Spiegazione QD-OLED: cosa devi sapere sulla prossima grande innovazione per i display TV e monitor

Quando si tratta di una qualità dell'immagine genuina, niente è all'altezza dei neri profondi e nitidi di una TV OLED montata all'interno di uno showroom scarsamente illuminato.
Quel descrittore "debolmente illuminato" è importante, perché portalo fuori in soggiorno e il contrasto stellare di un OLED può essere soffocato dai riflessi.
In queste condizioni, l'OLED è probabilmente superato dai tipi di display concorrenti che diventano più luminosi.
Vale a dire, i televisori OLED non sono inequivocabilmente superiori in tutti gli aspetti: la tecnologia ha i suoi svantaggi e viene costantemente ripetuta per combatterne le carenze.
Prendendo d'assalto il CES 2022, la prossima grande novità nel progresso degli OLED è ciò che Samsung Display chiama QD-OLED o Quantum Dot OLED.
La società di display afferma che i nuovi televisori che utilizzano questa tecnologia saranno più luminosi, più colorati e avranno angoli di visione migliori rispetto ai tradizionali televisori OLED.
Un altro sviluppo entusiasmante è che questa tecnologia non sarà limitata ai soli televisori, ma si farà strada anche verso i monitor per PC, una novità per gli OLED consumer delle dimensioni di scrivanie reali.
Questa nuova variante di OLED aggiunge uno strato di punti quantici allo stack del display, una tecnica che in precedenza era stata utilizzata solo sui pannelli LCD (tramite QLED).
Lo scopo di questi punti quantici è produrre subpixel altamente saturi senza utilizzare una sorgente di luce organica di elevata purezza dello stesso colore, che sono spesso costose o inefficienti.
Un altro metodo per ottenere ciò è utilizzare i filtri colorati, che è ciò che i televisori OLED hanno utilizzato fino ad ora.
Immagine: Sony Qual è la differenza tra QD-OLED e il vecchio OLED? Per spiegarlo, dobbiamo prima capire come sono strutturati i precedenti TV OLED.
OLED è un termine generico che può ospitare vari sottoinsiemi di tecnologie all'interno.
Ma quando il marketing usa il termine "OLED" per i televisori, il più delle volte si riferisce a W-OLED.
Negli ultimi dieci anni, LG Display ha detenuto il monopolio dei pannelli utilizzati per i televisori OLED.
Questi pannelli erano tutti display W-OLED che utilizzano una struttura di pixel RGBW, il che significa che ogni pixel è composto da quattro subpixel di colore diverso: rosso, verde, blu e bianco.
Tuttavia, in sostanza, ogni subpixel è in realtà un subpixel bianco (da cui il termine W-OLED) e i subpixel colorati si ottengono con un filtro colorato che blocca parti dello spettro della luce bianca per produrre rosso, verde o blu.
Poiché la luce viene sottratta dalla sorgente luminosa per i tre subpixel colorati, questa struttura di pixel non è la più efficiente ed è il motivo per cui è necessario un subpixel bianco aggiuntivo.
Il quarto subpixel bianco non ha alcun filtro colore e il suo scopo è migliorare l'efficienza e la luminosità.
I punti quantici, d'altra parte, convertono una sorgente luminosa da un colore all'altro e quasi nessuna della sorgente luminosa originale viene sprecata in questa conversione.
Invece di iniziare con un ampio spettro bianco per ogni subpixel e rimuoverne parti con filtri colorati, QD-OLED inizia con una semplice sorgente di luce blu e la converte in subpixel rossi e verdi di elevata purezza, lasciando intatti i subpixel blu.
In alto: scomposizione dei livelli QD (fonte: Samsung Display).
In basso: spettro luminoso di QD-LCD rispetto a W-OLED durante la visualizzazione del bianco.
I punti quantici consentono spettri di luce più stretti, che producono una maggiore saturazione del colore.
I picchi verde e rosso derivano dal passaggio di luce blu ad alta energia attraverso uno strato di punti quantici e ogni picco è associato al proprio subpixel colorato.
Con questo metodo efficiente, non è necessario un quarto subpixel bianco e QD-OLED può utilizzare una normale struttura di pixel RGB.
Uno degli svantaggi degli attuali televisori W-OLED è che fare affidamento sul subpixel bianco extra per una luminosità aggiuntiva riduce la saturazione massima del colore quando il display si avvicina al picco di luminosità; il volume del colore viene ulteriormente ridotto poiché i filtri colorati perdono efficacia ad alta luminosità.
QD-OLED, invece, può mantenere la piena saturazione fino al massimo livello di bianco del display.
Inoltre, senza un quarto subpixel, i subpixel RGB possono essere ingranditi per riempire lo spazio extra, aumentando la loro emissione luminosa.
Perché usare una sorgente di luce blu? Nello spettro della luce visibile, la luce blu ha la lunghezza d'onda più corta tra il rosso, il verde e il blu; quindi ha la più alta energia normalizzata.
Lo strato di punti quantici può essenzialmente limitare l'energia superiore della luce blu alla luce rossa o verde, ma non è possibile il contrario: non è possibile utilizzare la luce rossa o verde a energia inferiore per creare luce blu.
Perché non utilizzare solo vere sorgenti di luce rossa, verde e blu? Perché passare attraverso tutti questi problemi? Il motivo principale è aumentare l'aspettativa di vita del pannello del display.
Quando paghi il prezzo più alto per una TV, probabilmente vorrai che duri a lungo.
Le sorgenti di luce organica inevitabilmente si attenuano nel tempo e diversi materiali decadono a velocità diverse.
Quando viene utilizzata una combinazione di sorgenti luminose, ad esempio con un OLED che utilizza singoli emettitori rosso/verde/blu, i tassi variabili di decadimento dell'emettitore alla fine provocano una deriva della resa cromatica del display.
Ad esempio, molti display inizieranno a mostrare i bianchi che nel tempo si tingono di giallo.
Sia W-OLED che QD-OLED sono design di display orientati a ridurre al minimo questo effetto.
Se diamo uno sguardo più approfondito all'interno di un pannello W-OLED esistente, scopriremmo che i subpixel bianchi sono in realtà costituiti da più sorgenti luminose.
Inizialmente, questi subpixel erano costituiti da LED blu insieme a un fosforo giallo, ma LG Display è passato a utilizzare una combinazione di emettitori rossi, verdi e blu per creare i subpixel bianchi.
Questi vari emettitori sono miscelati e dimensionati in proporzioni tali da garantire che decadano tutti vicino a una velocità costante, portando a un cambiamento di colore minimo nel tempo.
E il burn-in OLED? Con QD-OLED, tutti i subpixel sono supportati dalla stessa sorgente di luce blu, quindi lo spostamento del colore dovrebbe essere quasi inesistente.
Tuttavia, i materiali organici blu hanno generalmente una durata di vita più breve rispetto ai materiali rossi e verdi, quindi i subpixel in QD-OLED possono effettivamente attenuarsi più velocemente di W-OLED nel tempo.
Ciò potrebbe anche significare che QD-OLED potrebbe essere più incline al burn-in, che si verifica quando parti del display sono invecchiate notevolmente di più (o meno) rispetto a quelle circostanti.
Naturalmente, dovremo solo aspettare e vedere se questo diventa un problema.
Una sfumatura qui è che i subpixel RGB di QD-OLED possono essere ingranditi rispetto alla struttura RGBW di W-OLED.
Aree di subpixel più grandi migliorano la durata dell'emettitore.
Un altro design OLED fondamentale è la matrice subpixel PenTile che si trova più comunemente nei display degli smartphone.
In linea di principio, funziona in modo simile a come W-OLED comprime i suoi subpixel bianchi: con una combinazione di emettitori rossi, verdi e blu in numero e dimensioni variabili in modo che decadano in modo più uniforme.
Più specificamente, il design di PenTile è più ricco di subpixel verdi più piccoli poiché sono i più efficienti, mentre i subpixel blu sono molto più grandi per allungare la loro vita più breve.
Quindi, QD-OLED è migliore di W-OLED? Ora che abbiamo coperto alcuni fondamenti, possiamo sfidare l'ovvia domanda: QD-OLED sarà migliore dei nostri W-OLED esistenti? E la risposta è…
molto probabilmente! Senza limitarci a reiterare il materiale di marketing rilasciato da Samsung Display, scopriamo che QD-OLED offre un chiaro vantaggio in termini di efficienza della luce rispetto a W-OLED e la struttura dei pixel standard che consente consente un volume di colore più elevato per HDR e per -gli utenti di luminosità.
La precisione dei punti quantici consente anche colori più saturi rispetto all'uso dei filtri colorati, portando a una maggiore copertura della gamma di colori Rec.2020.
Inoltre, QD-OLED omette lo strato polarizzatore, che viene convenzionalmente utilizzato per ridurre i riflessi a costo di bloccare parte della luce del display.
Samsung Display ci dice che la struttura del pannello del suo QD-OLED ha un vantaggio intrinseco nella gestione dei riflessi, quindi è sicuro che possa rimuovere il polarizzatore, che dovrebbe produrre una maggiore luminosità del display.
Samsung Display ci dice anche che la loro conversione di punti quantici emette luce in modo omnidirezionale, con conseguente minore perdita di luminosità quando si guardano i suoi televisori ad angolo.
I pannelli W-OLED esistenti hanno già angoli di visione incredibilmente uniformi, ma la società di display sta pubblicizzando il suo QD-OLED per prestazioni ancora migliori.
Ok, ne voglio uno.
Quale display QD-OLED posso acquistare in questo momento? Al momento, solo Samsung, Sony e Alienware hanno qualcosa da mostrare per questa nuova tecnologia.
Al CES 2022, Sony ha presentato il suo Bravia XR A95K, un TV 4K QD-OLED che sarà inizialmente disponibile nelle dimensioni da 55″ e 65″ entro la fine del 2022.
Per i giocatori PC, Alienware ha debuttato come un consumatore unico nel suo genere Monitor da gioco OLED — e con questo non intendo una TV travestita da monitor.
Questo display ultrawide da 34 pollici è stata una rivelazione tanto attesa che finalmente porta la tecnologia OLED nel mondo dei PC in una dimensione pratica e popolare.
Entrambi questi schermi utilizzeranno QD-OLED fornito da Samsung Display, che dovrebbe dare a LG Display una corsa per i suoi soldi.
Immagine: Dell La cosa più importante è che Samsung Display, pioniere di questa nuova tecnologia, introduca l'azienda come un nuovo concorrente principale nel mercato OLED insieme a LG Display.
Inizialmente, QD-OLED non sarà economico: questi nuovi display probabilmente inizieranno molto più costosi di W-OLED.
Ma si spera che, dopo che la tecnologia inizierà a maturare, dovremmo vedere questa concorrenza far scendere i prezzi degli OLED su tutta la linea.
Potremmo anche vedere QD-OLED diventare più economico di W-OLED in futuro, poiché si basa solo su materiale organico blu invece della miriade che LG Display deve reperire per il suo W-OLED.
Guardando al futuro, la prossima naturale evoluzione di OLED è eliminare completamente i materiali organici, lasciandoci con un display LED di tipo diverso.
L'OLED è fortemente limitato dall'efficacia del materiale organico blu, quindi la sintesi di una fonte di luce alternativa apre le porte a un'intera nuova generazione di schermi.
Nell'orizzonte visibile, Samsung Display ha lavorato su un'altra tecnologia di visualizzazione chiamata QNED, che sta per Quantum Nano Emitting Diode.
Questo design è simile a QD-OLED, ma invece di utilizzare materiali blu organici, QNED utilizza LED Nanorod al nitruro di gallio come sorgente luminosa mentre utilizza ancora punti quantici per modellarlo.
Avremo una spiegazione anche per questo, una volta che sarà a buon fine.
Il post QD-OLED ha spiegato: quello che devi sapere sulla prossima grande innovazione per i display TV e monitor è apparso per la prima volta su xda-developers.