Przegląd popularnych technologii wyświetlaczy stosowanych w TV

OLED, IPS, QLED, LED, VA, FALD… Nie są to nazwy asteroidów, położonych gdzieś na dalekich orbitach, a różnorodnych technologii wykorzystywanych dziś w wyświetlaczach telewizorów i innych ekranów. Dziś spróbujemy Wam nieco przybliżyć, jakie zabiegi techniczne kryją się za tajemniczymi skrótami opisującymi narzędzia, z jakich korzystamy dziś codziennie. A także, jakie te zabiegi przynoszą efekty. Zapraszamy do lektury!

OLED, czyli organiczne diody w akcji

Bardzo popularną technologią, która swego czasu zrobiła niemałe zamieszanie na rynku jest OLED. Telewizory te wykorzystują diody, bazujące na polimerach, które są związkami organicznymi. Stąd literka “O”, będąca skrótem od “organic”. Diody takie, w porównaniu do typowych diod LED, wykorzystywanych w telewizorach opisywanych wyżej, nie wymagają dodatkowego podświetlenia - świecą same z siebie. Dzięki temu panele OLED są znacznie prostszymi konstrukcjami, niż wyświetlacze opisywane powyżej.

Telewizory typu OLED słyną z bardzo szerokiej palety barw, które reprodukowane są w sposób bardzo żywy i wyrazisty. Właściwości organicznych diod owocują też znakomitą czernią. Podczas odtwarzania czarnego koloru po prostu nie świecą. Niemałą zaletą - szczególnie dla osób, które lubią seanse w gronie rodziny czy znajomych - jest także jednolity obraz, niezależny od kąta widzenia. Panele LED cechują się też wyjątkowo szybkim czasem reakcji, stąd smużenie obrazu w takich telewizorach zwyczajnie nie występuje.

Czy to urządzenia idealne? Oczywiście, nie. Za piękne kolory trzeba niemało zapłacić. Panele OLED są także bardzo delikatne - trzeba bardzo uważnie chronić je przed wilgocią. Doskonałe czernie osłabiają też drugi biegun. Barwy białe nie są tak wyraziste, jak w przypadku tych na wyświetlaczach LCD.

Zalety:

• bardzo szeroka paleta kolorów,
• żywe i wyraziste barwy,
• doskonałe czernie,
• obraz niezależny od kąta widzenia,
• szybki czas reakcji.

Wady:

• wysoka cena,
• delikatna konstrukcja i wrażliwość na wodę,
• słabsza jakość jasnych barw, niż w przypadków telewizorów LED.

Wyświetlacze typu LED 

Na początku warto zaznaczyć, że telewizory typu LED są specyficzną odmianą dobrze znanych ekranów ciekłokrystalicznych, czyli LCD. Różnica między dominującymi dziś na rynku LED-ami, a “elcedekami” starszego typu leży w sposobie podświetlenia ekranu. Do pewnego momentu w panelach LCD odpowiadały za to świetlówki typu CCFL (tzw. zimne katody). Podzespoły większe, bardziej prądożerne i mniej przyjazne dla środowiska w porównaniu do diod elektroluminescencyjnych, czyli właśnie LED-ów. To od nich swoją nazwę biorą omawiane tu telewizory. Zmiana typu podświetlenia z pewnością zaowocowała na plus w kwestii jakości obrazu. Skorzystali więc na tym i odbiorcy.

Nieorganiczne diody LED - w przeciwieństwie do stosowanych w wyświetlaczach OLED, gdzie “O” oznacza “organic” - nie świecą same z siebie, dlatego wymagają dodatkowego podświetlenia. Co do zasady, stosuje się dwa sposoby rozmieszczenia diod: krawędziowe bądź pełne.

Źródło: The Appliances Reviews, https://tiny.pl/rkz5x

Edge-LED backlight - telewizory LED z podświetleniem krawędziowym 

Jak sama nazwa wskazuje, diody w takich konstrukcjach znajdują się na krawędziach ekranu. Liczba i grubość taśm LED nie jest przesądzona z góry, zależy tu od konkretnego urządzenia. Budżetowe modele są w stanie korzystać z nawet jednego lub dwóch pasów diod, podczas gdy najdroższe mają LED-y na wszystkich czterech krańcach panelu. Oczywiście, ostatnie rozwiązanie jest najbardziej korzystne.

Podświetlenie krawędziowe pozostaje najprostszym i najmniej kosztownym sposobem podświetleniem wyświetlaczy telewizorów za pomocą diod LED. Jednocześnie jest rozwiązaniem, z którego producenci korzystają najczęściej. Dlaczego? Telewizory podświetlane krawędziowo mogą być bardzo cienkie (nawet 2,5 cm), co dla wielu kupujących ma bardzo duże znaczenie. Cieńsze potrafią być tylko OLED-y. Oprócz tego takie urządzenia są mało prądożerne, co jest bardzo logiczne. Korzystają wszak ze stosunkowo małej liczby diod. Są także stosunkowo niedrogie, w porównaniu do innych rozwiązań.

Podświetlenie krawędziowe ma jednak swoje wady. Największą z nich jest nierównomierna jasność ekranu, co szczególnie widoczne jest podczas ciemnych scen. W miejscach znajdujących się w pobliżu taśm z diodami obraz zawsze będzie nieco jaśniejszy, niż w środku.

Zalety:

• niska cena,
• atrakcyjne wzornictwo - telewizory są bardzo cienkie,
• niski pobór mocy.

Wady:

• nierównomierna jasność ekranu.

Direct-LED backlight - telewizory LED z pełnym podświetleniem

Jak łatwo się domyślić po lekturze powyższych akapitów, telewizory z pełnym podświetleniem posiadają diody rozmieszczone na całej powierzchni matrycy. Taśmy z diodami umieszczone są równolegle do siebie, najczęściej w odległości 7-12 cm, w zależności od konkretnego modelu.

Rozkład wad i zalet będzie tu lustrzanym odbiciem odbiorników z podświetleniem krawędziowym. Urządzenia te cechują się równą, jednolitą jasnością na przestrzeni całego ekranu, co z pewnością korzystnie wpływa na komfort oglądania. Niestety, jednocześnie pobierają relatywnie dużo mocy i są droższe, niż ich krawędziowe odpowiedniki. Oprócz tego obudowy takich telewizorów są dość grube - diody, najzwyczajniej w świecie, zajmują miejsce. Z tego względu pełne podświetlenie nie należy do najczęstszych wyborów producentów. Możemy je spotkać w niektórych telewizorach spod znaków Philipsa, Sony czy LG.

Zalety:

• równomierna, jednolita jasność na przestrzeni całego ekranu,
• dobrej jakości kontrast oraz reprodukcja czerni i bieli.

Wady:

• relatywnie duży pobór mocy,
• wyższa cena, niż w przypadku telewizorów z podświetleniem krawędziowym,
• spora grubość obudowy.

FALD - podświetlenie pełne z wygaszaniem strefowym

Poszczególne litery skrótu FALD oznaczają Full-Aray Local Dimming. Producenci takich telewizorów próbują korzystać z zalet pełnego podświetlenia, mierząc się jednocześnie z opisanymi wyżej niedogodnościami. W tej technologii diody rozmieszczone są na całej powierzchni panelu, jednak w zależności od wyświetlanego materiału mogą się niezależnie włączać i wyłączać w różnych miejscach ekranu, tzw. strefach.

Dzięki takiemu rozwiązaniu na jakości zyskuje odtwarzanie czarnych kolorów, a także poziom kontrastu. Według niektórych recenzentów, pod kątem jakości czerni FALD jest w stanie zbliżyć się nawet do niedoścignionych pod tym względem OLED-ów. Jest to technologia, która doskonale sprawdza się w monitorach dla graczy oraz przy wyświetlaniu materiałów HDR. Są to urządzenia, które cechują się też bardzo korzystnym stosunkiem jakości do ceny.

Pamiętajmy jednak, że to ciągle wyświetlacze LCD - borykają się zatem z charakterystycznymi dla tej technologii problemami. Jakość obrazu jest zależna od kąta widzenia, zaś wygaszanie stref może powodować tzw. efekt halo, polegający na “aureolach” wokół jasnych obiektów na ciemnym tle. To także stosunkowo rzadko stosowana technologia, spotykana wśród takich producentów, jak LG czy TCL. Na dodatek trudno tu o równy poziom. Brak standaryzacji sprawia, że podczas gdy większość odbiorników posiada 50-60 stref diod, równie dobrze można znaleźć i takie, które mają ich zaledwie 40.

Zalety:

• bardzo głęboka czerń,
• wysoki poziom kontrastu,
• bardzo dobry poziom odtwarzania materiałów HDR,
• świetne dla graczy,
• korzystna relacja jakość/cena.

Wady:

• jakość obrazu zależna od kąta widzenia,
• efekt halo,
• brak standaryzacji,
• niska dostępność na rynku.

QLED - możliwości kropki kwantowej

Nie dajcie się zwieść pozorom - QLED nie jest odmianą ekranów OLED. “Q” w skrótowcu oznacza “Quantum” i mówi nam o wyróżniku tej technologii, jaką są kropki kwantowe (ang. quantum dots). Są to nanocząsteczki będące w stanie zmieniać długość fali przechodzącego przez nie światła. Znajdują się na dodatkowej warstwie, tzw. folii QFED.

Dzięki zastosowaniom kropek kwantowych ekrany QLED skracają dystans między “zwykłymi” telewizorami LED a OLED-ami, poprawiając paletę kolorów oraz pogłębiając ich nasycenie. Wśród producentów największym zwolennikiem tej technologii pozostaje firma Samsung.

Zalety:

• poszerzona paleta kolorów w stosunku do telewizorów LED,
• głębia barw.

Wady:

• identyczne, dla wszystkich ekranów LED - patrz wyżej.

Matryce typu VA i IPS - rzecz tkwi w kierunkach

Jedną z najważniejszych - jeśli nie najważniejszą - częścią ekranów LED, które wymagają oddzielnego omówienia są matryce. Dziś stosowane są przede wszystkim dwa rozwiązania technologiczne: VA (Vertical Alignment) oraz IPS (In-Plane Switching). Stanowią one ciekawy przykład tego, jak pozornie niewielkie - acz fundamentalne - różnice mogą przynosić bardzo różne efekty. 

Jak powiedzieliśmy, zarówno matryce VA, jak i IPS należą do ekranów ciekłokrystalicznych. Różnica pomiędzy nimi polega na kierunku ułożenia kryształów na matrycy. W przypadku VA mamy do czynienia z różnymi kierunkami, zaś matryce IPS korzystają z kryształów ułożonych równolegle do siebie.

Matryce VA - popularność i atrakcyjna cena 

Matryce VA uchodzą za mniej doskonałe konstrukcje, niż IPS. Nie przeszkadza im to jednak należeć do najczęściej wybieranych. Są one w stanie wyświetlać bardzo dobre czernie, na dodatek w wysokim kontraście. Nie są jednak najwyżej oceniane w kwestii czasu reakcji. Choć monitory oparte na matrycach VA należą do najczęściej produkowanych monitorów gamingowych, to w dynamicznych strzelankach IPS-y poradzą sobie znacznie lepiej. I warto o tym pamiętać.

Wyświetlacze oparte na matrycach VA, z uwagi na wysoki kontrast i bardzo dobrej klasy czernie, bardzo dobrze sprawdzą się podczas nocnych seansów. Z tego rozwiązania bardzo często korzysta np. Samsung.

Zalety:

• wysoki kontrast,
• bardzo dobra jakość czerni,
• popularność,
• atrakcyjna cena.

Wady:

• nie najlepszy czas reakcji,
• przeciętne kolory.

Matryce IPS - najbardziej popularny typ ekranu

Z matryc typu IPS producenci monitorów i ekranów korzystają bodaj najchętniej. Do zalet tej technologii należą żywe kolory oraz szeroki kąt widzenia umożliwiający oglądanie filmów z różnych miejsc w pomieszczeniu. Ekrany IPS cechują się także błyskawicznym czasem reakcji, co szczególnie powinno zainteresować graczy.

A wady? Jak można się domyślić, czarne kolory i kontrast będą tu na słabszym poziomie, niż w przypadku matryc typu VA. Jeżeli jednak korzystamy z telewizorów przede wszystkim przy dziennym świetle, nie powinniśmy się tym zbytnio kłopotać. Producentem, który bardzo często wykorzystuje matryce IPS w swoich produktach jest południowokoreański gigant, LG.

Zalety:

• żywe, bogate kolory,
• szeroki kąt widzenia bez utraty jakości obrazu,
• bardzo szybki czas reakcji.

Wady:

• niezbyt głębokie czernie,
• słabszy kontrast, niż w przypadku matryc VA.

MiniLED - nowość na rynku telewizorów

Nasz przegląd zakończymy krótkim opisem technologii, która w momencie pisania tego tekstu (przełom Q1 i Q2 2021 r.) dopiero wita światło dzienne. Jest nią miniLED, w którą wyposażono nowe telewizory Samsunga z serii Neo QLED. Flagowym modelem tej serii jest Samsung Neo QLED QN91A. 

Pierwsze recenzje nowych telewizorów mówią, że miniLED ma być “największym dotąd zagrożeniem dla dominacji OLED-ów”. Zaawansowane rozwiązania technologiczne - jak, bagatela, aż 792 strefy diod - pozwalają na osiągnięcie znakomitej głębi czerni i wysokiego kontrastu, niespotykanego dotąd w ekranach typu LCD. Choć słowo “rewolucja” to zbyt wiele, z pewnością możemy mówić o kolejnych krokach naprzód.

Technologia miniLED nie doczekała się jeszcze pełnej specyfikacji.

Podsumowanie

Gdyby pokusić się o najbardziej ogólny podział wyświetlaczy telewizorów, można by powiedzieć o ekranach wykorzystujących diody organiczne (OLED) oraz ciekłokrystalicznych (LCD). Te drugie, jako że wymagają podświetlania - nie korzystają z samoistnie świecących diod, jak ma to miejsce w przypadku OLED-ów - rozwiązują tę kwestię na kilka różnych sposobów. Na scenę wchodzą tu technologie edge LED, direct LED oraz FALD. Dystans pomiędzy możliwościami telewizorów OLED a wyświetlaczy typu LED próbuje skrócić kropka kwantowa, wykorzystywana w ekranach typu QLED. Patrząc za to z innej strony, możemy powiedzieć jeszcze o dwóch rodzajach matryc, różniących się położeniem kryształów: VA oraz IPS.

Sporo tego. Mamy więc nadzieję, że powyższe podsumowanie pomoże Wam odnaleźć się wśród tajemniczo brzmiących akronimów. A kiedy postanowicie wybrać telewizor dla siebie, będziecie mogli uczynić to w sposób znacznie bardziej świadomy, niż przed lekturą tego tekstu. Proste zestawienie możliwości poszczególnych technologii w najbardziej kluczowych obszarach zawarliśmy w poniższej tabeli.