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LCD/LED/QLED/OLED和量子点OLED,究竟那个更好?

作者: 51Touch     时间:2018-07-05     源于:donews    总点击:
【导读】:对于消费者来说,我们听说过LCD,LED,QLED(量子点),OLED。如今又来了一个“量子点OLED”,不仅令人眼花缭乱。这些名词背后究竟是什么?对于显示设备来说,究竟那个设备更好呢?

LCD、OLED,量子点OLED,什么才是完美的显示?三星显示器公司计划在2019年下半年试生产“量子点OLED”(QD-OLED)显示器。三星正与佳能、Kateeva合作研发新的生产设备,采用Kateeva的喷墨打印技术将量子点滤镜加到OLED屏幕上。据报道,正在研发的是第八代生产设备,类似LG显示器公司当前的OLED电视生产线,可大规模生产的屏幕尺寸在55至65寸之间。

对于消费者来说,我们听说过LCD,LED,QLED(量子点),OLED。如今又来了一个“量子点OLED”,不仅令人眼花缭乱。

这些名词背后究竟是什么?对于显示设备来说,究竟那个设备更好呢?我们来看一下。

一、我们是怎么看到图像的

其实,要说显示设备,可以追溯到70年代的CRT显示器,再早可以追溯到电影,甚至小孔成像。这里我们不往远说,就说近的。看看我们常用的LCD液晶显示屏幕是怎么显示图像的。


 

一般来说,LCD液晶显示屏幕包括这么几层。

首先是一个背光光源,以前是日光灯管一类的东西,现在大多是LED光源了(现在所谓的LED显示器,LED电视,严格来应该叫用了LED光源的LCD显示器。),

LED就是发光二极管,你可以理解就是通电能亮的灯管,相对于传统灯管,LED的优点是同等亮度耗电更少。随意现在灯泡、日光灯,照明灯几乎都是LED了。

日光灯管也好,LED光源也好,这个光或者是一条条的(日光灯管),或者是一点点的(LED),而我们看图像需要一个面。

所以,LCD的光源上面是一个导光板,这个板要把光线均匀分布成一个面,制造成一个发光的墙。

光墙只能发单一的光,构不成图像啊。所以在导光板上面需要有液晶层(这也是液晶显示器名称的来源)。

液晶有个特点,通电情况下它会动,它一动就把后面的光给挡住了,这样就有明有暗,一个个点阵凑起来,就能显示图像或者文字了。类似运动会拼字,譬如奥运会开幕式那个和字。

液晶你给他加的电压不同,翻转的幅度不同,遮挡的光线多少也不同,这样就有了明暗,所谓灰度,有两种电压,只有黑白,有四种就有黑、黑灰、白灰、白。

所谓多少位灰度,就是施加多少种电压,现在一般是8位屏幕,就是施加2的8次幂种电压,让液晶分子偏转有256种状态。显示256种黑白灰。位数越多,在黑白之间能显示的灰色种类越多。过渡越自然。我们说电视、显示器、手机屏幕是8位色,是就是有2的8次幂种电压,有10位色,就是有2的10次幂种电压。

但是,无论8位10色,出来的都是灰度屏幕,黑白屏有什么好看?要彩色的啊。

对,这就是下一层滤色片的作用。

我们用放大镜看LCD液晶屏幕,能看到红蓝绿三种颜色的小点,这就是滤色片了。通常是红蓝绿三种(有些电视用的液晶屏幕有的发展到四种颜色了,有加白提升亮度的,又加黄加宽色域的。)

黑白灰色经过红色滤色片,就变成了红,黑,各种深浅不等的纯红色,8位色的屏幕这样就得到了256种红色。

绿色,蓝色也是一样。

把红,绿,蓝三个小色块放在一起,亮度都一样的话,你看到的不是三色,而是三色混合出来的白色。也就是纯白色。

红色亮度0,绿色,蓝色最强,你看到的是黄色,各自有256种色,256种红、蓝、绿组合起来就是1677216种颜色

也就是1670万色,24位色(三个2的8次幂再乘起来),真彩色。

之所以1670万色叫真彩色,是我们的眼睛对颜色的分辨能力大致就这么高,可以有10亿种色甚至更多。

同时对每个像素点控制,我们看到每个像素点不同的色彩,组合起来就是我们看到的图像。

二、LCD的限制和OLED、QLED

从液晶显示的原理可以看出,液晶发的光实际是后面的灯管发出来了。这样就有两个问题

第一,液晶分子遮挡光线有个极限,不能一点不剩的都挡住,所谓的纯黑色,实际还是一种灰色,因为有光线能透过来嘛。

你屏幕亮度开的越高,背光的LED(或者日光灯管)亮度越高,投过液晶遮挡的光线越多,黑色就越不纯。

黑色不纯,屏幕的对比度就弱,对比度受到限制,色彩也就不鲜明。

早期,所以很多搞设计的用老旧的特丽珑,就是因为早期LCD的对比度不行。

第二是色彩区域的问题

人眼能分辨的色彩从科学上讲属于可见光的光谱范围,相当的大,显示设备只能显示一部分,为了标准,有什么RGB,NTSC,NTSC是个老标准,早期液晶显示器有72%左右,后来随着滤色片技术的进步,逐步到了80%、90%。但是距离人眼看到的真实世界还差很远。

有这两个毛病,LCD和用LED(实际上是用LED背光的LCD)显示效果就不行。

于是,就有了OLED。OLED的历史可以追溯到几十年前的柯达实验室。这个东西的好处是主动发光,不需要灯管,通电就亮还能控制强度,还能做很小。能做很小是关键的关键。

因为主动发光,不用灯管,要黑色,你把它关了就行,所以可以显示纯正的黑色,因为主动发光,所以色彩区域不看灯管的脸色,可以达到很高的色彩区域,所以色彩可以做得非常逼真。

我们很多手机屏幕都是OLED的,所以手机屏幕的色彩,就要常见的LCD、LED液晶电视鲜明很多。

此外,OLED还有一个附加优势,它的响应时间比LCD快很多,它不需要液晶层,不需要缓慢的液晶分子运动,这样显示动态画面的时候效果好很多,没有拖影或者迟滞。

然而OLED也有OLED的雷。

纯正的OLED,应该是红色,绿色、蓝色,三种颜色的OLED。三种光线混合起来显示。早期的三星OLED就是这么做的。

但是,电视和手机不一样,电视一看就是几个小时,天天如此,OLED要一直亮着。

而红色、绿色、蓝色三种OLED的寿命是不同的,随着使用时间增加,红色衰减50%,绿色衰减20%,蓝色衰减30%。这个电视就偏色了啊!

所以,三星没坚持几年,就不这么玩了。

而LG想出来一个办法,用白色的OLED,还是每个点的光源能关掉,显示纯正的黑色,但是颜色靠红、蓝、绿三色的滤色片,虽然色域没有三色LED那么大,但是寿命和偏色问题就没有了。

这是市面主流的OLED电视的显示方式。

在OLED之外,还有个QLED(量子点),QLED和OLED差不多原理,也是主动发光,可以显示高色域和纯正黑色。

但是,但是,但是(重要的事情说三遍),QLED的成熟度比OLED还差,依靠它自己发光的商用产品根本出不来。

那么,市面上的QLED电视是怎么回事呢?

也很简单,继续用LED背光,然后QLED的自发光混合两种光,只改变颜色。这样用了QLED的宽色域,但是背光也液晶层还是有的,纯正的黑色还是显示不了。

三、完美解决方案——量子点OLED

既然当前的方案都不完美,三星就想到了把OLED和QLED结合起来。

OLED当背光,类似LG的解决方案,获得真正的黑色和超高对比度、快速响应时间。

然后,用QLED的混合光,替代滤色片,获得宽色域。

这样,三星OLED宽色域、高对比度与快速响应可以兼得,同时还避免了三色LED寿命短,偏色的问题。堪称完美的解决方案。

当然,理论完美还是理论完美,现在OLED是一套生产设备,QLED是另外一套生产设备,要把两套东西融合起来需要一定努力。

要把理论完美的东西量产出来也需要很多工艺的探索,而且初期产品必然会非常昂贵。但是有了正确的方向,好东西终究是会普及的,我们期待着三星的进度能快一点早点量产,期待着LG、京东方、天马能在三星之后跟进。

完美的显示已经不再遥远。
 


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