Hvad gør OLED-skærme så levende i farverne?

Selvudsendende pixelteknologi: Kernen i OLEDs farvelevendhed

Hvordan enkelte røde, grønne og blå subpixels udsender lys uden bagbelysning

OLED-skærme fungerer ved, at hver lille rød, grøn og blå subpixel producerer sit eget lys, når der løber strøm gennem dem. Da der ikke er behov for en separat baggrundsbelysning, kan hver pixel styres individuelt med hensyn til lysstyrke og farve. Almindelige LCD-skærme adskiller sig herfra, idet de bruger hvidt lys, som passerer gennem væskekrystaller og farvefiltre. OLED-teknologien gør det muligt for disse subpixels at lyse selvstændigt takket være specielle organiske materialer, der er indstillet til bestemte lysfrekvenser. Tag f.eks. en rød subpixel – den udsender lys omkring 620 nanometer uden at blive blandet med grønt eller blåt lys fra nabopixels. Resultatet er langt renere farver end hvad der er muligt med traditionelle baggrundsbelyste skærme.

Eliminering af baggrundsbelysningsudslip og farvekrydsvirkning for renere nuancer

Fordi hver OLED-underpixel styrer sin egen lysudgang – og kan slukkes helt – undgår teknologien fuldstændigt baggrundsbelysningsudslip og farvekrydsoverførsel. Sande sorte farver (0 nit) opnås uden restlys, hvilket giver en effektivt uendelig kontrastforhold. Denne pixelniveausolation sikrer:

• Præcis farvesaturation , da underpixelerne kun udsender deres tildelte bølgelængde;
• Nul forurening , da inaktive nabopixel ikke bidrager med spredt lys.
  Som resultat opnår OLED-displayene 100–120 % DCI-P3-farverum – hvilket overgår LCD'er, hvis farveområde er begrænset af baggrundsbelysningens spredning og filterineffektiviteter.

Udvidet naturligt farveområde muliggjort af OLED-emitterende materialer

Fosforescerende og TADF-emittere, der udvider spektral renhed og dækning af farveområdet

Dagens OLED-skærme indeholder fosforescerende materialer samt såkaldte TADF-emittere for at udnytte deres interne kvanteeffektivitet optimalt. Disse nyere teknologier kan faktisk fange både singlet- og triplet-excitoner, hvilket var umuligt med de gamle fluorescerende materialer fra tidligere tider. Producenterne er nu blevet meget dygtige til denne molekylære ingeniørarbejde. De justerer udsendelsesspektrene direkte på subpixel-niveau, så der er minimal overlap mellem de røde, grønne og blå farvekanaler. Når vi taler om spektral præcision her, er det afgørende, at virksomhederne har ophørt med at bruge de traditionelle farvefiltre. Uden at disse filtre forvansker billedkvaliteten, opretholder displayet bedre lysstyrke, samtidig med at farverne bevares i deres oprindelige form. Dette betyder, at vi ser langt mere levende og rene primærfarver direkte fra kilden selv, i stedet for at have dem nedtonet gennem en form for optisk kompromisproces.

DCI-P3- og Rec. 2020-ydeevnebenchmarks i forhold til LCD- og QD-forbedrede displays

Når det kommer til farvegengivelse, overgår OLED-paneler LCD-skærme med aldrig så stor en margin. De opnår den ideelle dækning på 100 % af DCI-P3-farverummet – det samme farverum, som filmstudier bruger professionelt ved farvekorrektion af film. De fleste topmodeller af LCD-skærme opnår kun omkring 80–90 % af dette samme farverum. Samme billede fremkommer, når man ser på Rec. 2020-standarderne for Ultra HD-udsendelser. OLED-displayene dækker cirka 70–75 % af dette bredere spektrum, mens almindelige LCD-skærme kun klarede 50–60 %, og selv de avancerede kvantepunktforsynede modeller nåede maksimalt ca. 65–70 %. Forskere har gjort fremskridt med hybride kvantepunkt-OLED-teknologier i laboratorier og opnået næsten 90 % dækning af Rec. 2020, men der er stadig problemer med fremstillingsudbyttet og langtidssikkerheden, hvilket forhindrer disse teknologier i at nå butikshylderne på kort sigt. Det afgørende er dog, hvordan OLED håndterer farver uanset, hvor brugeren sidder, eller hvor lysstærk skærmen er. Ved LCD-skærme påvirker bagbelysningen farverne afhængigt af betragtningsvinklen – et problem, der slet ikke opstår med OLED-teknologien.

Uendelig kontrastforhold og ægte sorte farver forstærker den opfattede farvelevendighed

OLED-teknologien kommer meget tæt på at have et uendeligt kontrastforhold, da hver enkelt pixel faktisk producerer sit eget lys og kan slukkes fuldstændigt, hvilket skaber ægte sort (#000000) uden den mindste glød. Dette løser problemet med bagbelysningsudslip, som er almindeligt ved LCD-skærme, hvor restlys får mørke områder til at se udvaskede ud, og farverne omkring dem bliver dæmpet. Uden alt det ekstra lys, der forstyrrer billedkvaliteten, fremstår farverne blot mere levende. Røde farver bliver rigere, blå farver føles mere intense, og grønne farver træder mere naturligt frem. Nogle tests viser, at farverne kan nå ca. 40 % højere mætning uden brug af softwarebaserede tricks til at opnå dette. Derfor vælger fagfolk, der lægger stor vægt på præcis farvegengivelse, stadig OLED som deres foretrukne løsning – selv i forhold til de avancerede kvantepunktsdisplays i de fleste laboratoriemålinger.