QD-OLED: Nästa genombrott inom bildkvalitet!

Fans av TV-utrustning älskar att diskutera fördelarna med de två ledande platt-teknologierna: Quantum Dot LED (eller QLED som den är mest känd) och Organic LED, annars känd som OLED. Var och en har sina fördelar, men också sina svagheter. Men strax över horisonten – och närmare varje dag – finns en ny displayteknologi som heter Quantum Dot OLED eller QD-OLED. Som namnet antyder är det en hybrid av QLED och OLED, och om den lever upp till sina löften kan det bara vara den bästa skärmtekniken vi någonsin har sett.

Men vad är QD-OLED exakt, varför har det potential att vara en bildväxlare och vilka företag använder den för att skapa nya TV-modeller? Låt oss ta en djupdykning i detaljerna i QD-OLED och ta reda på det.

Du kanske är intresserad av:

Innehållsförteckning:

Vad är QD-OLED?

Enkelt uttryckt är QD-OLED en hybridskärmsteknik som syftar till att ta de redan mycket imponerande egenskaperna hos OLED TV och förbättra ljusstyrkan och färgen genom att använda kvantprickar.

Resultatet, enligt experter, borde vara en TV som visar de fantastiska kontrastnivåerna och perfekta svarta OLED-modeller samtidigt som de levererar ljusstyrkenivåer som vi traditionellt bara har sett på QLED-TV-apparater. Kort sagt, det borde ge oss det bästa från två världar.

Det är också möjligt att QD-OLED-TV-apparater över tiden kan visa sig billigare att köpa än OLED-TV-apparater av samma storlek. Vi kommer att diskutera detta mer detaljerat senare.

Hur fungerar QD-OLED?

För att förstå QD-OLEDs inre funktion måste vi snabbt förklara skillnaderna mellan QLED och OLED.

QLED-TV

QLED TV använder fyra huvudelement för att producera sina bilder: En LED-bakgrundsbelysning, ett lager kvantprickar, en LCD-matris och ett färgfilter.

LED-bakgrundsbelysningen ger all ljusstyrka du ser – och moderna LED-bakgrundsbelysning kan ge mycket ljusstyrka, mycket mer än OLED-ljuskällor. Men det är svårt att uppnå den ljusstyrkan samtidigt som man behåller en fullspektrumvit.

Lösningen: Börja med en riktigt ljusblå LED-ljuskälla, använd sedan röda och gröna kvantprickar för att balansera det blå till ett helt spektrum av vitt. Eftersom kvantprickar kan ställas in för att avge specifika färger och, förvånansvärt, kan göra det på nästan 100% effektivitetsnivå, får QLED-TV-apparater en välbehövlig förbättring av sin färgnoggrannhet utan att offra ljusstyrkan eller behöva använda mer energi.

Därifrån passerar det renade vita ljuset genom LCD-matrisen (som är ansvarig för bilderna du ser och hur ljusa eller mörka områden på skärmen är) och slutligen genom färgfiltret som omvandlar det vita ljuset till höger mängder rött, grönt och blått så att vi ser äkta färgbilder. Det är ett bra system som ger ljusa och mycket färgglada bilder. Det är också ganska överkomligt att producera eftersom, med undantag av kvantprickarna, har alla komponenter funnits i årtionden och är nu ”billiga” att tillverka.

Men det har också nackdelar. Oavsett hur hårt LCD-matrisen försöker kan den inte blockera 100% av ljuset från att komma igenom i mörka scener, så du får aldrig den perfekta, bläcksvarta som du ser på en OLED-TV. LCD-matrisen skapar också problem för visning utanför vinkeln eftersom den tenderar att ”tunnel” ljus rakt ut från skärmen.

QLED måste också använda mer energi för att skapa den ljusstyrka du ser eftersom kombinationen av LCD-matrisen och färgfiltret minskar ljuset som LED-bakgrundsbelysningen genererar. Detta gör QLED-TV-apparater mindre energieffektiva än OLED-TV-apparater.

Slutligen, och detta kan bara betyda för dekororienterade TV-köpare, alla dessa element ger en tjockare övergripande TV-panel.

OLED-TV

OLED TV använder en OLED-ljuskälla och ett färgfilter för att producera sin bild.

Det låter anmärkningsvärt enkelt jämfört med QLED TV, och det är det. Tack vare den utsläppande karaktären hos det grundläggande elementet i OLED TV – OLED-pixeln – kan den här ingrediensen ta hand om ljusstyrka och bildskapande och i huvudsak uppfylla rollerna för både LED-bakgrundsbelysningen och LCD-matrisen i QLED TV.

Utan en LCD-matris är betraktningsvinklarna med OLED-TV lika perfekt som vi någonsin har sett. Du kan sitta var du vill och ändå se samma nivåer av ljusstyrka, kontrast och färg.

Och som vi redan antydde, eftersom OLED-pixlar kan stängas av helt när en bild kräver perfekt svarthet, är det precis vad du får: Inget ljus släpps alls.

Nackdelar

Men OLED-TV är inte heller perfekt. Du kan bara få så mycket ljusstyrka från en OLED-pixel. Det är utmärkt i svagt ljus, men det kan helt enkelt inte konkurrera med QLEDs dedikerade LED-bakgrundsbelysning i ljusare miljöer. Om du någonsin har tittat på en QLED- och OLED-TV sida vid sida i ett starkt upplyst Costco-lager och hittat QLED-TV: n mer tilltalande, beror det förmodligen på sin överlägsna ljusstyrka.

OLED-TV-ljusstyrkan är lägre än QLED av två huvudskäl. Först och viktigast av allt, varje OLED-pixel skapar sitt eget ljus. Dessa pixlar är otroligt små, så det finns en gräns för hur mycket ljus de kan avge. LED-lamporna som används i en QLED-TV: s bakgrundsbelysning är enorma i jämförelse – även de nya mini-LED-bakgrundsbelysningarna som används av TCL är fortfarande mycket större än pixelstorlek.

För det andra, oavsett hur mycket ljus en OLED-pixel kan skapa, kommer en del av det ljuset att absorberas av färgfiltret.

Tillverkare kan välja att övervinna denna barriär genom att tvinga OLED: er att avge mer ljus, men en OLEDs livslängd är omvänt proportionell mot dess ljusstyrka – ju mer kraft du trycker igenom den, desto snabbare kommer den att dö.

OLED-paneler är också mottagliga för något som kallas inbrändhet. Om du visar samma typ av innehåll på en OLED-TV i flera på varandra följande timmar – säg en lägre informationsbanner på en nyhetskanal eller en kontrollpanel i ett videospel – det kan få dessa pixlar att åldras snabbare än pixlar som ständigt visar olika bilder.

Den återstående ”skuggan” av det statiska innehållet kallas inbrändhet, och när det händer är det vanligtvis permanent.

Slutligen, eftersom OLED-panelmarknaden i stort format är ett monopol, med bara ett företag – LG Display – som tillverkar och säljer dem till företag som LG, Sony, Philips och Vizio, kommer det att förbli dyrare än QLED under en tid komma.

QD-OLED: Passera ljusstyrkebarriären

Så frågan som står inför TV-världen är, hur kan du hålla fast vid alla OLED: s många fördelar och förbättra dess svagheter?

Den gynnade lösningen just nu är QD-OLED.

Quantum Dot OLED ökar OLEDs totala ljusstyrka avsevärt – och förbättrar till och med dess redan fantastiska färg – genom att optimera hur mycket ljus en enda OLED-pixel kan avge och eliminera färgfiltret.

Se även: Vilket är bästa TV märket för dig: LG vs. Samsung vs. Sony

Så här fungerar det

Varför börja med vitt?
För tillfället skapar OLED-TV-apparater sin utgångspunkt för ljus och färg med vitt ljus. De gör detta genom att kombinera blått och gult OLED-material för att skapa en blandning som kommer mycket nära ren vit. Varför göra det istället för att använda rött, grönt och blått OLED-material? Svaret har att göra med komplexiteten i tillverkning av OLED-paneler i storlekarna 50 till 88 tum på dagens TV-apparater samtidigt som kostnaderna hålls så låga som möjligt.

För att ge dig en känsla av hur dyr en riktig RGB OLED-panel är, tillverkar Sony en 4K, 55-tums bildskärm för sändnings- och filmindustrin som använder denna teknik. Det kostar nästan 250 000 kr.

Men när du börjar med vitt ljus behöver du ett sätt att separera de enskilda röda, gröna och blå delarna av spektrumet. Ett färgfilter gör detta fantastiskt, men färgfilter, som vi nämnde ovan, minskar ljusstyrkan.

LGs teknik för att återfå en del av ljusfiltret för färgfiltret innebär att man använder en vit subpixel som går förbi färgfiltret.

När du tittar på SDR-innehåll (standard dynamic range) är användningen av den vita subpixeln måttlig. OLED-TV-apparater kan lätt bli tillräckligt ljusa för att uppfylla den fullständiga specifikationen för SDR utan att förlita sig mycket på den vita subpixelns ljusstyrka.

”Skärmar av alla typer som använder den här arkitekturen kan uppnå färgnoggrannhet vid relativt lägre luminans”, säger Jeff Yurek, chef för marknadsföring och investerarrelationer på Nanosys, ett företag som utvecklar quantum dot-teknik. Men HDR-material är lite knepigare.

När du tittar på HDR-innehåll laddar panelerna dessa vita subpixlar för att ge HDRs högre ljusstyrka. Men det finns en gräns för hur hårt du kan köra de vita subpixlarna. Tryck dem för långt och inte bara minskar du panelens livslängd, men den extra ljusstyrkan kan också tvätta bort de andra subpixlarnas färg.

Tillbaka till blått

För att hantera de tekniska hindren för OLED-ljusstyrka tar QD-OLED-TV-apparater en sida ur QLED TV: s handbok. Med samma princip som låter en QLED-TV förvandla en blå bakgrundsbelysning till ett rent vitt ljus med röda och gröna kvantprickar, använder en QD-OLED-panel bara blå OLED-material som bas för varje pixel.

Den blå OLED-pixeln delas sedan upp i tre subpixlar: En blå subpixel, som är det ursprungliga blå OLED-materialet, lämnas oförändrad; en röd subpixel som använder rödjusterade kvantprickar; och en grön subpixel som använder gröninställda kvantprickar.

Eftersom kvantprickar är så energieffektiva förloras praktiskt taget ingen ljusstyrka i dessa två färgomvandlingar. Resultatet är en äkta RGB OLED-skärm utan kostnaden och komplexiteten för en diskret RGB OLED-startpunkt, ljusskatten för ett färgfilter eller behovet av en färgsappande vit subpixel.

”Vad som är så spännande med QD-OLED-skärmar,” sa Yurek, “är att de inte behöver en vit subpixel för att nå maximal luminans. QD-OLED kommer att kunna uttrycka full färgvolym från nästan svart hela vägen upp till full-luminans utan kompromisser. ”

QD-OLED: Mer överkomligt?

Det kan ta flera år, men det är möjligt att QD-OLED-TV-apparater kostar mindre än OLED-TV-apparater. Att bli av med färgfiltret är ett utmärkt sätt att minska material och tillverkningskomplexitet, vilket skulle innebära ett mindre utlägg av kontanter.

Och eftersom QD-OLED teoretiskt sett blir ljusare än OLED utan användning av mer el, kan det vara möjligt att skapa QD-OLED som har samma ljusstyrka som OLED medan de använder mindre energi. Lägre energianvändning sänker kostnaden för många av de komponenter som måste bli konstruerade för att hantera högre energilaster.

Allt förutsätter att de investeringar som man behöver för att QD-OLED-tillverkning ska bli verklighet kommer att bli utbetalda snabbt. Men det är långt ifrån säkert just nu.

Se även: LG BX eller LG CX: vilken LG OLED är bäst för dig?

Ha din (OLED) tårta och äta den också

Blå OLED-material – den för närvarande förväntade ljuskällan för QD-OLED-skärmar – är ett notoriskt knepigt ämne att arbeta med.

Precis som andra OLED-material finns det en trevägs avvägning mellan livslängd, ljusstyrka och effektivitet. Generellt sett lider de andra två varje gång du prioriterar en av dessa attribut. Kör en OLED-pixel tillräckligt hårt för att producera den ljusstyrka du vill ha och du minskar inte bara dess förväntade livslängd, utan också dess effektivitet.

Men QD-OLED-skärmar kan visa sig vara undantag från denna regel. Genom att använda tre lager blått OLED-material per pixel kan varje lager dela ljusstyrkan.

”Mängden kraft som behövs från den blå OLED-pixeln i QD-OLED för att producera en viss mängd ljusstyrka framför skärmen blir mindre”, säger Jason Hartlove, VD och koncernchef för Nanosys.

Vem ska göra QD-OLED-TV-apparater?

Samsung investerar kraftigt i QD-OLED-tillverkning genom sin Samsung Display-division. 2020 var det tveksamt om Samsung Electronics – divisionen som faktiskt bygger och säljer Samsung-TV-apparater – skulle köpa QD-OLED-paneler från Samsung Display.

Men en ny rapport från Korea IT News föreslår att inte bara de två divisionerna har kommit överens om QD-OLED. Utan att Samsung Electronics kan börja sälja QD-OLED-baserade TV-apparater år 2022.

Märkligt nog, när dessa QD-OLED TV-apparater så småningom tar sig till butiker, kan Samsung sluta kalla dem ”QD-skärmar” – inte QD-OLED. Anledningen beror på Samsungs långa historia av negativ reklam kring LG: s OLED-TV. Det skulle vara besvärligt för Samsung att plötsligt tycka omfamna en teknik som den länge har kritiserat. Så att fokusera sitt marknadsföringsbudskap på kvantdotdelen av de nya TV-apparaterna skulle hjälpa det att kringgå den till synes motsägelsen. Åtminstone så långt som teknikens namn går.

Samsung Electronics är kanske inte det enda företaget som hoppar in i QD-OLED-striden. TCL är uppenbarligen i samtal med Samsung Display och Japan OLED (JOLED), ett joint venture mellan Panasonic, Sony och Japan Display för att förvärva QD-OLED-paneler. Enligt en rapport från DisplayDaily, som föreslår att TCL kan visa den första av dessa TV-apparater offentligt vid IFA 2021. Vi vet att TCL har arbetat med OLED-skärmteknik. Företaget visade nyligen sin egen sidledande OLED vid DTC 2020 men det har ännu inte sålt en konsumentinriktad OLED-TV.

När kan QD-OLED-TV-apparater köpas?

Just nu, förutsatt att rapporterna från Samsung och TCL: s QD-OLED-planer är korrekta. Då skulle den logiska tidpunkten vara någon gång 2022, möjligen så sent som fjärde kvartalet.

Hur mycket kostar de?

Det är svårt att föreställa sig att de första QD-OLED-TV-apparaterna kommer att vara samma pris eller billigare än en OLED-TV i samma storlek, åtminstone först. Men med tiden bör deras enkelhet i design och lägre strömförbrukning ge TV-apparater som är billigare än de som byggs med traditionell OLED-teknik.

Är QD-OLED det sista ordet inom TV-teknik?

Nej!

Ingenting stoppar teknologins framsteg, och företagen som tillverkar kvantprickar har sin inriktning på TV-landskapets eventuella dominans.

Kommer du ihåg när vi sa att kvantprickar använder ljusenergi med nästan 100% effektivitet för att producera sitt eget ljus? Tja, det visar sig att kvantprickar inte är kräsna på sin kost. De kan också aktiveras med hjälp av så kallad quantum dot electroluminescence, även kallad QDEL.

”QDEL låter som den heliga graden av TV-teknik, eller hur?”

Så småningom betyder det att vi kan dike OLED- och LED-ljuskällor och skapa löjligt tunna, flexibla, färgglada, ljusa och energieffektiva skärmar som aldrig minskar i ljusstyrka eller färgnoggrannhet över tiden.

QDEL låter som den heliga graden av TV-teknik, eller hur? Men vi är inte riktigt där än. För tillfället har blå kvantprickar de nödvändiga attributen för att fungera som elektroluminiscerande subpixlar. Men röda och gröna kvantprickar behöver fortfarande arbete.

Det är också möjligt att vi ser MicroLED framstå som en tävlande för hemmaskärmmarknaden. Men nuvarande modeller är enorma, dyra och har lägre upplösningar per tum än antingen QLED, OLED, QD-OLED eller QDEL. MicroLED kanske aldrig är praktiskt eller överkomligt i storlekar på 50 till 100 tum.