מה גורם למסכים מסוג OLED להציג צבעים זוהרים?

טכנולוגיית פיקסלים emitting עצמית: הליבה של הזוהר הצבעוני של OLED

איך תת־פיקסלים אדומים, ירוקים וכחולים נפרדים משדרים אור ללא תאורת רקע

מסכים מסוג OLED עובדים בכך שכל תת-פיקסל קטן באדום, ירוק וכחול יוצר את האור שלו באופן עצמאי כאשר זורם דרכו חשמל. היעדר צורך באור אחורי נפרד מאפשר לשלוט בכל פיקסל בנפרד מבחינת בהירות וצבע. מסכי LCD רגילים שונים מאלה, מכיוון שהם משתמשים באור לבן שעובר דרך גבישים נוזליים ומסננים צבעוניים. טכנולוגיית OLED מאפשרת לתת-פיקסלים האלה להאיר באופן עצמאי בזכות חומרים אורגניים מיוחדים שנקבעו לתדרי אור מסוימים. קחו לדוגמה תת-פיקסל אדום: הוא מקרין באורך גל של כ-620 ננומטר, ללא ערבוב עם האור הירוק או הכחול שמגיע מתת-פיקסלים הסמוכים. התוצאה היא צבעים טהורים בהרבה מאשר אלו שמתאפשרים במסכים מסורתיים עם אור אחורי.

הסרת דליפת האור האחורי וערבוב הצבעים לשם צבעים טהורים יותר

מכיוון שכל תת-פיקסל של OLED שולט בעצמו בפליטת האור שלו—ויכול להשתתק לחלוטין—הטכנולוגיה מונעת לחלוטין את דליפת האור האחורי ואת חילוף הצבעים. שחור אמת (0 ניט) מושג ללא זיהור שאריות, מה שנותן יחס ניגוד אפקטיבי אינסופי. הפרדה ברמה הפיקסלית הזו מבטיחה:

• רוויה צבעונית מדויקת , מכיוון שתת-הפיקסלים פולטים רק את האורך הגלוי שהוקצה להם;
• ללא זיהום , מאחר שסמוכים לא פעילים אינם תורמים אור זר.
  כתוצאה מכך, מסכי OLED משיגים נפח צבעי של 100–120% בתקן DCI-P3—מעל למסכים מסוג LCD, אשר טווח הצבעים שלהם מוגבל על ידי פיזור האור האחורי ואי-יעילות המסננים.

טווח צבעי טבעי רחב יותר המאפשר חומרים פולטים של OLED

חומרים פולטים פוספוריסצנטיים ו-TADF המרחיבים את טהרת הספקטרום ואת השטח המוסר על ידי טווח הצבעים

המסכים של אוליד (OLED) של היום משתמשים בחומרים פוספורסצנטיים יחד עם מה שנקרא מפעילי TADF כדי למקסם את היעילות הקוונטית הפנימית שלהם. טכנולוגיות חדשות אלו מסוגלות למעשה ללכוד גם אקסיטונים סינגלטים וגם אקסיטונים טריפלטים, דבר שלא היה אפשרי עם חומרי הפלורסצנציה הישנים משנות העבר. יצרניות הופכות ממש טובות בתחום ההנדסה המולקולרית הזו בימים אלה. הן מתאמות את ספקטרום האמיסה ברמה של תת-פיקסל, כך שהחפיפה בין ערוצי הצבע האדום, הירוק והכחול מזערית. כשמדברים כאן על דיוק ספקטרלי, מה שחשוב באמת הוא שחברות חדלו להשתמש במסנני הצבע הקלאסיים. ללא מסננים אלו שמפריעים לתהליך, התצוגה שומרת על רמות בהירות טובות יותר תוך שמירה על צבעים אמינות ואמיתיים לצורתם המקורית. כלומר, אנו רואים צבעים ראשוניים חזקים וטהורים הרבה יותר ישירות מהמקור עצמו, במקום שיסבלו מדרדרות כלשהי בתהליך אופטי תחליפי.

סימוני ביצוע של DCI-P3 ו-Rec. 2020 לעומת מסכים מסוג LCD ומסכים משופרים באמצעות טכנולוגיית QD

בנוגע לשחזור צבעים, מסכי OLED מנצחים את מסכי LCD בפער ניכר. הם מגיעים לנקודת השיא של כיסוי מלא (100%) של הסטנדרט DCI-P3, אשר משמש את סטודיות הקולנוע בעת עיבוד סרטים באופן מקצועי. מרבית מסכי ה-LCD המתקדמים ביותר מצליחים להשיג רק כ-80–90% מהטווח הזה. גם כשנבחן את הסטנדרט Rec. 2020 למשדרי אולטרא HD, הסיפור דומה: מסכי OLED מכסים כ-70–75% מהספקטרום הרחב יותר הזה, בעוד שמסכי LCD רגילים מתמודדים בקושי עם 50–60%, ואפילו הדגמים המתקדמים שמשתמשים בטכנולוגיית נקודות קוונטיות מצליחים להגיע לכל היותר ל-65–70%. חוקרים השיגו התקדמות מסוימת בטכנולוגיה היבридית של נקודות קוונטיות ו-OLED מעבדות, והגיעו במעבדות לכיסוי קרוב ל-90% של Rec. 2020, אך עדיין קיימים קשיים בייצור (שכיחות ייצור נמוכה) וביציבות ארוכת טווח, אשר מונעים מהטכנולוגיות האלה להגיע לחנויות בזמן הקרוב. עם זאת, מה שחשוב באמת הוא האופן שבו מסכי OLED מטפלים בצבעים – ללא קשר למיקום הצופה או לרמת הבהירות של המסך. במקביל, באור האחורי של מסכי LCD יש מגמה לפגוע בצבעים בהתאם לזווית ההתבוננות, דבר שאינו מהווה בעיה כלל בטכנולוגיית OLED.

יחס ניגודיות אינסופי וגוונים אמיתיים של שחור מעצימים את החשיפה על עוצמת הצבעים

טכנולוגיית OLED מתקרבת ליחס ניגודיות אינסופי, מאחר שכל פיקסל יוצר בעצמו את האור שלו ויוכל להכבה לחלוטין, מה שיוצר שחור אמיתי (#000000) ללא כל זיהוי של זרימת אור. בכך נפתרת בעיית דליפת האור האחורי הנפוצה במסכים מבוססי LCD, שבה אור שנותר במערכת גורם לאזורים כהים להראות מטושטשים, והצבעים הסמוכים להם מאבדים את חידודם. כאשר אין את האור המיותר הזה שמפריע, הצבעים נראים חיים יותר: האדומים נעשים עשירים יותר, הכחולים מרגישים חזקים יותר, והירוקים בולטים באופן טבעי יותר. מבחנים מסוימים מראים שהרוויה של הצבעים יכולה להגיע לכ־40% יותר ללא צורך בשום טריק תוכנה כדי להשיג זאת. לכן מקצוענים הדואגים מאוד לדיוק בהצגת הצבעים ממשיכים לבחור ב-OLED כטכנולוגיית הבחירה שלהם, גם לעומת מסכים מתקדמים כמו אלו המשתמשים בנקודות קוונטיות — ברוב ההשוואות מעבדתיות.