Зачем в oled поляризатор

Обновлено: 02.07.2024

При покупке телевизора возникает множество вопросов, касающихся его характеристик. Ключевым из них является выбор технологии изображения. На сегодняшний день существует 3 основные технологии: LED, OLED и QLED . Чтобы разобраться в работе экранов, рассмотрим основной принцип работы жидкокристаллических мониторов.

1. Основной принцип работы экранов
2. Технология LED
2.1 TN-матрица
2.2 IPS -матрицы
2.3 VA -матрицы
3. Технология OLED
4. Технология QLED
5. Сравнительная характеристика
6. Какой телевизор выбрать?

Основной принцип работы экранов

В современных телевизорах работа жидкокристаллических экранов организована по принципу наслоения. Существует два поляризатора, расположенных параллельно друг к другу. Верхний слой поляризует необработанный свет, затем создает моноплоскостной поляризованный.

Нижний поляризатор блокирует излучение верхнего слоя, заставляя тем самым поток света развернуться на 90°. Эта задача реализуется за счет жидких кристаллов, расположенных между слоями поляризатора.

Поверх слоя жидких кристаллов находится стеклянная панель, которая покрыта прозрачными электродами. Они могут регулировать плоскость поляризации и, как следствие, интенсивность света.

Цвет приобретается за счет наличия в системе светового фильтра, точнее, фильтров трёх разных цветов палитры RGB. Каждый пиксель дисплея состоит из комбинации цветов разной интенсивности.

Можно наглядно увидеть принцип работы экранов, посмотрев видео ниже:

После того как общий принцип организации мониторов стал понятен, переходим к разбору разновидностей технологий передачи изображения.

Технология LED

Технология светопередачи LED организована также по принципу многослойности. Сразу за пластиковым обрамлением монитора расположена жидкокристаллическая матрица. Она состоит из нескольких слоёв:

Задняя подсветка.Подает свет на поляризационные пластины.
Поляризационные пластины.Пропускают свет через жидкие кристаллы, находящиеся между ними.
Жидкие кристаллы.Расположены в центре матрицы. Меняют направление лучей света на 90°.
Цветной фильтр.Служит для составления изображения. Представлен в виде RGB схемы, то есть зелёного, красного и синего цветов.

В зависимости от того, как молекулы расположены в жидких кристаллах, матрицы подразделяются на несколько разновидностей.

TN-матрица

В расшифровке и переводе означает «закрученный нематический кристалл» – по виду молекул в ячейках.

Матрица TN

Рассмотрим плюсы и минусы данной матрицы.

К плюсам относят:

цену;
время отклика системы;
умеренное энергопотребление.

отсутствие черного цвета (на экране выглядит как тёмно-серый или синий);
маленький угол обзора;
слабая насыщенность цветов.

IPS -матрицы

Сокращенное название означает «переключение в одной плоскости», опираясь на тип расположения молекул в ячейках. Они поворачиваются на 90° при подаче электричества.

Матрица IPS

Сравнительно небольшая модернизация матрицы добавила ей значительное количество плюсов:

увеличился угол обзора;
произошли улучшения в цветопередаче.

Вместе с этим некоторые плюсы TN-матрицы перешли в минусы IPS: увеличилась цена мониторов и время отклика системы.

VA -матрицы

Самый новый тип, название переводится как «вертикальное выравнивание».

Матрица VA

Матрица VA служит альтернативой ранее описанным типам и имеет промежуточные характеристики по цене и времени отклика. Среди ее плюсов хорошая контрастность и насыщенный черный цвет.

Возвращаясь к технологии LED: в подсветке телевизора используются светодиоды, которые помогли существенно улучшить качество картинки по сравнению с той, что получалась от флюоресцентных ламп. В зависимости от расположения светодиодов различают 2 вида подсветки:

Edge – распространяется по периметру телевизора.
Direct – подсветка распространяет свет по всей поверхности экрана, чем выигрывает у Edge модели.

Обобщая полученную информацию, делаем вывод, что LED TV – это телевизоры со светодиодной подсветкой и жидкокристаллической матрицей.

Технология OLED

OLED – это дисплей, работающий на органических излучающих полупроводниках.

Основное его отличие заключается в том, что в жидкокристаллических мониторах цветной фильтр подсвечивается, а в технологии OLED – светится сам.

OLED-дисплей состоит из очень тонких органических плёнок, заключённых между двумя проводниками. Подача напряжения от 2 до 8 В заставляет их излучать свет и, как следствие, показывать изображение.

Технология QLED

Располагаясь в задней плоскости экрана, QLED-подсветка излучает поток света неизменной длины.

Световой поток поступает на слой, содержащий квантовые точки, они возбуждаются и начинают излучать свет определённой длины волны, характерной для какого-либо цвета. Так точка размером 4 нм может светиться красным, 3 нм — голубым, а 8 нм — красным. Используется стандартная RGB-схема.

При смешении цветовых потоков возникает белый цвет, который впоследствии поступает на ЖК-матрицу.

Подобно LED-технологии, цвет каждого пикселя формируется отдельно.

Сравнительная характеристика

После рассмотрения принципов работы каждого типа подсветки сравним их характеристики, на основе которых можно делать выбор при приобретении телевизора:

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона которое сопровождается выделением (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит.
В качестве материала анода обычно используется оксид индия легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой.

Классификация по способу управления

Существуют два вида OLED-дисплеев — PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей — это может быть либо пассивной матрицей (PM) или активной матрицей (AM).

В PMOLED-дисплеях используются контроллеры развертки изображения на строки и столбцы. Чтобы зажечь пиксель, необходимо включить соответствующую строку и столбец: на пересечении строки и столбца пиксель будет излучать свет. За один такт можно заставить светиться только один пиксель. Поэтому чтобы заставить светиться весь дисплей, необходимо очень быстро подать сигналы на все пиксели путем перебора всех строк и столбцов. Как это делается в старых ЭЛТ (электроно-лучевых трубках).

Дисплеи на базе PMOLED получаются дешевыми, но из-за необходимости строчной развертки изображения не возможно получить дисплеи больших размеров с приемлемым качеством изображения. Обычно размеры PMOLED-дисплеев не превышают 3" (7,5 см)

В AMOLED-дисплеях каждый пиксель управляется напрямую, поэтому они могут быстро воспроизводить изображение. Размеры AMOLED-дисплеев могут иметь большие размеры и на сегодня уже созданы дисплеи с размером 40" (100 см). Производство AMOLED-дисплеев дорогое из-за сложной схемы управления пикселями, в отличие от PMOLED-дисплеев, где для управления достаточно простого контроллера.

Классификация по светоизлучающему материалу

В настоящее время в основном развиваются две технологии, показавшие наибольшую эффективность. Различаются они используемыми органическими материалами это микромолекулы (sm-OLED) и полимеры (PLED), последние делятся на просто полимеры, полимерорганические соединения (POLED), и фосфоресцирующие(PHOLED). О последних немного по подробнее. PHOLED используют принцип электрофосфоресценции, чтобы преобразовать до 100 % электрической энергии в свет. К примеру, традиционные флуоресцентные OLED преобразовывают в свет приблизительно 25-30 % электрической энергии. Из-за их чрезвычайно высокого уровня эффективности энергии, даже по сравнению с другим OLED, PHOLED изучаются для потенциального использования в больших дисплеях типа телевизионных мониторов или экранов для потребностей освещения. Интересно, что технология OLED способна значительно повысить качество LCD панелей, поскольку перспективной технологией подсветки для них является технология PHOLED (PHosphorescent Organic Light Emitting Diode). По данным компании Universal Display Corporation применение PHOLED диодов увеличивает яркость панелей в четыре раза.

Схемы цветных OLED дисплеев
Первыми появились OLED дисплеи на основе микромолекул, однако они оказались слишком дорогостоящими, поскольку изготавливались с помощью вакуумного напыления.

Первый шаг к созданию полимерных дисплеев был сделан в 1989 году, когда ученым Кембриджского университета удалось синтезировать особый полимер – полифениленвинилен. Дисплеи этого типа могут быть получены путем нанесения полимерных материалов на основу специальным струйным принтером. Иногда такие дисплеи называют LEP (Light-Emitting Polymer). Основа может быть гибкой с радиусом изгиба 1 см и менее.

Однако на сегодняшний день по сроку службы и эффективности приборы на основе микромолекул опережают приборы LEP. Сравнительные характеристики долговечности и эффективности излучения для двух технологий OLED дисплеев приведены ниже.

Существуют три схемы цветных OLED дисплеев:

* схема с раздельными цветными эмиттерами;
* схема WOLOD+CF (белые эмиттеры + цветные фильтры);
* схема с конверсией коротковолнового излучения.

Самый простой и привычный вариант – обычная трехцветная модель, которая в технологии OLED называется моделью с раздельными эмиттерами. Три органических материала излучают свет базовых цветов – R, G и B. Этот вариант самый эффективный с позиции использования энергии, однако, на практике оказалось довольно сложно подобрать материалы, которые будут излучать свет с нужной длиной волны, да еще с одинаковой яркостью.

Второй вариант реализуется гораздо проще. Он использует три одинаковых белых эмиттера, которые излучают через цветные фильтры, однако он значительно проигрывает по эффективности использования энергии первому варианту, поскольку значительная часть излученного света теряется в фильтрах.

В третьем варианте (CCM – Color Changing Media) применяются голубые эмиттеры и специально подобранные люминесцентные материалы для преобразования коротковолнового голубого излучения в более длинноволновые – красный и зеленый. Голубой эмиттер, естественно, излучает «напрямую». У каждого из вариантов есть свои достоинства и недостатки:

Другие виды OLED дисплеев

TOLED — прозрачные светоизлучающие устройства TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) — технология, позволяющая создавать прозрачные (Transparent) дисплеи, а также достигнуть более высокого уровня контрастности.
Прозрачные TOLED-дисплеи: направление излучения света может быть только вверх, только вниз или в оба направления (прозрачный). TOLED может существенно улучшить контраст, что улучшает читабельность дисплея при ярком солнечном свете.
Так как TOLED на 70 % прозрачны при выключении, то их можно крепить прямо на лобовое стекло автомобиля, на витрины магазинов или для установки в шлеме виртуальной реальности… Также прозрачность TOLED позволяет использовать их с металлом, фольгой, кремниевым кристаллом и другими непрозрачными подложками для дисплеев с отображением вперед (могут использоваться в будущих динамических кредитных картах). Прозрачность экрана достигается при использовании прозрачных органических элементов и материалов для изготовления электродов.
За счёт использования поглотителя с низким коэффициентом отражения для подложки TOLED-дисплея контрастное отношение может на порядок превзойти ЖКИ (мобильные телефоны и кабины военных самолетов-истребителей). По технологии TOLED также можно изготавливать многослойные устройства(например SOLED) и гибридные матрицы (Двунаправленные TOLED TOLED делает возможным удвоить отображаемую область при том же размере экрана — для устройств, у которых желаемый объём выводимой информации шире, чем существующий).

FOLED (Flexible OLED) — главная особенность — гибкость OLED-дисплея (Демонстрация гибкого OLED-дисплея от SONY). Используется пластик или гибкая металлическая пластина в качестве подложки с одной стороны, и OLED-ячеек и герметичной тонкой защитной пленки — с другой. Преимущества FOLED: ультратонкость дисплея, сверхнизкий вес, прочность, долговечность и гибкость, которая позволяет применять OLED-панели в самых неожиданных местах. (Раздолье для фантазии — область возможного применения OLED весьма велика).
Staked OLED — принципиально новое решение от UDC – Staked OLED, сложенные OLED-устройства. Основной особенностью новой технологии является размещение R-ячеек (G-, B-) в вертикальной (последовательно), а не в горизонтальной (параллельно) плоскости, как это происходит в ЖКИ-дисплее или электронно-лучевой трубке. В SOLED каждым элементом подпиксела можно управлять независимо. Цвет пиксела может быть отрегулирован при изменении тока, проходящего через три цветных элемента (в нецветных дисплеях используется модуляция ширины импульса). Яркостью управляют, меняя силу тока. Преимущества SOLED: высокая плотность заполнения дисплея органическими ячейками, посредством чего достигается хорошее разрешение, а значит, высококачественная картинка.(В SOLED-дисплеях в 3 раза улучшено качество изображения в сравнении с ЖКИ и ЭЛТ).

Преимущества в сравнении c LCD-дисплеями

* меньшие габариты и вес
* отсутствие необходимости в подсветке
* отсутствие такого параметра как угол обзора — изображение видно без потери качества с любого угла
* мгновенный отклик (на порядок ниже, чем у LCD) — по сути полное отсутствие инерционности
* более качественная цветопередача (высокий контраст)
* более низкое энергопотребление при той же яркости
* возможность создания гибких экранов

Яркость. OLED дисплеи обеспечивают яркость излучения от нескольких кд/м2 (для ночной работы) до очень высоких яркостей — свыше 100 000 кд/м2, причем их яркость может регулироваться в очень широком динамическом диапазоне. Так как срок службы дисплея обратно пропорционален его яркости, для приборов рекомендуется работа при более умеренных уровнях яркости до 1000 кд/м2. При освещении LCD-дисплея ярким лучом света появляются блики, а картинка на OLED-экране останется яркой и насыщенной при любом уровне освещенности (даже при прямом попадании солнечных лучей на дисплей).

Контрастность. Здесь OLED также лидер. OLED-дисплеи обладают контрастностью 1000000:1 (Контрастность LCD 1300:1[источник не указан 71 день], CRT 2000:1)
Углы обзора. Технология OLED позволяет смотреть на дисплей с любой стороны и под любым углом, причем без потери качества изображения.
Энергопотребление. Энергопотребление OLED дисплеев в полтора раза ниже, чем LCD. Энергопотребление PHOLED(англ.) ещё ниже.
Потребность в преимуществах, демонстрируемых органическими дисплеями с каждым годом растёт. Этот факт позволяет заключить, что в скором времени человечество увидит расцвет данной технологии.

Но технология не стоит на месте и впереди новое поколение OLED

Светодиоды на основе квантовых точек. Сразу отметим, что сильными сторонами QDLED-устройств (Quantum Dot LED — светодиод на квантовых точках) являются высокая яркость, невысокая стоимость производства, широкий диапазон цветов. Уже почти сразу после изобретения нового типа светодиодов им предрекают отличные перспективы стать основой для дисплеев мобильных аппаратов («наладонников», мобильных телефонов и пр.), и даже крупноформатных телевизионных панелей.

Под квантовой точкой ученые подразумевают особую полупроводниковую структуру, которая ограничивает движение электронов сразу в трех измерениях. Применительно к светодиодам на квантовых точках использовалась следующая вариация: селенид кадмия образует «ядро», а в качестве ограничивающей «оболочки» выступает сульфид цинка. Главными «действующими лицами» в данном случае являются электроны, которые при переходе с высокого энергетического состояния на более низкое испускают фотоны, за счет чего и образуется свечение точки. Довольно прост и механизм изменения цвета свечения светодиода — необходимо лишь изменить размеры квантовой точки, что приводит к изменению и длины волны света. Таким образом, рассчитав необходимые размеры полупроводниковой структуры возможно создать светодиоды красного, оранжевого, желтого, или зеленого цветов. Еще одним преимуществом устройств высочайшая яркость — до 9000 Кд/кв. м. К примеру, яркость современных дисплеев не превышает значения в 500 Кд/кв. м. То есть разработка позволяет повысить соответствующий параметр на порядок. Более того, технология позволяет легко повысить яркость светодиодов — всего лишь формированием нескольких квантовых точек.

В конце выкладываю видео для сравнения свойств TFT и OLED дисплеев.

У всех на слуху названия OLED, QLED, NanoCell, Triluminos, с которыми связаны последние технические достижения в сфере ТВ. В действительности же только organic light-emitting diodes можно назвать настоящей революцией, тогда как остальные технологии являются модификациями обычной LED-панели. Сегодня мы поговорим об OLED-телевизорах, их преимуществах и недостатках, а также обсудим их отличия от конкурентов.

Хроники OLED

Немногие знают, что OLED-технологии уже несколько десятков лет. Впервые о ней заговорили еще в 70-х годах прошлого века, а практическое применение она получила в 1987 году у известного производителя фототехники Kodak, которого можно смело назвать отцом технологии. О телевизорах речи тогда не шло. Позже все связанные с OLED наработки были проданы корейской LG.

Спустя почти 20 лет, в 2004 году, появился первый телевизор на органических светодиодах. Разумеется, как любая новая технология, OLED столкнулась с множеством проблем, главными из которых стали высокая стоимость и короткий срок службы. На доводку потребовалось еще шесть лет, и в 2010 году LG представила свой первый тонкий 15-дюймовый OLED-телевизор. А всего через два года был показан рекордный на тот момент огромный 55-дюймовый ТВ.

LG OLED 15EL9500

В 2013 году по развитию технологии был нанесен сильный удар, когда Panasonic и Sony заявили об отказе от дальнейших исследований и выразили сомнение в коммерческом успехе OLED. Из-за проблем с рентабельностью прекратила производство OLED-телевизоров и компания Samsung. И только LG продолжала инвестиции в разработки. Кто был прав, думаем, вы уже догадались. Начиная с 2017 года, все известные производители телевизоров покупают OLED-матрицы у LG Display.

Что такое OLED

Дисплей современного OLED-телевизора состоит из черного заднего фона, OLED-матрицы, цветового фильтра и стекла с поляризатором.

Непосредственно OLED — это несколько тонких слоев органических молекул (полимеров) между положительно и отрицательно заряженными электродами. Подача напряжения заставляет частицы излучать свет. Таким образом отпадает необходимость в дополнительной подсветке. Самоподсвечивающиеся пиксели включаются и выключаются индивидуально.

Некоторые производители при создании пикселя пытались применять три субпикселя разных цветов. При такой технологии изготовления процент брака оказался слишком высоким. LG пошла по другому пути и стала использовать белые светодиоды (поэтому более точное название технологии — WOLED) в сочетании с цветовым фильтром. Это позволило выпускать большое количество качественных панелей с равномерным свечением по всей площади.

Модификации OLED

PHOLED (Phosphorescent OLED) — использует принцип электрофосфоресценции и отличается крайне высокой энергоэффективностью. В перспективе подходит для изготовления больших телевизионных и осветительных дисплеев (например, стены- или окна-мониторы).

TOLED (Transparent and Top-emitting OLED) — дисплей, который после выключения устройства становится практически прозрачным.

FOLED (Flexible OLED) — гибкий ультратонкий легкий дисплей, состоящий из пластичной подложки и слоя OLED в специальной защитной пленке.

SOLED (Stacked OLED) — три типа органических светодиодов (R, G, B) размещаются не горизонтально, а друг над другом. Благодаря этому такие экраны имеют высокую разрешающую способность и качественную цветопередачу. Например, при отображении красного цвета красным будет светиться вся площадь экрана, тогда как у обычного дисплея будет активной только треть каждого пикселя.

Преимущества OLED

Идеальный черный — так как в OLED-телевизорах самоподсвечивающиеся пиксели можно полностью отключить, пользователь получает тот самый глубокий черный цвет, которым так хвалятся производители. Следствием является так называемая бесконечная контрастность. В LED-TV подсветка никогда полностью не выключаются, поэтому вместо черного цвета мы видим темно-серые оттенки. Особенно сильно эта разница видна в ночных сценах.

Резкость — еще одна отличительная черта технологии. Благодаря независимой работе каждого пикселя картинка OLED имеет идеально четкие края.

Толщина — один из главных козырей панелей на органических диодах. Благодаря малому количеству слоев и отсутствию отдельной подсветки такие телевизоры получаются невероятно тонкими и легкими, а при выносе блока питания и управления наружу можно получить идеально плоскую панель толщиной в несколько миллиметров, которая вплотную прилегает к стене.

Быстрый отклик — неудивительно, что OLED-TV часто позиционируют как игровые решения, ведь такой важный для геймера показатель, как время отклика экрана, здесь практически равен заветному нулю. А частота обновления в 100/120 Гц и низкая задержка вывода (input lag) вызовут экстаз у любого хардкорного консольного игрока и спортивного болельщика.

Широкие углы обзора — OLED дает четкую картинку без цветовых искажений практически под любым углом. Это преимущество будет актуально для большой семьи/компании или, например, в спортбаре.

Гибкость OLED-экранов позволила создавать телевизоры, скручиваемые в рулон. Практическая ценность такого девайса пока под вопросом, но ВАУ-эффект для гостей обеспечен надолго.

Недостатки OLED

Конкуренты технологии OLED с удовольствием рассказывают о ее недостатках.

Выгорание пикселей — главное пугало потенциальных покупателей OLED. Неприятный дефект появляется на месте статичного элемента изображения, например, после переключения канала.

На самом деле проблема немного преувеличена и характерна для дисплеев, используемых в коммерческих целях (на которых зациклен один информационный или рекламный ролик). Обычный пользователь вряд ли с этим столкнется, тем более производители давно научились бороться с этим недугом, используя различные системы защиты от остаточных изображений.

В OLED-телевизорах LG есть технология Pixel Refresher, которая автоматически активируется после выключения устройства. «Очистка» длится 10 минут, и многие владельцы даже не подозревают о ее существовании. После 2000 часов просмотра ТВ запускается «долговременный» вариант Pixel Refresher. Операция занимает около часа, в течение которого телевизор принудительно находится в выключенном состоянии.

«Убитые» витринные образцы, о которых любят говорить противники технологии, чаще всего являются следствием неправильной эксплуатации. Сотрудники магазинов зачастую выключают телевизоры одним махом (с помощью рубильника), и OLED-панели не успевают провести перед выключением вышеописанные процедуры.

Незаметный сдвиг экрана и функция распознавания логотипа также предотвращают возможное выгорание.

Неестественные цвета — вторая «городская легенда». За счет бесконечной контрастности OLED-экраны смотрятся сверхсочно и порой неестественно. Однако ничто не мешает воспользоваться огромным количеством настроек и сделать комфортную для глаз картинку.

Яркость — с ней связан любимый довод «квантовых» конкурентов. Хотя у органических светодиодов этот показатель почти не ограничен и может достигать 100 000 нит, производители, как правило, ограничиваются значением в 700 нит, чтобы продлить срок службы изделия.

Высокая цена — последний существенный недостаток, от которого действительно сложно отмахнуться. Несмотря на то, что со временем OLED-телевизоры на порядок подешевели, они все равно остаются на вершине прайса. Вариантов OLED в среднем ценовом сегменте просто не существует, а топовые модели сравнимы по цене с хорошим автомобилем.

Отметим, что ни одно преимущество OLED нельзя назвать решающим, так как хорошие LED-панели по многим показателям практически им не уступают. В то же время сложно рассуждать о недостатках OLED, так как технология еще не успела накопить реальных долговременных отзывов потребителей, на которые мог бы опереться потенциальный покупатель.

QLED — главный конкурент OLED

Последняя фишка в области традиционных LED-панелей — квантовые точки.

Квантовые точки — это наночастицы из особых полупроводниковых материалов (кремний, селенид и сульфид кадмия, арсенид индия), которые начинают светиться после попадания на них светового пучка. Цвет свечения определяется размерами нанокристаллов. Чаще всего производители наносят квантовые точки на подсветку либо добавляют в качестве дополнительного промежуточного слоя. Такой фильтр убирает паразитные оттенки и очищает свет, испускаемый диодами.

Как обычно, все новое — это хорошо забытое старое. Сами квантовые точки — не инновация. Их открыл советский физик Алексей Екимов еще в 1981 году. Позже американский ученый Луи Брас обнаружил способность наночастиц к свечению под воздействием света или электрического тока.

У каждого ключевого производителя телевизоров на квантовых точках есть для них свое коммерческое название: у Samsung — QLED, LG — NanoCell, Hisense — ULED, SONY — Triluminos. Локомотивом индустрии выступает Samsung, которая делает ставку именно на эту технологию, полностью отказавшись от телевизионных OLED. Также в «Альянс QLED» входят TCL, Hisense и OnePlus.

Что же лучше, QLED или OLED? Злые языки говорят, что не просто так написанная особым образом латинская «Q» напоминает букву «О».

Преимуществами устройств на квантовых точках являются огромная яркость (до 2000 нит), улучшенная цветопередача (почти 100-процентное покрытие «киношного» цветового пространства DCI-P3) и энергоэффективность. Благодаря высокой яркости QLED отлично показывает даже в солнечном помещении, чего, кстати, нельзя сказать об OLED.

Без недостатков также не обошлось. Первый очевидный недочет — необходимость подсветки матрицы ставит крест на идеальном черном цвете. Второй минус — цена, которая у премиальных моделей сравнима со стоимостью OLED-телевизоров. Для особо требовательных пользователей неприятным сюрпризом станет то, что большинство моделей с разрешением 4К (2020 года) имеет псевдодесятибитную матрицу (8 бит + FRC). А вследствие войны форматов телевизоры компании Samsung (в том числе QLED) не поддерживают самый продвинутый формат HDR — Dolby Vision, отдавая предпочтение собственному HDR 10+.

В ближайшем будущем нам обещают самоподсвечивающиеся квантовые точки (так называемая технология MicroLED), которые получат все достоинства OLED и в то же время будут лишены ее недостатков.

Последние достижения OLED

Технология OLED в телевизорах еще совсем молодая, и в будущем ее ждет множество модернизаций и улучшений. Однако уже сейчас возможности панелей на органических светодиодах потрясают. Вспомним, например, упомянутый выше сворачивающийся телевизор.

Других впечатлит флагман LG серии Signature W9, где «W» означает Wallpaper (обои). Толщина телевизора составляет невероятные 6 мм, что тоньше любого смартфона. Разумеется, все «железо» панели вынесено в отдельный внешний блок с поддержкой Dolby Atmos и соединяется с устройством незаметным проводом.

Недавно Xiaomi представила Mi TV Lux Transparent Edition — первый в мире серийный прозрачный OLED-телевизор стоимостью более полумиллиона рублей. Пользователь может видеть, что находится за телевизором при выводе изображения на экран, при этом охват цветового пространства DCI-P3 составляет 93 %.

Среди характеристик мониторов кроме привычной аббревиатуры LED сегодня можно довольно часто встретить OLED, а после презентации Samsung на CES 2017— и QLED.

Чтобы разобраться, чем отличаются эти типы мониторов и выяснить, который из них лучше всего подойдёт для Digital Signage, разберём подробнее, что такое LED, OLED, QLED, какие преимущества и недостатки они имеют, и как эти различия сказываются на изображении. В статье рассмотрим типы подсветки на основании светодиодов и квантовых точек для LCD-экранов и технологию OLED.

LED LCD

Эти мониторы сейчас представлены на рынке очень широко. Они имеют много характеристик и большое количество моделей разных размеров. Чтобы выяснить некоторые нюансы, начнём с определения термина LED LCD.

LCD (liquid crystal display) — панель из нескольких листов поляризационного материала с жидкокристаллическим раствором между ними, который регулирует прохождение света.

LED (light-emitting diode) – один из типов подсветки LCD-панелей, основанный на работе светодиодов.

То есть LED LCD — это жидкокристаллический монитор со светодиодной подсветкой. Здесь свет от светодиодов пропускается через ЖК-панель, в которую интегрированы пиксели RGB (Красный-Зелёный-Синий). В повседневном обиходе часто используют понятие «LED-экран», имея в виду светодиодный графический экран преимущественно для наружной рекламы.

В LED LCD мониторах цветное изображение с определённым уровнем яркости формируется благодаря светофильтрам пикселей. Но уровень чёрного цвета (его незасвеченность), неидеальный, хотя и улучшился в новых моделях с 4K экраном. Поэтому для увеличения контрастности и повышения точности цветопередачи началась разработка OLED и QLED.

Данная технология основывается на органических светодиодах (organic light-emitting diode). Каждая ячейка OLED-панели — это отдельный источник света, яркость которого регулируется индивидуально, поэтому необходимость в подсветке исчезает. То есть в отличие от локального затемнения в LED LCD, здесь происходит локальная подсветка, которая обеспечивает более эффективное управление уровнем чёрного и контрастностью.

Первые 4K OLED дисплеи выпустила компания LG в 2014 году, позже со своими продуктами в этой области появились Panasonic, Sony, Samsung. Именно LG представила технологию WRGB, в основе которой лежат четырехцветные пиксели – к зеленому, красному и синему добавили белый субпиксель. Это позволило увеличить максимальную яркость и добиться более реалистичной передачи полутонов и оттенков. Среди особенностей OLED-дисплеев можно выделить следующие:

высокая контрастность (на мониторе 4K около 820 миллионов локальных зон затемнения, поэтому при деактивации всех пикселей достигается идеальный уровень контрастности и очень глубокий, яркий черный цвет);
равномерная подсветка (если затемнить весь экран чёрным цветом, не будет видно более светлых участков, что особенно заметно в темное время суток);
широкие углы обзора (цветопередача и уровень яркости сохраняются при любом ракурсе. У LED LCD также существуют аналоги: матрица IPS, с углами обзора до 178 градусов или матрица TN+film с мгновенным откликом)
относительно короткий срок службы (субпиксели синего цвета быстро изнашиваются и цветопередача сильно искажается. Средний срок службы — не более 7000 часов, то есть около 2-3 лет в режиме умеренного использования)
неплохая ремонтопригодность (при повреждении части пикселей, экран можно использовать дальше, а при возможности — заменить только поврежденный участок).

В этой технологии применяются светодиоды на основе квантовых точек. Сегодня термин QLED использует компания Samsung в качестве коммерческого названия для своих новых мониторов. Взяв за основу традиционный LED LCD разработчики установили между ЖК-дисплеем и светодиодной панелью плёнку — металлический нанофильтр на основе квантовых точек. Она позволяет получать более яркие и насыщенные цвета. При этом используются прежние матрицы светодиодной подсветки, что делает существующие QLED-мониторы от Samsung сравнимыми с LED LCD.

В настоящее время разрабатывается более продвинутая технология на основе квантовых точек. В ней пиксели монитора будут состоять из реагирующих на свет нанокристаллов, которые при прохождении через них электрического тока не только светятся, но и окрашиваются в различные цвета. Эта новая разработка в фундаментальном смысле больше похожа на OLED, но с лучшей цветопередачей, потому что каждая квантовая точка имеет свой цвет, а не получает его смешением RGB-цветов.

Сравнение OLED, LED, QLED

На различие в характеристиках LED LCD и QLED влияет в основном не тип подсветки, а LCD-матрица. Поэтому целесообразно рассматривать отличия LED и QLED от OLED.

Чтобы визуализировать различия, будем ориентироваться на сравнение изображения с нового Samsung Q7F, эталона в категории OLED — LG B6 и аналога Q7F среди LED LCD — Samsung KS8000.

Сравнение OLED, LED, QLED

Уровень черного (Black) характеризует минимальное свечение монитора, уровень белого — максимальное. А контрастность (Contrast) в данном случае рассматривается как соотношение уровня черного к уровню белого.

QLED: в данной модели используются VA-панели, но нет локальных функций затемнения, соответственно, возможности управления контрастностью меньше, чем у модели из категории LED LCD.

OLED: хоть эта картинка не отображает в полной мере возможности затемнения, уровни чёрного абсолютны и контрастность бесконечна. Видна значительная разница по сравнению с остальными мониторами.

LED LCD: данная модель имеет один из самых высоких уровней контрастности среди LED LCD. Но он может сильно варьироваться в зависимости от производителя, типа панели (VA или менее контрастный IPS ) и наличия локального затемнения.

Победитель: OLED

Время отклика

Движущиеся объекты на экране оставляют за собой небольшой след, так как пиксели, формирующие изображение, пытаются резко сменить свой цвет. Меньшее время отклика (Responce time) характеризует меньший след.

QLED: в этой модели пиксели переключаются примерно в два раза быстрее, чем у Samsung KS8000, поэтому изображения получаются с меньшим смещением и выглядят чище.

OLED: из-за природы света и цвета органических светодиодов, пиксели изменяют цвета практически мгновенно, демонстрируя очень короткое время отклика.

LED LCD: время отклика во многом зависит от конкретной модели. В бюджетных вариантах возможен больший уровень размытости, а в категории 4K HDR LED — меньший. Но в данном случае KS8000 уступает по времени отклика модели QLED.

Победитель: OLED

Угол обзора

QLED: в данном случае схож с Samsung KS8000, не отличается особенной широтой, хотя анонсировался как очевидное улучшение.

OLED: максимальный угол обзора.

LED LCD: не все мониторы имеют одинаковые углы обзора, но экраны типа IPS, как правило, отличаются неплохими характеристиками.

Победитель: OLED

Объём цвета

Это новый показатель точности передачи оттенков, который учитывает уровень цветового охвата (сolor gamut) и яркость в трехмерном пространстве. Цветовой охват характеризует максимальное количество цветовых оттенков, которые может воспроизвести монитор. Пиковая яркость – это максимально возможный уровень яркости экрана. Чем шире цветовой охват и ярче изображение, тем выше показатель «объём цвета» (color volume).

QLED: встроенный мульти-HDR и более яркие уровни цветопередачи дают преимущество в 4% перед охватом цветов в OLED. Ассоциация по тестированию и сертификации Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE) подтвердила, что эта модель имеет 100% точность воспроизведения цвета.

OLED: в большинство мониторов встроен мульти-HDR, который обеспечивает реалистичные цвета, а глубокие уровни чёрного улучшают восприятие яркости цвета, поэтому они всё-таки превосходят топовые LED LCD.

LED LCD: мониторы премиум-класса используют HDR (high dynamic range — расширенный динамический диапазон), который позволяет достовернее передавать цвета, а 4K мониторы имеют широкую цветовую гамму с более чем 90%-ным охватом цветового пространства DCI-P3.

Победитель: QLED

Заключение

Сравнив мониторы разных типов, стало ясно, что по техническим характеристикам OLED имеет ощутимые преимущества перед LED LCD, а QLED-мониторы от Samsung в принципе не предлагают значительных улучшений, хотя их стоимость гораздо выше. Основные различия между LED и QLED заключаются в уровне цветопередачи, остальные характеристики зависят от конкретного типа встроенной LCD-матрицы.

Поэтому если у вас есть бюджетные ограничения, мониторы LED LCD — наилучшее решение по соотношению цены и качества, которое к тому же предлагает широкий диапазон размеров. Если вы имеете возможность заплатить больше — OLED-мониторы почти всегда будут лучше в плане качества отображения цветов, четкости и контрастности изображения. При этом стоимость OLED с развитием технологий постепенно снижается.

Читайте также: