Dlaczego ekrany OLED cechują się żywymi kolorami?

Technologia samoswiecących pikseli: podstawa żywości kolorów OLED

Jak poszczególne podpiksele czerwone, zielone i niebieskie emitują światło bez użycia podświetlenia

Ekrany OLED działają w ten sposób, że każda mała podpiksela czerwona, zielona i niebieska generuje własne światło po przepływie przez nią prądu elektrycznego. Brak osobnego źródła podświetlenia oznacza, że każdy piksel można kontrolować indywidualnie pod względem jasności i koloru. Standardowe wyświetlacze LCD są inne, ponieważ wykorzystują światło białe przechodzące przez kryształy ciekłe oraz filtry barwne. Technologia OLED umożliwia tym podpikselom świecenie samodzielnie dzięki specjalnym materiałom organicznym, które emitują światło o określonych częstotliwościach. Na przykład podpiksela czerwona świeci wokół 620 nanometrów, bez mieszania się ze światłem zielonym lub niebieskim pochodzącym z sąsiednich podpikseli. Wynikiem jest znacznie czystszy kolor niż w przypadku tradycyjnych wyświetlaczy z podświetleniem.

Eliminacja przeswiatów z podświetlenia oraz zakłóceń barwnych zapewnia bardziej czyste odcienie

Ponieważ każdy podpiksel OLED kontroluje własne światło i może całkowicie się wyłączyć, technologia ta całkowicie unika prześwietlenia podświetlenia oraz zakłóceń kolorów. Prawdziwe czernie (0 nitów) osiągane są bez jakiegokolwiek residualnego świecenia, co zapewnia efektywnie nieskończony stosunek kontrastu. Izolacja na poziomie pikseli gwarantuje:

• Dokładne nasycenie kolorów , ponieważ podpiksele emitują wyłącznie światło o przypisanym im długości fali;
• Brak zanieczyszczeń , ponieważ nieaktywne sąsiednie podpiksele nie emitują żadnego światła rozproszonego.
  W rezultacie wyświetlacze OLED osiągają objętość kolorów DCI-P3 w zakresie 100–120%, przewyższając wyświetlacze LCD, których paleta kolorów jest ograniczona przez rozpraszanie światła podświetlenia oraz niską skuteczność filtrów.

Szeroka natywna paleta kolorów możliwa dzięki materiałom emitującym OLED

Emitory fosforyzujące i emitory TADF zwiększające czystość spektralną oraz zakres objętości kolorów

Współczesne ekrany OLED wykorzystują materiały fosforescencyjne w połączeniu z emiterami TADF, aby maksymalnie wykorzystać ich wewnętrzną wydajność kwantową. Te nowsze technologie rzeczywiście pozwalają na przechwytywanie zarówno singletowych, jak i tripletowych ekscytonów – czego nie było możliwe przy tych starszych materiałach fluorescencyjnych z dawnych czasów. Producentom udaje się obecnie coraz lepiej radzić sobie z inżynierią molekularną. Dostosowują widma emisji na poziomie poszczególnych podpikseli, minimalizując tym samym nakładanie się kanałów barw czerwonej, zielonej i niebieskiej. Gdy mówimy o precyzji spektralnej, kluczowe jest to, że firmy zrezygnowały z tradycyjnych filtrów barwnych. Bez tych filtrów zakłócających działanie wyświetlacz zachowuje wyższy poziom jasności, jednocześnie zapewniając wierną reprodukcję kolorów. Oznacza to, że widzimy znacznie bardziej żywe i czyste kolory podstawowe bezpośrednio ze źródła, a nie w sposób zdegradowany przez jakiś kompromis optyczny.

Wskaźniki wydajności DCI-P3 i Rec. 2020 w porównaniu z wyświetlaczami LCD oraz wyświetlaczami ulepszonymi za pomocą technologii QD

Jeśli chodzi o reprodukcję kolorów, panele OLED wyraźnie przewyższają LCD-y. Osiągają one idealny zakres pokrycia 100% DCI-P3, który jest stosowany przez studia filmowe przy profesjonalnym korektywnym przetwarzaniu obrazu w filmach. Większość wysokiej klasy ekranów LCD osiąga jedynie około 80–90% tego samego zakresu. Spoglądając na standard Rec. 2020 dla nadawania Ultra HD, sytuacja wygląda podobnie. Ekrany OLED obejmują mniej więcej 70–75% tego szerszego spektrum, podczas gdy zwykłe ekrany LCD radzą sobie jedynie z 50–60%, a nawet zaawansowane modele z ulepszonymi kwantowymi punktami kwantowymi osiągają maksymalnie około 65–70%. Badacze odnotowali pewien postęp w pracach laboratoryjnych nad hybrydową technologią kwantowych punktów kwantowych i OLED-ów, osiągając w badaniach pokrycie zbliżone do 90% standardu Rec. 2020, jednak problemy z wydajnością produkcji oraz długotrwałą stabilnością nadal uniemożliwiają wprowadzenie tych rozwiązań na rynek w najbliższym czasie. Co naprawdę ma znaczenie, to sposób, w jaki technologia OLED radzi sobie z kolorami niezależnie od kąta widzenia lub poziomu jasności ekranu. W przypadku LCD-ów podświetlenie zazwyczaj zaburza barwy w zależności od kąta obserwacji – problem ten nie występuje w technologii OLED.

Nieskończona skala kontrastu i prawdziwe czernie wzmocniają odczuwalną intensywność kolorów

Technologia OLED zbliża się do osiągnięcia nieskończonej skali kontrastu, ponieważ każdy pojedynczy piksel generuje własne światło i może całkowicie się wyłączyć, tworząc rzeczywistą czarną barwę (#000000) bez jakiegokolwiek poświaty. Rozwiązuje to problem przeswiatów tła charakterystyczny dla ekranów LCD, gdzie pozostałe światło sprawia, że ciemne obszary wyglądają zblakłe, a kolory w ich pobliżu stają się przytłaczone. Bez tego nadmiaru światła kolory prezentują się znacznie bardziej dynamicznie: czerwień staje się bogatsza, niebieski bardziej intensywny, a zielony naturalniej wyróżnia się na tle otoczenia. Niektóre testy wykazują, że nasycenie kolorów może wzrosnąć o około 40% bez konieczności stosowania jakichkolwiek sztuczek programowych. Dlatego też profesjonaliści, dla których kluczowe jest dokładne odwzorowanie kolorów, nadal wskazują na technologię OLED jako swoje główne źródło odniesienia – w większości badań laboratoryjnych OLED wygrywa nawet z zaawansowanymi wyświetlaczami opartymi na kropkach kwantowych.