هرآنچه باید درباره پنل‌های QD-OLED بدانید؛ تحولی در دنیای تلویزیون‌ها

در دنیای تلویزیون‌ها با فناوری‌های زیادی روبه‌رو هستیم که از میان آن‌ها می‌توان به کوانتوم دات ال‌ای‌دی یا QLED و OLED اشاره کرد که هرکدام از آن‌ها نسبت به دیگری مزایا و معایبی دارد. حالا یک فناوری جدید به نام کوانتوم دات OLED یا QD-OLED در راه است و همانطور که می‌توان حدس زد، ترکیبی از QLED و OLED است که در ادامه نگاه دقیقی به آن خواهیم داشت.

QD-OLED دقیقا چیست و چرا می‌تواند تغییر بزرگی در کیفیت تصویر ایجاد کند؟ کدام کمپانی‌ها از این فناوری در محصولات جدید خود استفاده خواهند کرد؟ برای آشنایی بیشتر با این فناوری و پاسخ به این سوالات در ادامه همراه دیجیاتو باشید.

QD-OLED چیست؟

به زبان ساده، QD-OLED یک فناوری نمایشگر ترکیبی است که می‌خواهد از کیفیت فوق‌العاده تلویزیون‌های OLED استفاده کند و روشنایی و رنگ آن را با استفاده از کوانتوم دات یا نقاط کوانتومی بهبود دهد. نتیجه چنین اقدامی، دستیابی به پنل‌هایی با کنتراست بالا و مشکی کامل مشابه پنل‌های OLED با روشنایی بالا مشابه تلویزیون‌های QLED است.

در حقیقت فناوری QD-OLED بهترین‌ها از هر دو دنیا را در اختیار ما قرار می‌دهد. این احتمال وجود دارد که در آینده تلویزیون‌های QD-OLED با قیمت پایینتری نسبت به تلویزیون‌های OLED به فروش برسند که در ادامه آن را بررسی می‌کنیم.

QD-OLED چگونه کار می‌کند؟

برای درک بهتر نحوه کارکرد پنل QD-OLED، ابتدا نگاه کوتاهی به QLED و OLED و تفاوت‌های میان آن‌ها خواهیم داشت.

تلویزیون QLED

تلویزیون QLED از چهار المان اصلی برای تولید تصاویر خود استفاده می‌کند که شامل نور پس زمینه LED، یک لایه کوانتوم دات، یک ماتریس LCD و فیلتر رنگ می‌شود.

نور پس‌زمینه LED تمام روشنایی که می‌بینید را تولید می‌کند و یک پس زمینه LED مدرن می‌تواند روشنایی بالایی تولید کند که بسیار بیشتر از منابع نوری OLED است. با این حال دستیابی به این میزان روشنایی با حفظ طیف کامل رنگ سفید فرایندی دشوار است.

برای رفع این مشکل، کار از یک منبع نوری LED آبی رنگ روشن شروع می‌شود و سپس با استفاده از نقاط کوانتومی قرمز و سبز رنگ، آبی به طیف کامل سفید متعادل می‌شود. از آنجایی که نقاط کوانتومی را می‌توان برای انتشار رنگ‌های خاصی تنظیم کرد و بهره‌وری آن تقریبا ۱۰۰ درصد است، تلویزیون‌های QLED بدون از دست دادن روشنایی یا مصرف انرژی بیشتری، می‌توانند دقت رنگ خود را بهبود دهند.

پس از این مرحله، نور سفید تصفیه شده از یک ماتریس LCD عبور می‌کند که مسئول تصویری است که شما مشاهده می‌کنید. در نهایت یک فیلتر رنگ این نور سفید را به اندازه کافی به رنگ‌های سبز، قرمز و آبی تبدیل می‌کند تا شما بتوانید تصاویر رنگی ببینید.

تلویزیون‌های باکیفیت روشنایی بالایی دارند و تصاویر بسیار رنگی تولید می‌کنند. هزینه تولید این تلویزیون‌ها نیز مقرون به صرفه است چرا که غیر از نقاط کوانتومی، سایر بخش‌های آن از چندین دهه پیش در صنعت وجود دارند و حالا هزینه ساخت آن‌ها کاهش چشمگیری پیدا کرده و ارزان شده‌اند.

با وجود این مزایا، تلویزیون‌های QLED با مشکلاتی نیز دست و پنجه نرم می‌کنند. بدون توجه به میزان تلاش ماتریس LCD، این قطعه نمی‌تواند از انتشار نور در صحنه‌های تاریک به صورت کامل جلوگیری کند، بنابراین رنگ مشکی کیفیت پایینتری نسبت به تلویزیون‌های OLED دارد. ماتریس LCD همچنین مشکلاتی برای دید خارج از زاویه نیز ایجاد می‌کند چرا که نور را به صورت مستقیم پخش می‌کند.

تلویزیون‌های QLED برای تولید روشنایی بیشتر، به انرژی بالاتری نیاز دارند چرا که ترکیب نور پس زمینه LED با ماتریس LCD و فیلتر رنگ، نور را کاهش می‌دهد. همین موضوع باعث می‌شود که از نظر مصرف انرژی، این تلویزیون‌ها عملکرد پایینتری نسبت به مدل‌های OLED داشته باشند. در نهایت این لایه‌های اضافه باعث افزایش جزئی ضخامت کلی تلویزیون می‌شوند که البته برای بسیاری از افراد اهمیت بالایی ندارد.

تلویزیون OLED

این تلویزیون‌ها از منبع نوری OLED و فیلتر رنگ برای تولید تصاویر استفاده می‌کنند و نسبت به تلویزیون‌های QLED ساده‌تر هستند. به لطف ویژگی پیکسل‌های OLED، این بخش می‌تواند نور و تصویر را خلق کند و در حقیقت کار نور پس زمینه LED و ماتریس LCD را انجام دهد.

بدون وجود ماتریس LCD، زاویه دید تلویزیون OLED تقریبا عالی است و هرجایی که قرار بگیرید، به سطح روشنایی، کنتراست و رنگ یکسانی دسترسی دارید. از آنجایی که پیکسل‌های OLED می‌توانند به صورت کامل خاموش شوند، دیگر شاهد نور در صحنه‌های تاریک نخواهید بود و به رنگ مشکی کامل دسترسی دارید.

با وجود موارد بالا، تلویزیون‌های OLED هم کامل نیستند. این محصولات در محیط‌های تاریک عملکرد بی‌نظیری دارند، اما در محیط‌های روشن نمی‌توانند با تلویزیون‌های QLED که از نور پس زمینه LED بهره می‌برند، رقابت کنند.

میزان روشنایی تلویزیون‌های OLED به دو دلیل از تلویزیون‌های QLED کمتر است. اولین و مهمترین دلیل این است که هر پیکسل OLED نور خود را تولید می‌کند و این پیکسل‌ها بسیار کوچک هستند و توانایی محدودی در انتشار نور دارند. دلیل دوم مربوط به فیلتر رنگ می‌شود که بخشی از این روشنایی را جذب می‌کند.

تولیدکنندگان برای رفع این مشکل، پیکسل‌ها را مجبور به انتشار نور بیشتر می‌کنند که این وضعیت روی عمر تلویزیون‌های OLED تاثیر می‌گذارد. هرچقدر این میزان فشار بیشتر باشد، دستگاه زودتر از بین می‌رود.

پنل‌های OLED همچنین مستعد سوختگی هستند. اگر یک بخش تصویر برای مدت زمان طولانی ثابت باشد که برای مثال می‌توان به بنر کانال‌های خبری اشاره کرد، این پیکسل‌ها نسبت به پیکسل‌های دیگر عمر کوتاهتری خواهند داشت.

مشکل آخر مربوط به قیمت آن‌ها می‌شود. از آنجایی که با انحصار در بازار روبه‌رو هستیم و تنها ال جی چنین پنل‌هایی را تولید می‌کند و در اختیار شرکت‌های مانند سونی و فیلیپس قرار می‌دهد، قیمت آن‌ها همچنین بالاتر از تلویزیون‌های QLED باقی می‌ماند.

پس از آشنایی با تلویزیون‌های QLED و OLED، باید شما را با نحوه کار تلویزیون‌های QD-OLED آشنا کنیم.

تلویزیون QD-OLED

یک سوال مهم در دنیای تلویزیون وجود دارد: چگونه می‌توان از مزایای پنل‌های OLED استفاده کرد اما ضعف‌های آن‌ها را نیز برطرف کرد؟ جواب این سوال تلویزیون‌های QD-OLED است.

کوانتوم دات OLED بطور قابل توجهی روشنایی کلی OLED را بهبود می‌دهد و همچنین با بهینه‌سازی میزان انتشار نور پیکسل‌های OLED به صورت جداگانه، کیفیت رنگ‌ها را نیز بالاتر می‌برد. اما این فناوری چگونه کار می‌کند؟

چرا با نور سفید کار آغاز می‌شود؟

در حال حاضر تلویزیون‌های OLED تولید نور و رنگ خود را با نور سفید آغاز می‌کنند. آن‌ها برای این کار مواد آبی و زرد رنگ OLED را ترکیب می‌کنند تا ترکیب نزدیک به سفید خالص ایجاد کنند. چرا بجای این کار به سراغ قرمز، سبز و آبی نمی‌روند؟ جواب این سوال مربوط به پیچیدگی‌های تولید پنل‌های OLED در ابعاد ۵۰ تا ۸۸ اینچ می‌شود که با این کار هزینه‌ها کاهش پیدا می‌کند.

برای درک بهتر موضوع می‌توانید نیم نگاهی به مانیتور ۵۵ اینچی 4K سونی با پنل RGB OLED داشته باشید که در صنعت فیلمسازی استفاده می‌شود. این مانیتور قیمتی نزدیک به ۲۸ هزار دلار دارد.

زمانی که کار را با رنگ سفید شروع می‌کنید، باید به دنبال راهی برای جداسازی رنگ‌های قرمز، سبز و آبی از این طیف باشید. فیلتر رنگ چنین کاری را انجام می‌دهد، اما همانطور که بالاتر گفتیم باعث کاهش روشنایی می‌شود.

تکنیک ال جی برای بدست آوردن مقداری از روشنایی از دست رفته توسط فیلتر رنگ، استفاده از زیرپیکسل سفید رنگ است که فیلتر رنگ را دور می‌زند. زمانی که در حالت تماشای محتوا با داینامیک رنج استاندارد (SDR) هستید، میزان استفاده از این زیرپیکسل در حد متوسط است، اما قضیه برای محتوای HDR متفاوت است.

در هنگام مشاهده محتوای HDR، میزان روشنایی زیرپیکسل‌های سفید افزایش پیدا می‌کند تا روشنایی محتوای HDR بیشتر شود، با این حال در این زمینه محدودیت وجود دارد. افزایش فشار به آن‌ها نه تنها عمر پنل را کاهش می‌دهد، بلکه روشنایی بالا می‌تواند کیفیت رنگی پنل را نیز کمتر کند.

برگشت به نور آبی

در اینجا تلویزیون‌های QD-OLED بجای فناوری مورد استفاده از پنل‌های OLED، از اصل موجود در تلویزیون QLED استفاده می‌کنند و از ماده آبی به عنوان پایه هر پیکسل بهره می‌برند. پیکسل OLED آبی به سه زیرپیکسل یعنی زیرپیکسل آبی که همان ماده آبی OLED اصلی است، زیرپیکسل قرمز و زیرپیکسل سبز تقسیم می‌شود.

از آنجایی که نقاط کوانتومی بهره‌وری انرژی بالایی دارند، به صورت تئوری در تغییر رنگ با از دست دادن روشنایی مواجه نمی‌شود. نتیجه این کار، دستیابی به نمایشگر RGB OLED بدون هزینه‌‌های بالا و پیچیدگی‌های یک نمایشگر RGB OLED با فناوری قبلی است.

تلویزیون‌های QD-OLED مقرون به صرفه‌تر هستند؟

به چندین سال زمان نیاز داریم اما احتمالا هزینه تولید آن‌ها در آینده کمتر از تلویزیون‌های OLED می‌شود. حذف فیلتر رنگ می‌تواند هزینه مواد و همچنین پیچیدگی‌های تولید را کاهش دهد که همین موضوع روی قیمت نهایی تاثیر می‌گذارد.

از نظر تئوری تلویزیون‌های QD-OLED بدون مصرف انرژی بیشتر روشن‌تر از OLED هستند، بنابراین می‌توان به روشنایی یکسان با تلویزیون‌های OLED با مصرف انرژی کمتر دست پیدا کرد. همین موضوع هزینه‌های مربوط به مهندسی قطعات را کاهش می‌دهد. باید به این نکته اشاره کنیم که تمام این مسائل با فرض سرمایه‌گذاری موردنیاز درنظر گرفته شده‌اند.

مانند تمام ماده‌های OLED، برای ماده آبی نیز باید تعادلی میان روشنایی، طول عمر و بهره‌وری انرژی ایجاد کرد. دستیابی پیکسل‌های OLED به روشنایی موردنیاز بدون کاهش طول عمر یا بهره‌وری بالای انرژی، امری دشوار است، اما به نظر می‌رسد نمایشگرهای QD-OLED از این قانون مستثنی هستند. آن‌ها از سه لایه ماده OLED آبی به ازای هر پیکسل استفاده می‌کنند و هر لایه می‌تواند روشنایی را به اشتراک بگذارد.

کدام شرکت‌ها تلویزیون QD-OLED می‌سازند؟

سامسونگ سرمایه‌گذاری بالایی در زمینه تولید این تلویزیون‌ها انجام داده، اما این به معنای آن نیست که این برند کره‌ای اولین فروشنده تلویزیون‌های QD-OLED خواهد بود. ظاهرا میان سامسونگ دیسپلی که در این بخش سرمایه‌گذاری کرده و سامسونگ ویژوال که وظیفه بازاریابی این برند را برعهده دارد، اختلاف وجود دارد.

این احتمال وجود دارد که پیش از سامسونگ، TCL چنین محصولی را وارد بازار کند. ظاهرا TCL در حال مذاکره با سامسونگ دیسپلی و ژاپن OLED برای دستیابی به پنل‌های QD-OLED است و حتی شاید اولین محصولات آن در نمایشگاه IFA 2021 به نمایش گذاشته شوند.

تلویزیون‌های QD-OLED کی وارد بازار می‌شوند؟

در صورتی که شایعات حقیقت داشته باشند و تلویزیون QD-OLED شرکت TCL در سپتامبر ۲۰۲۱ معرفی شود، احتمالا در اواخر ۲۰۲۲ شاهد ورود چنین محصولاتی به بازار باشیم. در حال حاضر نمی‌توان درباره قیمت تلویزیون QD-OLED اظهارنظر دقیقی کرد، با این حال با توجه به سادگی طراحی و همچنین مصرف انرژی کمتر، انتظار داریم قیمت اولیه کمتری نسبت به تلویزیون‌های OLED اولیه داشته باشند.

با وجود مزایای بالایی که برای تلویزیون‌های QD-OLED وجود دارد، آن‌ها پایانی بر توسعه فناوری تلویزیون‌ها نخواهند بود. تلویزیون‌ها همچنان به پیشرفت ادامه می‌دهند و شاهد عرضه فناوری‌های جدیدتری در این زمینه خواهیم بود.