三星推出各類顯示面板,這么多品種究竟該選誰?
隨著LCD液晶顯示器逐漸取代傳統(tǒng)CRT、等離子和采用投影技術(shù)的設(shè)備而逐漸占主導(dǎo)地位。當(dāng)時(shí)OLED也已經(jīng)興起,卻因一些技術(shù)上的不足而受到限制,通常用于可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)和其他小型和(或)“一次性”電子設(shè)備中。
接下來的十年,從某種意義上來說技術(shù)的發(fā)展是完全可以預(yù)見的。屏幕越做越大,像素密度(即給定屏幕尺寸的分辨率)也越做越高,LCD仍是主流。傳統(tǒng)的色彩平衡發(fā)生了變化(特別是藍(lán)色光譜),隨著技術(shù)的發(fā)展,強(qiáng)環(huán)境光下的可見性及其他歷史遺留問題逐步得到解決,LG繼續(xù)努力推進(jìn)OLED進(jìn)入電視、零售展示和其他大屏幕應(yīng)用。
在美國佛羅里達(dá)州奧蘭多舉辦的 InfoComm 2019 展會(huì)上,三星隆重推出了 The Wall Luxury 巨幕電視新品,大小從 73 英寸(2K 分辨率)到 292英寸(8K 分辨率)不等。為了更好地融入周圍環(huán)境,其無邊框顯示屏的深度僅為 3 厘米,并且可以定制裝飾框架。在你欣賞完節(jié)目之后,還可以將 The Wall Luxury 切換到顯示各種藝術(shù)作品的環(huán)境模式。
三星在今年CES 2019展前活動(dòng)上揭曉尺寸更小、拼接面積可以更大,同時(shí)單位顯示密度更高的新一代Micro LED面板,并且宣布可讓The Wall系列電視可拼接尺寸擴(kuò)大到219吋之后,稍早更在新加坡舉辦Infocomm 2019活動(dòng)宣布推出名為The Wall Luxury的拼接電視產(chǎn)品,讓最大拼接面積增加到292吋,并且對(duì)應(yīng)8K分辨率顯示規(guī)格。
The Wall Luxury系列更可對(duì)應(yīng)120Hz畫面更新率,并且支援HDR與2000nits亮度表現(xiàn),甚至最大拼接面積可達(dá)292吋的設(shè)計(jì),幾乎可讓電視成為成為隨時(shí)變換顯示內(nèi)容的裝飾用「墻壁」。
而The Wall Luxury最小拼接尺寸則為73吋,對(duì)應(yīng)分辨率則僅為1080P。
在先前想法中,三星認(rèn)為除了可藉由Mirco LED可模塊化特性,讓使用者能依照裝潢需求拼接符合需求的「壁掛電視」熒幕,或是配合可拼接特性應(yīng)用在連網(wǎng)家電設(shè)備顯示需求,甚至直接將Micro LED拼接成的熒幕當(dāng)做室內(nèi)裝潢的一部分,讓居家生活可以有更多數(shù)位化互動(dòng)體驗(yàn)。
三星表示,The Wall Luxury 巨幕電視將于7月起在全球發(fā)售,但價(jià)格暫未公布。顯然,其主要客戶還是那些注重奢侈豪華的高端場所。
但是正如在2019年消費(fèi)電子展(CES)的報(bào)道中所指出的,LG在OLED產(chǎn)品上的老競爭對(duì)手三星似乎正將其大屏幕的開發(fā)重新定位于QLED和microLED這兩種替代技術(shù),這有些令人驚訝。這兩種技術(shù)雖然聽起來很像,實(shí)際上卻完全不同。了解這兩種技術(shù)及其相對(duì)于LCD和OLED的一些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),以及三星想用高利潤率的專利技術(shù)賭一把的打算,就明白為什么要采用這兩種技術(shù)了。我們來分析一下當(dāng)前顯示技術(shù)市場的領(lǐng)導(dǎo)者與后來者的王位之爭。
LCD
LCD技術(shù)的基本優(yōu)勢在于它長壽,或者說在于它成熟,因?yàn)樗呀?jīng)蓬勃發(fā)展了幾十年(也可以說超過一個(gè)世紀(jì),看從什么時(shí)候開始算)。我從2010年的文章中拷了幾張圖和一些文字來簡單回顧一下LCD技術(shù)。
傳統(tǒng)的LCD像素結(jié)構(gòu)很容易理解,但是這種結(jié)構(gòu)發(fā)生極小的變化都會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生很大的差異。向眼睛提供色彩最常見的方法是RGB子像素三元組,也有許多其他方法,例如左圖中的PenTile排列。
通常,兩個(gè)平行偏振片的偏振方向垂直,這阻擋了光的傳輸,從而產(chǎn)生可感知的黑色像素陣列。但I(xiàn)TO(氧化銦錫)可提供足夠強(qiáng)的電場來改變中間液晶的調(diào)制特性,并轉(zhuǎn)化為不同強(qiáng)度的透光率。
有源矩陣LCD使用TFT(薄膜晶體管)矩陣技術(shù),每個(gè)像素至少分配有一個(gè)晶體管,以實(shí)現(xiàn)精確的列線到像素的相關(guān)性。顯示控制器激活行線之后,將驅(qū)動(dòng)列線上相關(guān)像素的電壓。利用目前使用較多的扭曲向列型(TN)LCD,隨著所施加的電壓不斷變化,液晶元件發(fā)生不同程度的扭曲,與偏光鏡相互作用后可通過不同量的光。精確的電場控制與刷新模式調(diào)制技術(shù)相結(jié)合,可以生成任意值的每像素灰度。平面轉(zhuǎn)換(IPS)LCD的出現(xiàn)滿足了顯示器用戶對(duì)改善視角、更深的黑色及其他增強(qiáng)功能的要求。IPS LCD水平對(duì)齊液晶單元,并通過晶體端部對(duì)每個(gè)像素施加電場,每像素需要兩個(gè)晶體管,這使得IPS技術(shù)比TN技術(shù)更加昂貴。
不斷變化的扭曲和刷新調(diào)制技術(shù)使LCD能夠動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)每個(gè)像素的亮度,從而在范圍極值之間產(chǎn)生純黑、純白和灰色陰影。子像素是LCD從白色背光源中產(chǎn)生顏色的關(guān)鍵。例如,傳統(tǒng)VGA(視頻圖形陣列)分辨率面板307,200個(gè)像素中的每一個(gè)都包含三個(gè)近距離子像素,每個(gè)子像素具有相關(guān)聯(lián)的紅色、藍(lán)色或綠色濾光鏡,只有可見光譜部分才能通過。對(duì)子像素的選擇性控制產(chǎn)生了純色像素的錯(cuò)覺,抖動(dòng)進(jìn)一步欺騙眼睛和大腦,從而擴(kuò)大了感知色調(diào)。
在之前的文章中我還提到,穿過液晶元件的光可能源于“周圍環(huán)境產(chǎn)生的光通過鏡面背板反射,通過背光自發(fā)光,或兩者兼有。”如今,幾乎所有LCD顯示器都利用了背光,其最初由一排CCFL(冷陰極熒光燈)組成,但近年來被LED(發(fā)光二極管)陣列取代,實(shí)際上“LED電視”是一個(gè)誤導(dǎo)的營銷術(shù)語(基于LED的是背光,而不是它本身的顯示元件)。更先進(jìn)的LED背光采用了各種高尖技術(shù),包括替代全光譜“白光”LED的RGB LED三元組群,以及在LED陣列內(nèi)選擇特定區(qū)域“局部調(diào)光”照明控制等,進(jìn)一步擴(kuò)展了顯示器的色域、對(duì)比度范圍和其他特性。
OLED
三星是“LED電視”這一營銷用語濫用的“罪魁禍?zhǔn)?rdquo;,恕我直言,我猜這可能是因?yàn)槿窍胍:銵CD和OLED顯示器的區(qū)別。彼時(shí)其主要競爭對(duì)手LG剛開始加大OLED的促銷力度(三星在2010年推出Galaxy S系列,成為首批采用OLED的智能手機(jī)制造商之一)。實(shí)際上,這兩種技術(shù)是完全不同的,OLED具有自發(fā)光特性(用一個(gè)更文雅的術(shù)語就是“發(fā)射性電致發(fā)光”),顯示屏根本不需要單獨(dú)的背光。因此,OLED顯示器非常薄并具有高度的柔軟性,在今年的消費(fèi)電子展上,LG甚至展示了一款可以“卷起”的OLED電視。
您可能認(rèn)為OLED沒有背光所以功耗會(huì)比LCD同類產(chǎn)品更低,嗯,您是對(duì)的……只不過是有時(shí)候。再次引用我2010年關(guān)于OLED報(bào)道,“當(dāng)以黑色顯示為主時(shí)它們提供了極佳的功耗;但當(dāng)以淺色顯示為主時(shí),例如常見的在淺色或白色背景上顯示深色文本,它們的電池消耗可能會(huì)顯著高于LCD/背光組合。”這也解釋了為什么Android、Chrome OS、iOS及相關(guān)應(yīng)用程序多采用“暗”顯示模式。
QLED
幾年前,三星在CES上展示了基于QLED的原型,現(xiàn)在它已有多種型號(hào)投入生產(chǎn)。由于相似的命名,你可能很自然地認(rèn)為“QLED”是“OLED”的變體,事實(shí)上這兩種技術(shù)是完全不同的。首先,QLED不會(huì)自發(fā)光,它像LCD一樣,需要補(bǔ)充背光(因此名稱中包含“LED”)。但是,它用稱之為“量子點(diǎn)”的結(jié)構(gòu)代替了LCD的液晶矩陣(因此名稱中有表示量子點(diǎn)的“Q”)。引用維基百科的解釋:
量子點(diǎn)(QD)是尺寸只有幾納米的微小半導(dǎo)體粒子,具有與較大的LED粒子不同的光學(xué)和電子特性,是納米技術(shù)的核心主題。很多類型的量子點(diǎn)在被電或光激發(fā)時(shí)會(huì)發(fā)光,其頻率可以通過改變量子點(diǎn)的大小、形狀和材料來精確調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用。
量子點(diǎn)的特性介于體半導(dǎo)體(bulk semiconductor)和離散原子或分子之間。它們的光電特性隨尺寸和形狀而變化。直徑為5~6nm的較大QD發(fā)射較長波長的光,產(chǎn)生橙色或紅色等顏色;較小的QD(2~3nm)發(fā)射較短波長的光,產(chǎn)生藍(lán)色和綠色等顏色,具體的顏色和尺寸根據(jù)QD的不同組成而變化。
正如您所了解的,QLED由于采用了成熟的LED背光技術(shù),因此從技術(shù)上來說是某種程度的改進(jìn),而不是革命性的創(chuàng)新。雖然量子點(diǎn)的屏幕材料是一個(gè)突破,但它從概念上退回(至少在我看來)到了CRT中使用的紅-綠-藍(lán)磷光點(diǎn)屏幕。
QD-OLED
隨著LED激發(fā)QLED材料發(fā)光的技術(shù)不斷成熟,同時(shí)成本不斷降低的情況下,三星開始研發(fā)利用藍(lán)色光線激發(fā)QLED材料發(fā)光,從而形成顯示效果的面板。
而這里面的藍(lán)色光線,三星不用藍(lán)色LED了,采用OLED其中的藍(lán)色材料來激發(fā)紅色和綠色的QLED發(fā)光。這就是QD-OLED的電視的基本原理。
QD-OLED電視為什么不利用藍(lán)色LED呢?
這是因?yàn)镺LED其中的藍(lán)色OLED材料可以和紅色以及綠色的QLED材料緊密的結(jié)合在一起,這樣只要給予藍(lán)色OLED材料以電能,就能形成一種自發(fā)光面板。而LED不能和紅色以及綠色QLED材料緊密貼合,因此無法做成一種自發(fā)光面板。
其實(shí)藍(lán)色OLED材料的壽命是不如藍(lán)色LED的,因此三星準(zhǔn)備利用兩個(gè)藍(lán)色OLED發(fā)射器來激發(fā)QLED材料,這樣難度就更大一些。
不過相比于單純的OLED,這種QD-OLED壽命更長,同時(shí)顯示效果也更出色,成本上也不至于太高。
2019年三星主推 QD-OLED技術(shù)解析
所以我們理解QD-OLED電視,要明白這是一種將OLED和QLED結(jié)合起來的自發(fā)光面板技術(shù),只不過它的電能只給與藍(lán)色OLED,而紅色和綠色的QLED材料則利用“光致發(fā)光”的原理來發(fā)光。
而OLED電視是把電能直接給予藍(lán)、紅、綠三種OLED材料來實(shí)現(xiàn)完全的“電致發(fā)光”。
因此不能單純說兩種技術(shù)誰先進(jìn),要從原理上來說,OLED完全的電致發(fā)光更先進(jìn),但是QD-OLED電視電致發(fā)光和光致發(fā)光混合著用,目前來看也有獨(dú)特優(yōu)勢。