С момента своего появления ЖК-матрицы для производства телевизоров постепенно эволюционировали, предоставляя покупателям все более качественное изображение на экране. Но революцией в развитии стала технология органических светодиодов или organic light-emitting diodes. Разберемся, что такое OLED-телевизор, в чем его особенности и преимущества.
История появления матриц OLED
Сама технология светящихся диодов появилась еще в конце прошлого века. Ее изобрели в 70-х годах, но коммерческое применение началось только в 1987 году. Впервые OLED стал использовать производитель фототехники Kodak. Позже все наработки приобрела корейская корпорация LG.
Первый телевизор этого производителя на основе новой матрицы вышел в 2004 году. То поколение экранов на органических светодиодах имело много минусов. Главный из них — цена. Устройства стоили очень дорого и имели маленький срок эксплуатации. Инженеры компании продолжили работу над новым проектом и спустя 6 лет представили доработанную модель. Тогда это был сверхтонкий телевизор LG с диагональю 15 дюймов. Далее размеры начали «расти» достигнув 55 дюймов к 2012 году. Тогда это был рекордный показатель. Сейчас на сайтах по продаже электроники доступны десятки моделей устройств от LG.
Другие производители не оценили перспективы органических светодиодов и считали их применение в потребительской электронике невыгодным. Компания Sony вовсе не обратила внимание на это направление, а Samsung отказалась от нее в 2013 году.
LG продолжила инвестиции в OLED и довела их практически до совершенства к 2017 году. Сейчас преимущества этой технологии очевидны для всех. Корейский гигант стал поставщиком матриц для большинства производителей телевизоров в мире.
Технические особенности устройств
Экран OLED-телевизора состоит из нескольких слоев:
- полностью черная подложка;
- слой из органических светодиодов;
- цветовой фильтр;
- поляризационное стекло.
Сама диодная матрица также имеет сложную структуру. Она включает в себя несколько слоев молекул, изолированных друг от друга электродами с положительным или отрицательным зарядом. При подаче электрического тока диод начинает излучать свет. Иными словами, «пиксели» не пропускают лучи от задней подсветки, а сами являются их источниками.
Для формирования цветной картинки используются два способа:
- Каждая точка состоит из субпикселей разного цвета. Производство таких матриц требует использования сложной технологии, что увеличивает процент брака в готовой продукции.
- Изменение цвета происходит за счет цветового фильтра. Сами пиксели в этом случае остаются белыми. Это более простая технология.
Дополнительный плюс второго варианта — равномерная подсветка по всей площади экрана.
Типы матриц с органическими светодиодами
Производители бытовой электроники используют несколько вариантов OLED. Они применяются в разных устройствах и имеют свои технические особенности.
AMOLED
Картинка отображается с помощью большого количества мелких светящихся пикселей. Каждый из них работает независимо друг от друга. Для отображения черного цвета достаточно отключить подачу тока, вследствие чего точка погаснет.
AMOLED-экраны отображают глубокий черный цвет, а сама картинка отличается яркими и насыщенными цветами. Эти дисплеи могут обновлять изображение с высокой частотой. Минус — неестественная цветопередача и постепенная деградация экрана из-за выгорания отдельных пикселей.
Экраны на основе этой технологии применяются при производстве телевизоров, цифровых фото- и видеокамер, мобильных телефонов.
PHOLED
Матрица для экрана собирается из диодов, которые светятся при подаче электрического тока. В отличие от стандартной технологии у PHOLED коэффициент полезного действия приближается к 100%. Практически вся электрическая энергия трансформируется в световой поток.
Панели излучают яркий свет по всей площади. Они используются для изготовления рекламных видеорамок, стен и окон, телевизоров с большой диагональю.
PHOLED-экраны имеют длительный срок службы, отображают яркие цвета.
TOLED
Главной особенностью этого типа является прозрачность (transparent). Экран в выключенном состоянии позволяет видеть, что происходит за ним. Это открывает дополнительные возможности для создания рекламы, витрин, окон.
FOLED
Первая буква в этой аббревиатуре означает flexible или «гибкий». Эти матрицы имеют очень маленькую толщину и могут изгибаться. В качестве подложки при их производстве используется пластик и особая защитная пленка.
SOLED
Это тип экрана, у которого для отображения цвета используется три светодиода. Но расположены они не рядом, а один над другим (Stacked). Экраны получают лучшую цветопередачу и большее разрешение. При отображении картинки одного цвета (например, зеленой) по всей площади горит каждая точка, а не ⅓ из них.
Преимущества телевизоров с OLED-экранами
Матрицы с органическими светодиодами пользуются спросом у покупателей новых мониторов. Они постепенно вытесняют с рынка модели с экранами, сделанными по другим технологиям.
Популярность обусловлена несколькими преимуществами OLED:
- Глубокий черный цвет. В новых экранах органический светодиод отключается, в то время как в старых фоновая подсветка работает всегда. В результате экран отображает полностью черный, а не белесый цвет. Из-за этого повышается контрастность картинки. Особенно заметна разница экранов при просмотре темных сцен.
- Высокая резкость. Каждая точка матрицы излучает световой поток независимо от других. В результате изображение на экране становится более резким, имеет четкие и хорошо заметные края.
- Малая толщина. В OLED-экранах из-за особенности светодиодов не нужна задняя подсветка. Кроме того, сама панель состоит из меньшего количества слоев. Поэтому телевизоры и мониторы можно делать очень тонкими. Если вынести управляющую электронику в отдельный блок, устройство будет иметь толщину в 2-3 мм.
- Высокая частота обновления. Телевизоры на базе OLED имеют высокую частоту обновления — до 120 Гц и минимальную задержку вывода. Экраны такого типа подходят для подключения игровых приставок и компьютеров, отображения динамичных сцен.
- Широкий угол обзора. Картинка на экране видна под углом до 178 градусов без искажения цветов. Такие телевизоры можно устанавливать в больших гостиных, барах и ресторанах, использовать для трансляции рекламных роликов в супермаркетах и выставочных центрах.
Высокая температурная стойкость матриц востребована в коммерческой сфере. Светодиоды могут эксплуатироваться при очень низкой (до — 40оС) и высокой (до + 70оС) температуре. Телевизоры в защищенном корпусе можно устанавливать на улице или в помещениях с экстремальным микроклиматом.
Минусы телевизоров с OLED-экранами
Устройства с органическими светодиодами имеют несколько недостатков, многие из которых устранены в современных моделях. Наиболее важный — выгорание точек на матрице, из-за чего на экране остаются фантомные изображения. Этот эффект возникает в случае, если долгое время на одном месте находится определенный значок или картинка. Например, логотип канала или надпись.
Выгорание может стать проблемой только в том случае, если использовать устройство для решения специальных задач. Например, трансляции одного и того же ролика, отображения интерфейса приложения на ПК и т. п. Если телевизор куплен для просмотра эфирных передач, с проблемой выгорания покупатель вряд ли столкнется. Кроме того, производители используют разные технологии, которые предотвращают выгорание.
Второй недостаток — неестественные цвета на экране. Телевизор транслирует изображение, в котором оттенки выглядят не совсем так, как в жизни. Но их можно настраивать с помощью меню устройства. Производители предлагают обычно несколько шаблонов, которые приближают картинку к естественной с учетом предпочтений зрителя и особенностей освещения в комнате.
OLED-телевизоры отличаются от устройств с другими типами матриц меньшей яркостью. В действительности светодиод может излучать свет с яркостью в 100 000 нит, но производители уменьшают ее для увеличения срока службы электроники.
Наиболее существенный минус для потребителя — относительно высокая цена. OLED-телевизоры стоят дороже устройств, в которых используется экран с задней подсветкой. Но по мере совершенствования технологии стоимость постепенно снижается. Кроме того, затраты на покупку устройства оправданы высоким качеством картинки.
QLED-телевизоры — альтернатива OLED
Устройства на основе органических светодиодов только набирают популярность, но производители уже работают над созданием устройств следующего поколения.
Эволюционным развитием телевизоров в ближайшем будущем станут QLED-модели. Их матрицы состоят из квантовых точек. Это наночастицы из полупроводников, которые излучают свечение при попадании на них светового пучка.
Главное отличие от других технологий — принцип создания цветного изображения. Оттенок излучаемого света зависит от размера нанокристалла. Квантовые «пиксели» наносятся на слой подсветки или используются как дополнительный слой. Он «фильтрует» изображение, позволяя избавиться от паразитных оттенков.
Способность наночастиц светиться под действием электрического тока или луча света была обнаружена американским ученым Луи Брасом еще в прошлом веке. Но только сейчас эта технология нашла свое применение в сфере производства телевизоров.
В сравнении с органическими светодиодами QLED имеет такие преимущества:
- высокая яркость картинки — до 2000 нит;
- качественная цветопередача — матрица покрывает почти 100% цветового пространства стандарта DCI-P3;
- низкое потребление электричества.
Но в телевизорах с квантовыми точками используются матрицы с задней подсветкой. Главное преимущество OLED — настоящий черный цвет — отсутствует. Кроме того, препятствием для развития является высокая стоимость устройств, а также отсутствие поддержки популярных технологий (HDR).
Научно-исследовательские подразделения производителей электроники работают над технологией MicroLED. В них используются самосветящиеся квантовые точки. Такие телевизоры будут иметь преимущества двух описанных выше технологий.
Сравнение матриц IPS и OLED
In-Plane Switching — это разновидность матрицы, а не технология ее изготовления. IPS является светодиодным экраном с задней подсветкой, в то время как в OLED точки самостоятельно излучают свет.
Устройства на базе органических светодиодов обычно имеют компактные габариты и вес. Экран отличается высоким КПД и потребляет меньше электричества. Дополнительный важный плюс для телевизоров и мониторов — высокая контрастность.
Технология изготовления IPS не позволяет использовать гибкие подложки. Поэтому производители не предлагают на рынке изогнутые мониторы.
Но у IPS-телевизоров и экранов есть свои плюсы:
- Большой срок службы. В матрицах с задней подсветкой пиксели не светятся самостоятельно, следовательно и эффект выгорания у них проявляется меньше. In-Plane Switching также выгорает, но при одинаковых условиях эксплуатации на это нужно намного больше времени.
- Отсутствие мерцания. Некоторые потребители с высокой чувствительностью могут замечать мерцание матрицы на органических светодиодах. Это мешает восприятию картинки на них и вызывает усталость глаз. IPS лишена этого недостатка.
Сравнение матриц OLED и AMOLED
Такое сравнение нельзя назвать полностью корректным, так как AMOLED является подвидом OLED. Эта разновидность матриц разработана для использования в устройствах с сенсорным экраном.
В них присутствует дополнительный слой из тонкопленочных транзисторов, что делает экран похожим на IPS. Промежуточный слой нужен для того, чтобы «запоминать» картинку и улучшать совместимость отдельных пикселей. В результате изображение становится более четким.
Минус этого варианта — увеличенная толщина экрана, а также высокий риск поломки из-за разгерметизации. Если промежуточный слой отслоится от основного, качество картинки заметно ухудшится.
Существует еще один подвид под названием Super AMOLED. В этих матрицах слой из кремниевых транзисторов интегрирован с другими частями, из-за чего он не может отслоиться.
Направления развития OLED-телевизоров в ближайшем будущем
Борьба за предпочтения и кошельки потребителей среди производителей телевизоров и другой электроники не прекращается.
Сейчас усилия корпораций направлены на такие направления:
- Снижение стоимости производства. OLED-телевизоры уже сейчас можно приобрести по доступной цене. В будущем стоимость уменьшится, что позволит приобрести современную технику всем желающим.
- Появление прозрачных экранов. TOLED позволяют делать прозрачные экраны, на которых видно изображение. Ими можно заменять окна и витрины в коммерческих зданиях.
- Дополненная реальность. Благодаря прозрачности TOLED их можно применять в сфере дополненной реальности. Например, делать виртуальные шлемы или клеить на лобовые стекла автомобилей для отображения служебной информации.
- Развитие технологии microLED. В этих матрицах вместо органических используются светодиоды из нитрида галлия. Они имеют больший срок службы, поэтому телевизоры не будут выгорать при демонстрации статичной картинки.
Также производители совершенствуют PHOLED-панели. Благодаря высокой энергоэффективности из них можно делать очень большие видеостены, превращая в телевизоры целую стену дома или фасад здания.
Новинку OLED телевизора представила компания LG – беспроводной телевизор. Впечатляющие возможности уже 2023 году!
Заключение
Единственным действительно важным недостатком OLED в сравнении с традиционными матрицами с задней подсветкой является высокая цена. Если финансовые возможности позволяют, лучше приобретать телевизор с экраном нового типа.
В этом случае покупатель получит устройство с такими особенностями:
- отличная цветопередача;
- минимальное время отклика;
- высокая частота кадров;
- широкие углы обзора;
- высокая контрастность.
Определившись с типом матрицы, не стоит забывать и о других характеристиках телевизора. Более популярны модели со smart-функциями, так как они могут транслировать каналы, фильмы и сериалы с популярных стриминговых сервисов — Netflix, Disney+, HBO и других.
