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浅析显示器面板LCD、OLED及三星量子点QLED

keencom 回答数15 浏览数1312
三星近期在发力QLED技术,以应对OLED的潮流,个人对此也有不少兴趣,做了点研究
分享如下,若有错误欢迎指正批评。
前文有提到目前主流的屏幕材质有IPS,VA,TN,OLED,前文也有提到OLED与前者最大的区别在于自发光,那我们先从LCD显示器原理来再看一下区别。



LCD面板


LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒,下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管),上基板玻璃上设置彩色滤光片,通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向,从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。而按照背光的光源,LCD显示器又分为CCFL(冷阴极荧光灯管)和LED(发光二极管)两种,我们普遍认为的LCD和LED是两种显示屏的认识是错误的,完全是广大厂商的误导,这两者仅仅是背光光源的不同而已。当然,关于液晶排列产生不同面板这里就不再深入了。
<hr/>接下来我们来看到OLED,前面有提到OLED是自发光,因此相比较而言会OLED面板结构会更简单。OLED的全称为有机发光二极管,也就是说,OLED面板的发光材料为有机材料,相比于无机材料,有机材料在寿命方面有天生的短板。OLED显示技术具有自发光的特性,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光,而且OLED显示屏幕可视角度大,并且能够节省电能。因为自发光的特性,OLED在黑色方面表现的更纯粹,因为材料只要不发光,那显示的就是黑色,同时视角广、对比高、耗电低、反应速率高都是OLED面板的特性。



OLED面板结构

<hr/>最后让我们来看到三星量子点的QLED技术。

QLED是“Quantum Dots Light Emitting Diode Display”的缩写,中文翻译过来就是量子点发光二极管。其实QLED电视机也是LED电视机的一种,只不过是利用了量子点技术提高了关键图像的显示质量。
这种技术可以通过电驱动发光产生图像,而不需要液晶和背光,算是一种新型的屏幕技术。


QLED更像是OLED,它也像OLED一样可以自发光,但光源不是二极管,而是量子点。量子点是纳米级大小的球形材料,肉眼无法看到,在电压的作用下会自发光。简单来说,量子点其实就是一种会发光会变色的颗粒物。



其实就目前的量子点屏幕来说,与传统的LCD面板仅仅是做了背光方式上的改变,是作为LCD面板的延伸,并没有什么根本上的改变。通俗点说,目前的量子点显示器就是在VA面板中加了一张膜,也就是上图红框中的那张QDEF膜。

  我们都知道,目前LED背光方式中,为了显现出三原色,有两种背光方法:其一是直接通过RGB LED灯光进行背光,这样成本非常高基本没有显示器在使用;其二是目前商用显示器的普遍背光方式:伪白光LED背光,利用像素点的荧光粉显色,什么是伪白色LED背光呢,就是通过在蓝光LED中加入黄色荧光粉的方式发出白色背光(上图蓝框中的blue LEDs位置)。
<hr/>那么QLED有什么特点呢?

电视机发光的颜色取决于发光物质的间隙,对于一些物质来说,间隙是一定的,所以大多数材料只能够发出一种颜色的光。每一种材料发出一种光,自然界那么多种颜色岂不是要很多材料?确实是这样,但找到那么多种发光材料哪有那么容易,这导致了很多颜色的光是发布出来的。很多年来,这都是一台难题。量子点的出现就完美解决了这个难题,由于量子点的材料非常小,小到人眼无法看到,所以通过控制浓度、温度等方式,可以让量子点发出自然界所有的光。
把这种特性用专业术语来说就是广色域。QLED发出的光纯度高,因此对于提升色彩效果非常有帮助,三星曾放豪言:QLED的色彩可以媲美世界上任何一种显示技术。这也就是你会发现为何目前有很多VA面板达到了125%SRGB色域的原因,而正常的IPS仅为99%-100%SRGB
其二QLED由于材料的特殊性,体积只有2纳米到10纳米的大小,这个厚度远远小于传统的LCD屏幕,甚至比可弯曲的OLED还要薄上那么一点。薄如纸片的电视机在不久之后有望展目前大众眼前。
其三QLED本身也是LED的一种,LED在亮度上发挥就非常令人满意,如今加上量子点,显示效果会更加明亮。QLED可以在不失去饱和度的情况下,使得画面上所有的颜色变得更加明亮。这种技术也可以和HDR相辅相成,对两者的发展都有好处。在亮度上QLED比OLED跟LCD要高上许多。
<hr/>QLED VS OLED

目前我们可以将这两种技术互相对立起来对比一下,看看他们之间在各个方面的表现差异,包括亮度、可视角度、对比度等性能。(数据来源QLED与OLED之间看起来很像 它们之间有什么区别)

黑色水平
如果一块显示屏能够呈现出最深的黑色,可以说是达到一种完美显示效果的最重要因素。更深的黑色水平可以带来更高的对比度,让画面颜色更丰富。因此,如果想要更绚丽的效果和眼花缭乱的画面,那么涉及到黑色水平的参数时,OLED是当仁不让的冠军。
QLED电视机改善了LED电视机的黑色水平,但仍然需要依赖于LCD电视机的背光组件。就算拥有最先进的调光技术,可以有选择性的将LED背光调整远离不需要背光的地方,但QLED依然还能看出有背光照射的效果,在屏幕上或是有一点点漏光的现象。这种显目前画面上显示黑色的天空和星星、或者是在看影片时顶部和底部的黑色空白区尤为明显。结果就是在明亮的元素周围会出现一种轻微的薄雾或光晕效果,让线条变得更加模糊。就算是最先进的QLED电视机,这些都是不可避免的温恩替,尽管随着时间的推移和技术的进步,这种显现越来越不明显。但如果你打算购买三星的QLED电视机,这也许不是指什么大问题,但是至少要了解产生这种现象的原因。至于后续QLED电视机新品会将这个问题完善到什么地步,还要等到最新的产品上市后才能揭晓答案。
而OLED则没有这些问题,如果OLED显示黑色的区域,完全不会有背光,因此就是真正的黑色。显然,在这个方面谁更出色,答案很明显。获胜:OLED
亮度

当谈到亮度的时候,这是QLED电视机就有了非常巨大的优势。没错,应为LED电视机本身在亮度上就非常不错,而量子点技术的加入则让显示效果变得更加明亮。正因为如此,QLED电视机拥有更高质量的“彩色效果”,这意味着他们能够在不失去色彩饱和度的情况下,使画面上所有的颜色变得更加明亮。QLED电视机制造商也宣称这样的技术对HDR内容更有好处,因为在图像上的色彩可以用更高的亮度显示。例如,画面上显示湖泊或一辆汽车玻璃上的反光,会更加逼真,也也更容易看到。
不过,当谈到HDR电视机的效果时,我们可以从OLED电视机完美的黑色水平上获得另一种效果体验。但当你从完美的黑色画面开始时,在那些高亮显示的区域中,对于HDR效果来说,感知到的对比度效果的亮度要低一些,而最终的结果是给人的感觉QLED电视机更亮一些,至少黑暗的环境中是这样。在有很多环境光的房间里,QLED的亮度优势可以很好地帮助传达更明亮的视觉冲击力。获胜:QLED
色域

OLED过去在色域这个方面具有统治性的优势,但量子点技术通过提高背光的反射方式,使得QLED电视机在颜色精度、颜色亮度和色域方面都有了大幅提升,使它们在OLED电视机面前丝毫不落下风。同样QLED制造商们也表示,在极端亮度的情况下色彩饱和是一种优势,但我们还没有看到这种技术上的体现,在正常的观看情况下优势并不那么明显。获胜:平局

响应时间

响应时间指的是每个二极管从“开”到“关”的状态所需要的时间。随着响应速度的加快,可以降低模糊效果。
OLED凭借其较小的二极管以单一像素的工作原理,在响应时间上表面上看要更快一些。相比之下,QLED电视机中的二极管不仅速度偏慢,而且在LCD显示屏后的背光是以簇的形式工作,而不是单个的像素。这就导致了“开”和“关”状态之间整体切换的速度更慢。事实上,OLED材质面板目前是所有电视机技术中响应时间最快的一种技术,这使得它在这方面成为了一台明显的赢家。
输入延迟
至于输入延迟特性,LG在这方面已经大幅改进了OLED电视机的属性,让其成为各种快节奏第一人称射击游戏的玩家的真正选择,不过目前我们还无法测试其他厂商的OLED电视机水平。我们知道,OLED对于游戏玩家来说并不是一台坏选择,但是哪种模式的输入延迟最少还有待观察。由于QLED电视机的输入延迟在不同的牌子和型号上有很大差异,因此很难对QLED进行排名。因此OLED和QLED都可能是游戏玩家的一台选择。获胜:平局
可视角度

在这个方面,OLED又是明显的赢家。观看QLED电视机,最好的角度就是面对着画面的中心,画面质量,包括颜色和对比度都会随着角度的增加而降低。我们向一侧移动,或者上下移动,都会看到明显的差异。虽然不同型号之间的严重程度不同,但总体的特质不会改变。虽然LG生产了一种名为IPS的LCD面板,其可视角度要比VA类型LCD面板稍好一些,但与OLED相比依然没有任何优势。同样,三星的最高端的QLED电视机虽然有更新的面板设计和不同的反反射涂层,但也只是缓解的作用,并非是彻底解决。不过尽管OLED在可视角度上依然是最好的,但它们之间的差距正在迅速缩小。事实上,我们预计三星的2018QLED电视机产品将会有更好的观看角度。
OLED电视机最大可以在84度的角度下观看,亮度也没有答复下降。虽然一些QLED电视机对此专门进行了专门的优化,但OLED目前仍然优势明显。获胜:OLED
画面尺寸

OLED电视机技术发展已经有几年的时间了,但是当OLED刚开始的时候,尺寸就局限在55英寸。虽然到了今天,LG已经推出了88英寸的OLED电视机,但是与QLED电视机相比选择或是不多。QLED显示屏的尺寸显示更少,100英寸以下提供了多种选择。虽然对大多数人来说,尺寸的细微差异感受并不大,但从技术上来说,QLED具有更大的优势。获胜:QLED
使用寿命

LG表示,如果在50%的亮度下每天看五个小时,OLED电视机的寿命是54年。但这种结论目前还无法验证,毕竟OLED电池从2013年才开始出现,因此目前谈寿命还为时尚早。处于这个原因,我们认为QLED由于有据可查,因此在这个方面胜出。获胜:QLED
烧屏问题

其实我们很不情愿的将这个对比项目加入进来,因为用“烧屏”这个词并不准确,其实只是一种显示效果的退化。对大多数人来说,产生的影响并不大。
我们知道“烧屏”这样现象是由于长时间阴极射线管所造成。当画面长时间显示静态图像时,图像在屏幕上就会留下“残影”。它真正的原理是在电视机屏幕后面的荧光粉由于连续发光太长时间没有任何“休息”,导致荧光粉损耗,形成了固定的画面。
同样的问题会出目前OLED电视机上。因为发光的化合物会随着时间的推移而慢慢降解。如果你把一台像素的使用时间变得足够长,那么你就会使它过早地变暗,在其它像素的对比下,造成一种偏暗的印象。然而在现实中,这并不会给任何普通用户带来困扰。只有长时间故意显示同一画面的情况下,才会出现这种问题。即使是某些频道的台标经常出现,但也可以通过断电休息来避免引起问题。除非你每天必须都要看很长时间ESPN,而且连续很多天,并且是在最亮的情况下才可能引起这样问题。记住,依然是可能。
也就是说,这种可能性是存在的,应该被注意到。但由于QLED电视机更不容易烧屏,所以从技术的角度上来说,后者或是赢得了这场战斗。获胜:QLED
能耗

OLED面板很薄,不需要背光,因此OLED要比QLED更轻薄,同时也消耗更少的电量,这一点没有什么可讨论的。获胜:OLED
价格

以前QLED在价格上会轻松获胜,但随着OLED面板的成本逐渐降低,售价也慢慢变得更亲民,基本上OLED与QLED的售价目前比较接近。因此基本在价格上的对比,二者差异并不太大。获胜:平局
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| 来自北京
qCrBIGZK | 来自北京
现在的量子点技术仅仅是改变了液晶显示背光技术,那么真正的量子点技术和micro led比起来谁更好呢
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belic | 来自北京
对标OLED的话未来是micro led,因为这玩意儿不是有机物,不存在寿命,就不会有烧屏这种现象,看后面色彩跟其他性能方面能不能赶上来
对标QLED的话看谁发展快了,但三星不会垄断,其他厂家会拼命研发Micro LED,看发展了,希望Micro LED早点量产,有竞争才有价格嘛
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动如水 | 来自北京
所以我们是不认同把所谓的QLED拿出来和OLED比较的,不是同一个集合内的事务。

只能说是“三星产的量子点LED背光TFT-LCD"和基于磷光材料的白光LED背光TFT-LCD有啥区别。
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playsky | 来自北京
QLED技术上TCL和三星的有啥区别?为啥他们在北美的销量都这么好?
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talk! | 来自北京
一种是处于研发阶段的全真QLED,一种是目前是市场上的QLED。本文完全没有区分清楚。
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wxkingstar | 来自江苏
本文是浅析,望大神指点更深
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岚翼 | 来自北京
你好,具体的qled的响应数据有吗? 相比于普通led呢?
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HIFILI | 来自北京
QLED本质上还是led,主力是改变色彩
响应时间不是改善方向
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gallops | 来自北京
这是光致发光QD LCD,还有类oled的电致发光QLED
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