrazy widzisz i jak jasne lub ciemne są obszary ekranu) i wreszcie przez filtr koloru, który zamienia białe światło na właściwe ilości czerwonego, zielonego i niebieskiego, dzięki czemu widzimy obrazy w prawdziwych kolorach.

samsung-q90t-review-2-768x768.jpg
Telewizor Samsung Q90T 4K HDR QLEDDan Baker

To dobry system, który daje jasne i bardzo kolorowe obrazy. Jego produkcja jest również dość przystępna, ponieważ z wyjątkiem kropek kwantowych wszystkie komponenty istnieją od dziesięcioleci, a teraz są „tanie” w produkcji.
Ale ma też wady. Bez względu na to, jak bardzo stara się matryca LCD, nie jest w stanie zablokować 100% światła w ciemnych scenach, więc nigdy nie uzyskasz tak doskonałej, atramentowej czerni, jaką widzisz na telewizorze OLED. Matryca LCD stwarza również problemy przy oglądaniu pod kątem, ponieważ ma tendencję do „tunelowania” światła prosto na zewnątrz ekranu.

QLED musi również zużywać więcej energii, aby uzyskać widoczną jasność, ponieważ połączenie matrycy LCD i filtra kolorów zmniejsza ilość światła generowanego przez podświetlenie LED. Dzięki temu telewizory QLED są mniej energooszczędne niż telewizory OLED.
Wreszcie, i może to mieć znaczenie tylko dla kupujących telewizory zorientowane na wystrój, wszystkie te elementy składają się na grubszy ogólny panel telewizyjny.

Telewizor OLED

Telewizor OLED wykorzystuje źródło światła OLED i filtr kolorów do generowania obrazu.
Brzmi to niezwykle prosto w porównaniu do telewizora QLED i tak jest. Dzięki emisyjnemu charakterowi podstawowego elementu telewizora OLED — piksela OLED — ten jeden składnik może zadbać o jasność i tworzenie obrazu, spełniając zasadniczo role zarówno podświetlenia LED, jak i matrycy LCD w telewizorach QLED.
Bez matrycy LCD kąty widzenia w telewizorach OLED są niemal idealne, jakie kiedykolwiek widzieliśmy. Możesz usiąść w dowolnym miejscu i nadal widzieć ten sam poziom jasności, kontrastu i koloru.

A jak już wspomnieliśmy, ponieważ piksele OLED można całkowicie wyłączyć, gdy obraz wymaga idealnej czerni, dokładnie to otrzymujesz: w ogóle nie emituje światła.
Ale telewizor OLED też nie jest doskonały. Z piksela OLED można uzyskać tylko tyle jasności. Świetnie sprawdza się w warunkach słabego oświetlenia, ale po prostu nie może konkurować z dedykowanym podświetleniem LED QLED w jaśniejszych warunkach. Jeśli kiedykolwiek patrzyłeś na telewizor QLED i OLED obok siebie w jasno oświetlonym magazynie Costco i uważałeś, że telewizor QLED jest bardziej atrakcyjny.

lg-g1-gallery-series-oled-tv-1-2-768x768.jpg
Telewizor OLED z serii LG G1 Gallery.Dan Baker/cyfrowe trendy

Jasność telewizora OLED jest niższa niż QLED z dwóch głównych powodów. Po pierwsze i najważniejsze, każdy piksel OLED tworzy własne światło. Ale im więcej mocy przepuszczasz przez piksel OLED, tym bardziej skracasz jego żywotność. Tak więc telewizory OLED prawdopodobnie mogłyby być jaśniejsze niż obecnie, ale niewielu kupujących byłoby w porządku z telewizorem, który działałby tylko o połowę krócej. Diody LED stosowane w podświetleniu telewizora QLED są znacznie mniej podatne na tego rodzaju starzenie i mogą wytwarzać dużo światła przez długi czas.

Po drugie, bez względu na to, ile światła może wytworzyć piksel OLED, część tego światła zostanie pochłonięta przez filtr koloru.
Panele OLED są również podatne na zjawisko zwane wypalaniem. Jeśli wyświetlasz ten sam rodzaj treści na telewizorze OLED przez wiele godzin z rzędu — powiedzmy niższy baner informacyjny w kanale informacyjnym lub panel sterowania w grze wideo — może to spowodować starzenie się tych pikseli w szybszym tempie niż piksele, które stale wyświetlają różne obrazy.

Pozostały „cień” tej statycznej zawartości nazywa się wypaleniem, a kiedy już się pojawi, zwykle jest trwały.
Wreszcie, ponieważ rynek wielkoformatowych paneli OLED jest faktycznie monopolistą, a tylko jedna firma — LG Display — produkuje i sprzedaje je firmom takim jak LG , Sony , Philips i Vizio

QD-OLED: Przełamywanie bariery jasności

Tak więc pytanie, przed którym stoi świat telewizji, brzmi: jak zachować wszystkie zalety OLED i poprawić jego słabości?
Rozwiązaniem jest QD-OLED, określany również przez niektóre firmy jako „QD Display”.
Quantum Dot OLED znacznie zwiększa ogólną jasność OLED — a nawet poprawia jego i tak już doskonałe kolory — poprzez optymalizację ilości światła emitowanego przez pojedynczy piksel OLED i eliminację filtra kolorów.
Oto jak to działa.

Dlaczego zaczynać od bieli?

Obecnie telewizory OLED tworzą swój punkt wyjścia dla światła i koloru za pomocą białego światła. Robią to, łącząc niebieski i żółty materiał OLED, aby stworzyć mieszankę, która jest bardzo zbliżona do czystej bieli. Dlaczego tak się dzieje, zamiast używać czerwonego, zielonego i niebieskiego materiału OLED? Odpowiedź ma związek ze złożonością produkcji paneli OLED w rozmiarach od 50 do 88 cali dzisiejszych telewizorów przy jednoczesnym utrzymaniu kosztów na jak najniższym poziomie.
Aby pokazać, jak drogi jest prawdziwy panel OLED RGB, Sony produkuje 55-calowy monitor 4K dla branży telewizyjnej i filmowej, która wykorzystuje tę technologię. Kosztuje prawie 28 000 dolarów.

Ale kiedy zaczynasz od światła białego, potrzebujesz sposobu na oddzielenie poszczególnych czerwonych, zielonych i niebieskich części widma. Filtr kolorów robi to wspaniale, ale filtry kolorów, jak wspomnieliśmy powyżej, zmniejszają jasność.

samsung-display-woled-panel-diagram-768x768.jpg
Schemat typowego panelu OLED.Wyświetlacz Samsung

Technika firmy LG polegająca na odzyskaniu części jasności utraconej przez filtr koloru polega na użyciu białego subpiksela, który omija filtr koloru.
Podczas oglądania treści o standardowym zakresie dynamicznym (SDR) użycie tego białego subpiksela jest umiarkowane. Telewizory OLED mogą z łatwością uzyskać wystarczającą jasność, aby spełnić pełną specyfikację dla SDR, nie polegając na jasności białego subpiksela.
„Wszelkie typy wyświetlaczy wykorzystujące tę architekturę są w stanie osiągnąć dokładność kolorów przy stosunkowo niższej luminancji” — powiedział Jeff Yurek, dyrektor ds. marketingu i relacji inwestorskich w Nanosys, firmie opracowującej technologię kropek kwantowych. Ale materiał HDR jest nieco trudniejszy.

Podczas oglądania treści HDR panele turbodoładują te białe subpiksele, aby zapewnić wyższą jasność HDR. Ale istnieje granica tego, jak mocno możesz napędzać te białe subpiksele. Przesuń je za daleko, a nie tylko skrócisz żywotność panelu, ale ta dodatkowa jasność może również zmyć kolor innych subpikseli, co jest szczególnie zauważalne podczas wyświetlania drobnych elementów, takich jak tekst, który często może wyglądać mniej wyraziście.

Powrót do niebieskiego

Aby poradzić sobie z technicznymi przeszkodami związanymi z jasnością OLED, telewizory QD-OLED biorą stronę z podręcznika QLED TV. Wykorzystując tę ​​samą zasadę, która pozwala telewizorowi QLED zamienić niebieskie podświetlenie w czyste białe światło za pomocą czerwonych i zielonych kropek kwantowych, panel QD-OLED wykorzystuje tylko niebieski materiał OLED jako podstawę każdego piksela.
Ten niebieski piksel OLED jest następnie dzielony na trzy subpiksele: niebieski subpiksel, który jest oryginalnym niebieskim materiałem OLED, który pozostaje niezmieniony; czerwony subpiksel, który wykorzystuje dostrojone do czerwoności kropki kwantowe; i zielony subpiksel, który wykorzystuje zielone kropki kwantowe.

samsung-display-qd-panel-diagram-768x768.jpg
Schemat hybrydowego panelu z kropkami kwantowymi (QD-OLED).Wyświetlacz Samsung

Ponieważ kropki kwantowe są tak energooszczędne, te dwie transformacje kolorów praktycznie nie powodują utraty jasności. Rezultatem jest prawdziwy wyświetlacz OLED RGB bez kosztów i złożoności dyskretnego punktu startowego OLED RGB, podatku od jasności filtra koloru lub potrzeby wygaszania koloru białego subpiksela.
„To, co jest tak ekscytujące w wyświetlaczach QD-OLED”, powiedział Yurek, „to to, że nie wymagają one białego subpiksela, aby osiągnąć szczytową luminancję. Technologia QD-OLED będzie w stanie bezkompromisowo wyrazić pełną intensywność kolorów od niemal czerni aż po pełną szczytową luminancję”.

QD-OLED: Bardziej przystępne?

Może to potrwać kilka lat, ale możliwe, że wyprodukowanie telewizorów QD-OLED będzie kosztowało mniej niż telewizory OLED. Pozbycie się filtra kolorów to świetny sposób na zmniejszenie złożoności materiałów i produkcji, co powinno oznaczać mniejsze nakłady gotówki.

A ponieważ QD-OLED będzie teoretycznie jaśniejszy niż OLED bez zużywania większej ilości energii elektrycznej, możliwe jest stworzenie QD-OLED o tej samej jasności co OLED przy mniejszym zużyciu energii. Niższe zużycie energii obniża koszt wielu komponentów, które muszą być zaprojektowane do obsługi wyższych obciążeń energetycznych.
Wszystko to zakłada, że ​​inwestycje potrzebne do urzeczywistnienia produkcji QD-OLED szybko się zwrócą, ale w tym momencie nie jest to pewne.

Mieć ciastko i zjeść ciastko

Niebieski materiał OLED — źródło światła wyświetlaczy QD-OLED — jest substancją niezwykle trudną do pracy.
Podobnie jak w przypadku innych materiałów OLED, istnieje trójstronny kompromis między żywotnością, jasnością i wydajnością. Ogólnie rzecz biorąc, za każdym razem, gdy nadasz priorytet jednemu z tych atrybutów, pozostałe dwa cierpią. Napęd piksela OLED wystarczająco mocno, aby uzyskać pożądaną jasność, a nie tylko skrócisz jego oczekiwaną żywotność, ale także jego wydajność.

Jednak wyświetlacze QD-OLED mogą okazać się wyjątkiem od tej reguły. Dzięki zastosowaniu trzech warstw niebieskiego materiału OLED na piksel, każda warstwa może dzielić obciążenie jasnością.
„Ilość energii potrzebna z niebieskiego piksela OLED w QD-OLED do wytworzenia określonej jasności przedniej części ekranu będzie mniejsza” — powiedział Jason Hartlove, dyrektor generalny i prezes Nanosys.


Kto produkuje telewizory QD-OLED?

sony-2022-a95k-back-position-768x768.jpg
Telewizor Sony Master Series A95K QD-OLED.Sony

W tej chwili Samsung Display — dział firmy Samsung, który opracowuje technologie wyświetlania, ale nie sprzedaje produktów końcowych, takich jak telewizory czy monitory — jest jedyną firmą produkującą panele QD-OLED. Od stycznia 2022 r. sprzedaje te panele firmom takim jak Sony, oddział Alienware firmy Dell i Samsung Electronics (oddział Samsunga, który produkuje i sprzedaje telewizory). Spodziewamy się, że inne firmy dołączą do grona klientów Samsung QD-OLED, jeśli pierwsze telewizory i monitory oparte na tej technologii okażą się krytycznym i komercyjnym sukcesem.

Wygląda na to, że Sony będzie pierwszą firmą, która wprowadzi na rynek telewizor QD-OLED. Na targach CES 2022 zaprezentował telewizor Master Series A95K Bravia XR , model 4K, który wykorzystuje panel QD-OLED firmy Samsung Display. Samsung Electronics ma również telewizor QD-OLED, który został nagrodzony nagrodą za innowacyjność na targach CES 2022 , ale w przeciwieństwie do Sony A95K, prawie nic o nim nie wiemy — Samsung nie przywiózł telewizora do Las Vegas i nie wydał komunikat prasowy zapowiadający telewizję.
Jesteśmy przekonani, że w końcu pojawi się wiele firm sprzedających telewizory QD-OLED, ale na razie wygląda na to, że Sony i Samsung są sami w tej nowej dziedzinie.

Kiedy będzie można kupić telewizory QD-OLED?

Sony powinno udostępnić swoją Master Series A95K do kupienia w pewnym momencie przed końcem 2022 roku i powiedział, że możemy spodziewać się, że dowiemy się dokładnie, kiedy to nastąpi do wiosny. Jednak nawet premiera w 2022 r. może być zagrożona, ponieważ trwające problemy z łańcuchem dostaw związane z pandemią nadal sieją spustoszenie w przypadku wszystkich ważnych mikroukładów potrzebnych do potężnych inteligentnych telewizorów, takich jak A95K. Możliwe, że będziemy musieli poczekać do 2023 roku.
Ile będą kosztować?

Ani Sony, ani Samsung nie opublikowały informacji o cenach swoich modeli QD-OLED, co pozwala nam spekulować, ile będą kosztować, przynajmniej do czasu, gdy Sony ogłosi swoje ceny wiosną tego roku. Trudno sobie wyobrazić, że pierwsze telewizory QD-OLED będą w tej samej cenie lub tańsze niż telewizory OLED tej samej wielkości, przynajmniej na początku – w rzeczywistości prawdopodobnie będą miały znacznie wyższą cenę niż standardowe modele OLED. Jednak z czasem ich prostota konstrukcji i mniejsze zużycie energii powinny dać telewizory tańsze niż te zbudowane w tradycyjnej technologii OLED.


Czy QD-OLED to ostatnie słowo w technologii telewizyjnej?

Nie!
Nic nie hamuje postępu technologii, a firmy produkujące kropki kwantowe mają na celu ostateczną dominację telewizyjnego krajobrazu.
Pamiętasz, jak powiedzieliśmy, że kropki kwantowe wykorzystują energię świetlną z prawie 100% wydajnością do wytwarzania własnego światła? Okazuje się, że kropki kwantowe nie są wybredne w swojej diecie. Mogą być również zasilane energią elektryczną do tak zwanej elektroluminescencji kropek kwantowych lub QDEL. Naszym zdaniem to panele QDEL powinny być określane jako „wyświetlacze QD”, a nie panele QD-OLED.

W końcu oznacza to, że będziemy w stanie zrezygnować ze źródeł światła OLED i LED i stworzyć absurdalnie cienkie, elastyczne, kolorowe, jasne i energooszczędne wyświetlacze, które nigdy nie zmniejszają jasności ani dokładności kolorów.
QDEL brzmi jak święty Graal technologii telewizyjnej, prawda? Ale jeszcze tam nie dotarliśmy. W tej chwili niebieskie kropki kwantowe posiadają niezbędne atrybuty, aby działać jako subpiksele elektroluminescencyjne; jednak czerwone i zielone kropki kwantowe nadal wymagają pracy.

Telewizory MicroLED stają się również silną, choć kosztowną, alternatywą dla rynku wyświetlaczy domowych. Ich modułowa konstrukcja oznacza, że ​​ich kluczowa siła jest w stanie skalować się od zaledwie 76 cali do ponad 16 stóp, ale są również niesamowicie jasne, a jednocześnie posiadają poziomy czerni i dokładność kolorów, aby dopasować się do telewizorów OLED. Ale na razie pozostają one bardziej masywne, droższe i mają niższe rozdzielczości na cal niż jakakolwiek inna technologia wyświetlania.

W 2021 r. Samsung obiecał – a potem zawiódł – dostarczyć 76-calową wersję 4K The Wall (submarka Samsunga dla telewizorów MicroLED). Na targach CES 2022 złożono nowe obietnice dotyczące modeli 89-, 101- i 110-calowych, które mogą kosztować nawet 150 000 USD. Czy ma sens płacić tak dużo pieniędzy (zakładając, że było to nawet w twoich środkach) za 110-calowy telewizor MicroLED? Prawdopodobnie nie, ale z drugiej strony większość nowych technologii telewizyjnych, takich jak plazma i OLED, była poza zasięgiem większości ludzi, kiedy debiutowały, tylko po to, by stać się znacznie bardziej przystępne cenowo, gdy technologia dojrzała.
digitaltrends
 
Ostatnia edycja:
Do góry