Mikä tekee OLED-näytöistä kirkkaat värit?

Itsevalaisuva pikseliteknologia: OLED:n värikirkkauden ydin

Kuinka yksittäiset punaiset, vihreät ja siniset alapikselit emittoivat valoa ilman takavalaisinta

OLED-näytöt toimivat siten, että jokainen pieni punainen, vihreä ja sininen alapikseli tuottaa omaa valoaan sähkön kulkiessa sen läpi. Erillistä takavalaisinta ei tarvita, mikä mahdollistaa jokaisen pikselin yksilöllisen säädön kirkkauden ja värin suhteen. Tavallisissa LCD-näytöissä tilanne on erilainen, koska ne käyttävät valkoista valoa, joka kulkee nestekideleiden ja värisuodattimien läpi. OLED-teknologia mahdollistaa alapikselien itsenäisen loistamisen erityisten orgaanisten materiaalien avulla, jotka on asetettu tiettyihin valotaajuuksiin. Otetaan esimerkiksi punainen alapikseli: se loistaa noin 620 nanometrin aallonpituudella ilman, että sen valo sekoittuisi naapuripikselien vihreään tai siniseen valoon. Tuloksena ovat paljon puhtaammat värit kuin mitä perinteisillä takavalaisuudella varustetuilla näytöillä voidaan saavuttaa.

Takavalaisimen vuodon ja värin kääntymisen poistaminen puhtaiden sävyjen saavuttamiseksi

Koska jokainen OLED-alapikseli ohjaa omaa valonlähtöään ja voi katkaista sen kokonaan, teknologia välttää täysin takavalaisimen vuodon ja värien kautta tapahtuvan häiriön. Todelliset mustat värit (0 nit) saavutetaan ilman jäännösvaivaa, mikä antaa tehollisesti äärettömän kontrastisuhteen. Tämä pikselitasoinen eristys varmistaa:

• Tarkan värinsävyn , koska alapikselit emittoivat vain niille määritellyn aallonpituuden;
• Ei lainkaan saastumista , koska ei-aktiiviset naapuripikselit eivät tuota hajavaloa.
  Tämän seurauksena OLED-näytöt saavuttavat 100–120 % DCI-P3-väriavaruutta – ylittäen LCD-näytöt, joiden väriavaruus on rajoitettu takavalaisimen hajaantumalla ja suodattimien tehottomuudella.

Laajemman natiivisen väriavaruuden mahdollistavat OLED-emissiomateriaalit

Fosforeseva ja TADF-emitoijat parantavat spektrin puhtautta ja väriavaruuden kattavuutta

Nykyiset OLED-näytöt käyttävät fosforoivia materiaaleja sekä niin sanottuja TADF-säteilylähteitä, jotta niiden sisäinen kvanttihyötysuhde saadaan mahdollisimman tehokkaaksi. Nämä uudemmat teknologiat voivat todella kerätä sekä singlettietä että tripletitiloja, mikä oli mahdotonta vanhoilla fluoresoivilla materiaaleilla aikoinaan. Valmistajat ovat nyt erinomaisia tässä molekyyli-insinööritaidoissa. He säätävät säteilymääriä jopa alapikselitasolla siten, että punaisen, vihreän ja sinisen värikanaalin välinen päällekkäisyys on mahdollisimman vähäinen. Kun puhutaan spektralisesta tarkkuudesta, ratkaisevaa on se, että yritykset ovat luopuneet perinteisistä värisuodattimista. Ilman näitä suodattimia, jotka heikentäisivät kuvanlaatua, näyttö säilyttää paremman kirkkaustason samalla kun värit pysyvät uskollisina alkuperäisilleen. Tämä tarkoittaa, että näemme paljon elävämpiä ja puhtaita perusvärejä suoraan lähteestä ilman, että ne heikentyisivät jonkin optisen kompromissiprosessin kautta.

DCI-P3- ja Rec. 2020 -suorituskykyvertailut LCD- ja QD-parannettujen näyttöjen kanssa

Kun kyseessä on värinäytön tarkkuus, OLED-näytöt voittavat LCD-näytöt selvästi. Ne saavuttavat tuon ihanteellisen 100 %:n DCI-P3-kattauksen, jota elokuvastudiot käyttävät ammattimaisessa elokuvien värisävytyksessä. Useimmat huippuluokan LCD-näytöt saavuttavat vain noin 80–90 %:n kattauksen samasta alueesta. Myös Ultra HD -lähetyksiin sovellettavat Rec. 2020 -standardit kertovat saman tarinan. OLED-näytöt kattavat noin 70–75 %:n tästä laajemmasta värispektristä, kun taas tavallisissa LCD-näytöissä kattaus on vain 50–60 % ja jopa niissä hienoissa kvanttipisteillä parannetuissa malleissa maksimikattaus on vain noin 65–70 %. Tutkijat ovat saavuttaneet laboratoriossa joitakin edistysaskeleita hybridikvanttipiste-OLED-teknologian kehityksessä saavuttaen lähes 90 %:n Rec. 2020 -kattauksen, mutta valmistustuottavuuden ja pitkän aikavälin vakauden ongelmat estävät näiden tuotteiden pääsyä kauppojen hyllyille ainakaan tällä hetkellä. Todella tärkeää on kuitenkin se, miten OLED käsittelee värejä riippumatta siitä, missä joku istuu tai kuinka kirkkaaksi näyttö säädetään. LCD-näytöissä takavalaisin vaikuttaa väreihin katsojan katselukulman mukaan, mikä ei ole lainkaan ongelma OLED-teknologiassa.

Rajoiton kontrastisuhteen ja todellisten mustien sävyjen avulla havaittu värikylläisyys kohenee

OLED-teknologia saavuttaa melko lähelle rajoitonta kontrastisuhtetta, koska jokainen yksittäinen pikseli tuottaa itse valonsa ja voi katketa kokonaan, mikä mahdollistaa todellisen mustan sävyn (#000000) ilman minkäänlaista heijastumista. Tämä ratkaisee taustavalon vuodon ongelman, joka on yleinen LCD-näytöissä, jolloin jäänyt valo tekee tummista alueista väriltään himmeitä ja tällöin niiden ympärillä olevat värit tulevat myös himmeämmiksi. Kun kaikki ylimääräinen valo poistetaan, värit tulevat elävämmiksi: punaiset syvenevät, siniset tuntuvat voimakkailta ja vihreät erottautuvat luonnollisemmin. Joissakin testeissä värien kylläisyys on saatu noin 40 %:n verran korkeammalle ilman mitään ohjelmallisesti toteutettavia temppuja. Siksi ammattilaiset, joille tarkka väriesitys on erityisen tärkeä, pitävät edelleen OLEDia suosikkivalintanaan – jopa niitä kehittyneitä kvanttipisteenäyttöjä parempana useimmissa laboratoriotesteissä.