במהלך העשורים האחרונים ראינו אין ספור טכנולוגיות שבאו והלכו, אך כשאנחנו מפרקים את הטכנולוגיות לגורמים שלהן, מעט מאוד קפיצות טכנולוגיות באמת הביאו בשורה משמעותית לאורך זמן. פלאזמה הביאה לנו פיקסלים מוארים אינדבידואלית וקונטרסט טבעי גבוה, LED הביא לנו מסכים דקים זולים שכל אחד יכול לרכוש לביתו, OLED הביא לנו יחס ניגודיות אין סופי, QD הביא לנו עוצמות אור שמתאימות ל-HDR.
בעשור האחרון ראינו סוג של תחרות בין קווי מוצרי הפרמיום של החברות המובילות. יצרניות ה-OLED התמקדו במוצרי פרמיום שהדגישו את יחס הניגודיות האין סופי שהוא ברמת הפיקסל הבודד. לעומתן, חברות כמו סמסונג השקיעו במזעור מקורות האור ("מיני LED") ובמינוף טכנולוגיית ה-QD LED שאפשרו למסכים להפיק עוצמות אור חסרות תקדים שתואמות לעידן ה-HDR.
מה שאף אחד לא הצליח עד לאחרונה, זה לאחד את שני הקונספטים לכדי מוצר אולטימטיבי אחד: QD-OLED.
מהפכת ה-Quantum Dot
כאשר דיברנו על QD LED בעצם דיברנו על נורות LED בגוון כחול שבעזרת המהפכניות של Quantum Dot האור הופך מכחול לאדום ולירוק. התוצאה היא אור כחול, ירוק ואדום – מקור אור אחד לכל תת פיקסל. בטכנולוגיות אחרות מקור האור הוא לבן, ופילטרים מסננים החוצה את התדרים הלא רצויים (האור האדום והכחול למשל מתוך הפיקסל הלבן) – כלומר, יש הרבה מאוד אנרגיה מבוזבזת. לעומת זאת Quantum Dot עובד אחרת לגמרי – בטכנולוגיה הזו, לוקחים אור באורך גל מסויים (כחול, כי מדובר באור עם הכי הרבה אנרגיה בשל התדר הגבוה) ובעזרת החומר הננומטרי, "מאיטים" את הגל ופורסים אותו. התוצאה היא אותו גל, רק "מרוח" ולכן עם תדר נמוך יותר. אם התדר נמוך יותר, יש פער בכמות האנרגיה ולכן עוצמת האור גוברת. התוצאה הסופית היא אור ירוק, שהוא בתדר נמוך יותר, או אדום שהוא אור בתדר עוד יותר נמוך. ככל שהאור הכחול יעיל יותר ועם טווח תדר מצומצם יותר, כך כל התהליך הזה הופך ליעיל יותר.
היתרון הוא מטורף – אור שהוא פי 3 יותר עוצמתי ביחס לאנרגיה שהכנסנו לו ביחס לשיטות אחרות. יותר מזה, בגלל שאין אובדן אנרגיה, מעט מאוד אנרגיה מתבזבזת על חום ולכן אפשר להוזיל ולפשט את המסך עם פחות מנגנוני פיזור חום.
היעילות הזו לא רק מתבטאת בעוצמות האור אלא בדיוק של הצבעים, במיוחד בגוונים הבהירים שבהם מאוד קשה לדייק את הגוונים. ככל שיש פחות זליגות בתדרים בין צבעי היסוד, כך משתפר הדיוק של הצבע ואיתו איכות התמונה.
אז מה מהפכני בטכנולוגית QD-OLED?
בסופו של דבר, המטרה האולטימטיבית היא שלכל פיקסל יהיה מקור אור יעודי משלו. OLED "רגיל" משיג זאת על ידי הצבת 4 תת-פיקסלים לבנים – מכאן מקור השם WRGB או White RGB. אחד מהם עובד כמו שהוא ומטרתו להגביר את עוצמת האור הלבן. לכל אחד משלושת התת-פיקסלים יש פילטר לצבע (בדיוק כמו ב-LCD). לשיטה יש יתרון עצום ביצירת שחור אבסלוטי מכיוון שברגע שכל אחד מהפיקסלים הלבנים הוא כבוי, הוא כבוי לחלוטין ולא זולג ממנו אור.
כאמור, מדובר בפילטר צבע שמסנן החוצה את תדרי האור כך שהאור הלבן הופך לאדום, או ירוק או כחול. זה כמובן פוגע ביעילות, שכן חלק גדול מהאור הופך לחום. פילטר צבע איננו מסנן באופן אבסלוטי ולכן דיוק הצבעים אינו בהכרח מגיע לטוהר שנדרש בשביל להגיע לרמת REC2020. פילטרים גם עלולים לפגוע בזווית הצפיה על ידי ירידה בעוצמת האור או שינוי בגוונים.
כשטכנולוגיות HDR התחילו לתפוס:
- HDR10
- HDR10+
- HLG
- Dolby Vision
ראינו שעוצמות האור המקסימיליות הופכות למשמעותיות יותר – התוכן מגיע עם מקסימום 5000 ניטים של עוצמת אור. הבעיה היא ש WRGB מתקשה מאוד להגיע לעוצמות האור הללו, הנקודה הכי חלשה של הטכנולוגיה הזו.
את פריצת הדרך עשתה חברת Samsung Display שהיא היצרנית היחידה של פאנלים QD-OLED כיום. החברה ניצלה את הידע רב השנים שלה בטכנולוגיית Quantum Dot. במקום לייצר פאנל של White OLED היא הצליחה לייצר פאנל של Blue OLED יעיל במיוחד. משם הדרך כבר קצרה לייצר "פילטרים" מבוססי QD שבמקום לסנן החוצה אור, הם הופכים אותו מכחול לאדום או לירוק.
התוצאה מרהיבה:
- עוצמות אור דרמטית יותר חזקות ממה שהכרנו מ-WRGB OLED. במקום 800 ניטים, שזה הפיק האופייני של WRGB אנחנו מדברים על 1500 ניטים ואפילו יותר בדורות המתקדמים של 2023. מדובר במספרים שעד כה ניתן להגיע אליהם רק עם QD-LED!
- כמובן שכל היתרונות של OLED נשמרים – כל פיקסל מואר עצמאית ולכן אין bleeding או blooming או תופעות זליגת אור אחרות. ככל שעוצמות האור משתנות באופן קיצוני יותר בין פיקסלים סמוכים, כך חדות המסך והקונטרסט הדינמי משתפרים – הצופה יראה יותר פרטים.
- גם הדיוק של התדרים בכל אחד מצבעי היסוד משתפר, כך הדיוק של הצבעים, בפרט בעוצמות האור הנמוכות ביותר והגבוהות יותר משתדרגים.
- היעילות האנרגטית משתפרת – זה אומר שאין חום ושיש פחות צריכת אנרגיה. זה הופך למשמעותי יותר ככל שהמסכים גדלים יותר ודורשים יותר פיקסלים או פיקסלים יותר גדולים.
עד לאחרונה טווח הצבעים הכי טוב שיכולנו לדמיין היה DCI-P3, הטווח הצבעים של תעשיית הקולנוע הדיגיטלית. עם זאת, התעשיה בכוונה בחרה ב-REC2020 כטווח הצבעים עבור HDR. חשבנו שרק טכנולוגיית microLED תהיה הראשונה שתהיה בעלת היכולת לפרוץ את מגבלת ה-DCI-P3 אבל מתברר ש QD-OLED מרחיב את טווח הגאמוט שפורץ את הגבול הזה לכיוון היכולות של REC2020 (עד 90% כיסוי!). בשילוב עם יכולות tone mapping מדובר בפריצת דרך שתאפשר לנו להתקדם טכנולוגית לעבר עתיד עם מגוון צבעים רחב שמתקרב לקצה יכולות הראיה האנושיות.- לטענת מומחי הטכנולוגיה, עושה רושם ש-blue OLED הוא עמיד יותר לצריבה, והעובדה שפיזור החום טוב יותר וש-QD הוא האחראי על עוצמות האור המוגברות. את הנושא הזה כמובן שנראה לאורך השנים הקרובות.
- זווית הצפיה – נראה שהטכנולוגיה גם משפרת את שימור עוצמת האור ביחס למרכז המסך. פאנלים של QD-OLED משמרים 80% מעוצמת האור שלהן גם בזוית של 60 מעלות off-axis! סמסונג הגדילה והוסיפה שכבה חיצונית מונעת החזרי אור והשתקפויות שבשילוב עם עוצמות האור המוגברות מאפשרים צפיה באור יום מלא, עם מינימום השתקפויות ותוך שמירה על רמת הצבע.
אנחנו רק בתחילת הדרך של הטכנולוגיה המרתקת הזו. יחידות ראשונות של מסכי QD-OLED משווקות בישראל בגדלי 55" ו-65" במחירים אגרסיביים שיורחבו למסכים גדולים יותר בהמשך.
