Kodėl OLED ekranai turi gyvybingas spalvas?

Savimonės pikselių technologija: OLED gyvybingų spalvų pagrindas

Kaip atskiri raudonųjų, žaliųjų ir mėlynųjų subpikselių šviečia be foninio šviesos šaltinio

OLED ekranai veikia taip, kad kiekvienas mažytis raudonos, žalios ir mėlynos spalvų subpikselyje sukuria savo šviesą, kai per juos prateka elektros srovė. Kadangi atskiro foninio apšvietimo nereikia, kiekvienas pikselis gali būti atskirai reguliuojamas pagal ryškumą ir spalvą. Įprasti LCD ekranai skiriasi tuo, kad jie naudoja baltą šviesą, kuri praeina per skystuosius kristalus ir spalvų filtrus. OLED technologija leidžia šiems subpikseliams šviesti nepriklausomai dėka specialių organinių medžiagų, kurios nustatytos tam tikroms šviesos dažnių reikšmėms. Pavyzdžiui, raudonas subpikselis šviečia maždaug 620 nanometrų bangos ilgiu, nebesimaišydamas su žalia ar mėlyna šviesa iš gretimų pikselių. Dėl to gaunamos daug grynesnės spalvos nei įmanoma pasiekti naudojant tradicinius foniniu apšvietimu remiamus ekranus.

Foninio apšvietimo šviesos išsipylimo ir spalvų persidengimo pašalinimas, kad būtų grynesnės atspalvės

Kadangi kiekvienas OLED subpikselis valdo savo šviesos išvestį ir gali visiškai išsijungti, ši technologija visiškai išvengia foninės šviesos išsipylimo ir spalvų persidengimo. Tikrosios juodos spalvos (0 nitų) pasiekiamos be likusios švytėjimo, todėl efektyvus kontrasto santykis yra be galo didelis. Šis pikselio lygio izoliavimas užtikrina:

• Tikslų spalvų sotumą , nes subpikseliai skleidžia tik jiems priskirtą bangos ilgį;
• Nulinis užteršimas , nes neaktyvūs kaimyniniai pikseliai neleidžia jokios šalinės šviesos.
  Todėl OLED ekranai pasiekia 100–120 % DCI-P3 spalvų tūrio – viršijant LCD ekranus, kurių spalvinė aprėptis ribojama foninės šviesos išsisklaidymu ir filtrų neefektyvumu.

Plačios natūralios spalvinės aprėpties įgalinimas dėka OLED skleidžiančių medžiagų

Fosforescuojantys ir TADF skleidžiantys elementai padidina spektrinę grynumą ir spalvinės aprėpties apimtį

Šiandienos OLED ekranai naudoja fosforescuojančias medžiagas kartu su taip vadinamaisiais TADF spinduliuotuvais, kad pasiektų maksimalią vidinę kvantinę efektyvumą. Šios naujesnės technologijos iš tikrųjų gali užfiksuoti tiek singletinius, tiek tripletinius eksitonų būsenas – tai buvo neįmanoma su senomis fluorescencinėmis medžiagomis, kurios buvo naudojamos anksčiau. Gamintojai dabar tampa vis labiau įgudę šioje molekulinės inžinerijos srityje. Jie tiksliai koreguoja spinduliavimo spektrus net subpikselio lygyje, kad raudonosios, žaliosios ir mėlynosios spalvų kanalų persidengimas būtų minimalus. Kalbant apie spektrinę tikslumą, svarbiausia yra tai, kad įmonės nustojo naudoti tradicinius spalvų filtrus. Kai šie filtrai nebeiškreipia vaizdo, ekranas išlaiko didesnį ryškumą, tuo pat metu išlaikydamas spalvas tiksliai tokias, kokios jos yra iš šaltinio. Tai reiškia, kad mes matome daug ryškesnes ir grynesnes pagrindines spalvas tiesiogiai iš jų šaltinio, o ne prastintas kažkokiu optiniu kompromisinio proceso būdu.

DCI-P3 ir Rec. 2020 našumo etalonai palyginus su LCD ir QD pagerintais ekranais

Kai kalbama apie spalvų atkūrimą, OLED skydeliai žymiai pranašesni už LCD. Jie pasiekia tą „saldžiąją vietą“ – 100 % DCI-P3 dengimo ribą, kurią profesionaliai filmams koreguoti naudoja kino studijos. Dauguma aukščiausios klasės LCD ekranų sugeba padengti tik apie 80–90 % to paties diapazono. Žvelgiant į Ultra HD transliacijoms taikomus Rec. 2020 standartus, situacija lieka tokia pati. OLED ekranai padengia maždaug 70–75 % šio platesnio spektro, tuo tarpu įprasti LCD ekranai sugeba padengti tik 50–60 %, o net tie brangūs kvantinių taškų technologija pagerinti modeliai pasiekia maksimumą tik apie 65–70 %. Mokslininkai laboratorijose jau pasiekė tam tikrų pasisekimų su hibridine kvantinių taškų ir OLED technologija, pasiekdami beveik 90 % Rec. 2020 diapazono, tačiau gamybos išnaudos ir ilgalaikė stabilumas vis dar kelia problemų, todėl šie sprendimai kol kas neatsirado prekybos tinkluose. Tačiau svarbiausia yra tai, kaip OLED tvarko spalvas nepriklausomai nuo žiūrovų padėties ar ekrano ryškumo. LCD ekranuose foninė šviesa dažnai iškreipia spalvas priklausomai nuo žiūrėjimo kampo – tokios problemos OLED technologijoje tiesiog neegzistuoja.

Begalinis kontrasto santykis ir tikrieji juodi spindesys padidina suvokiamą spalvų ryškumą

OLED technologija beveik pasiekia begalinį kontrasto santykį, nes kiekvienas atskiras pikselis iš tikrųjų generuoja savo šviesą ir gali visiškai išsijungti, sukurdamas tikrąjį juodą spindesį (#000000) be jokio švytėjimo. Tai išsprendžia foninės šviesos pratekėjimo problemą, kuri dažnai pasitaiko LCD ekranuose, kai likusioji šviesa daro tamsias vietas išblukusiomis, o aplink esančios spalvos praranda intensyvumą. Kai ši papildoma šviesa nebevaržo vaizdo, spalvos atrodo gyvesnės. Raudonosios spalvos tampa sodresnės, mėlynosios – intensyvesnės, o žaliosios – natūraliau išsiskiria. Kai kurie tyrimai rodo, kad spalvų sotumas gali padidėti apie 40 % be jokių programinės įrangos triukų. Todėl profesionalai, kuriems labai svarbi tikslūs spalvų atvaizdavimas, vis dar laiko OLED savo pirmaisiais pasirinkimais, netgi lenkdami pažangius kvantinių taškų ekranus daugelyje laboratorinių sąlygų.