Was ist QD-OLED? Die Hybrid-TV-Technologie ausführlich erklärt
Was bekommt man, wenn man einen QLED-Fernseher mit einem OLED-Fernseher kreuzt? Nein, das ist nicht nur der Aufbau irgendeiner albernen Pointe, sondern eine tatsächliche TV-Technologie-Zusammenführung namens QD-OLED. Dieses entschlüsselte Akronym steht für „Quantum Dot Light Emitting Diodes“ und ist der Grund, warum QD-OLED-Fernseher in den letzten Jahren zu den besten Fernsehern gehörten, die man für Geld kaufen kann.
Es ist die Art von Bildqualität, die man wirklich sehen muss, um sie zu glauben. Dank der in den selbstemittierenden OLED- Bildschirm integrierten Schicht aus Quantenpunkten ist ein QD-OLED in der Lage, ein breites Farbspektrum und intensive Helligkeitsstufen zu liefern, insbesondere beim Ansehen von HDR-Filmen und -Shows. Da ein QD-OLED jedoch nicht über eine Hintergrundbeleuchtung verfügt (wie Sie sie bei einem herkömmlichen QLED-Fernseher finden würden), ermöglichen die Millionen selbstemittierender Pixel dem QD-OLED, die Art von tiefschwarzem Schwarz zu erreichen, die Sie erwarten würden auf jedem OLED-Fernseher zu sehen.
QD-OLED-Fernseher und -Monitore sind noch relativ neu, obwohl TV-Marken wie Samsung und Sony diese fantastische Bildtechnologie bereits seit einigen Jahren nutzen. Vor diesem Hintergrund dachten wir, wir hätten diesen Erklärer zusammengestellt, um Sie durch die Besonderheiten der QD-OLED-Technologie zu führen.
Was ist QD-OLED?
Einfach ausgedrückt handelt es sich bei QD-OLED um eine Hybrid-Display-Technologie, die die bereits sehr beeindruckenden Eigenschaften von OLED-Fernsehern nutzt und deren Helligkeit und Farbe durch den Einsatz von Quantenpunkten verbessert.
Das Ergebnis ist ein Fernseher, der die atemberaubenden Kontraste und perfekten Schwarztöne von OLED aufweist und gleichzeitig Helligkeitswerte liefert, die alles übertreffen, was wir bisher von OLED gesehen haben.
Dieser „Beste aus beiden Welten“-Vorteil war weitgehend theoretisch, bis wir auf der CES 2022 die Gelegenheit bekamen, ihn selbst zu sehen. Diese Eindrücke blieben auch dann erhalten, als wir die ersten beiden QD-OLED-Fernseher zum Testen mitbrachten: zuerst mit dem Sony A95K . und dann noch einmal mit dem Samsung S95B . Beide Fernseher erhielten von unserem TV-Guru Caleb Denison die seltene 10/10-Bewertung.
Schneller Vorlauf bis 2024: Nach dem Erfolg des Samsung S95B QD-OLED würde das Unternehmen 2023 das S95C und das diesjährige Modell, das Samsung S95D, auf den Markt bringen. Sony hat außerdem eine Gen-2-Version seiner QD-OLED-Technologie herausgebracht, die als Sony Bravia Series XR A95L bezeichnet wird. Wir konnten beide QD-OLED-Fernseher tatsächlich testen und waren völlig überwältigt von dem, was die einzelnen Marken für 2024 auf den Markt bringen.
Abgesehen von den Bildverbesserungen ist es auch möglich, dass QD-OLED-Fernseher mit der Zeit in der Anschaffung günstiger werden als OLED-Fernseher ähnlicher Größe. Wir werden später noch ausführlicher darauf eingehen. Da QD-OLED-Fernseher im Wesentlichen eine Weiterentwicklung von OLED sind, wird erwartet, dass einige der cleveren Dinge, die LG mit seinen OLED-Panels gemacht hat, wie transparente Displays und rollbare Displays, auch mit QD-OLED-Modellen möglich sein könnten.
Wie funktioniert QD-OLED?
Um das Innenleben von QD-OLED zu verstehen, müssen wir kurz die Unterschiede zwischen QLED und OLED erklären.
QLED-Fernseher
QLED-Fernseher nutzen zur Erzeugung seiner Bilder vier Hauptelemente: eine LED-Hintergrundbeleuchtung , eine Schicht aus Quantenpunkten, eine LCD-Matrix und einen Farbfilter.
Die LED-Hintergrundbeleuchtung erzeugt die gesamte Helligkeit, die Sie sehen – und moderne LED-Hintergrundbeleuchtungen können viel Helligkeit erzeugen, weit mehr als OLED-Lichtquellen. Es ist jedoch schwierig, diese Helligkeit zu erreichen und gleichzeitig ein Vollspektrum-Weiß beizubehalten.
Die Lösung: Beginnen Sie mit einer wirklich hellen blauen LED-Lichtquelle und verwenden Sie dann rote und grüne Quantenpunkte, um das Blau in ein vollständiges Weißspektrum auszugleichen. Da Quantenpunkte so eingestellt werden können, dass sie bestimmte Farben aussenden, und dies erstaunlicherweise mit einem nahezu 100-prozentigen Wirkungsgrad, erhalten QLED-Fernseher eine dringend benötigte Verbesserung ihrer Farbgenauigkeit, ohne dass sie dabei an Helligkeit verlieren oder mehr Energie verbrauchen müssen.
Von dort gelangt das gereinigte weiße Licht durch die LCD-Matrix (die dafür verantwortlich ist, welche Bilder Sie sehen und wie hell oder dunkel die Bereiche des Bildschirms sind) und schließlich durch den Farbfilter, der das weiße Licht in das richtige umwandelt Mengen an Rot, Grün und Blau, damit wir echte Farbbilder sehen.
Es ist ein gutes System, das helle und sehr farbenfrohe Bilder erzeugt. Außerdem ist die Herstellung recht erschwinglich, da alle Komponenten bis auf die Quantenpunkte schon seit Jahrzehnten existieren und nun „billig“ in der Herstellung sind.
Aber es hat auch Nachteile. Ganz gleich, wie sehr sich die LCD-Matrix auch anstrengt, sie kann in dunklen Szenen nicht 100 % des Lichts blockieren, sodass Sie nie das perfekte, tintenschwarze Schwarz erhalten, das Sie auf einem OLED-Fernseher sehen. Die LCD-Matrix verursacht auch Probleme bei der Betrachtung außerhalb des Betrachtungswinkels, da sie dazu neigt, das Licht direkt vom Bildschirm nach außen zu „tunneln“.
QLED muss außerdem mehr Energie verbrauchen, um die sichtbare Helligkeit zu erzeugen, da die Kombination aus LCD-Matrix und Farbfilter das von der LED-Hintergrundbeleuchtung erzeugte Licht verringert. Dadurch sind QLED-Fernseher weniger energieeffizient als OLED-Fernseher.
Letztendlich, und das dürfte nur für dekororientierte TV-Käufer von Bedeutung sein, summieren sich alle diese Elemente zu einem insgesamt dickeren TV-Panel.
OLED-Fernseher
Ein OLED-Fernseher verwendet eine OLED-Lichtquelle und einen Farbfilter, um sein Bild zu erzeugen.
Das klingt im Vergleich zu QLED-Fernsehern bemerkenswert einfach und ist es auch. Dank der emittierenden Natur des Grundelements von OLED-Fernsehern – des OLED-Pixels – kann diese eine Zutat für Helligkeit und Bilderzeugung sorgen und im Wesentlichen die Rolle sowohl der LED-Hintergrundbeleuchtung als auch der LCD-Matrix in QLED-Fernsehern erfüllen.
Ohne LCD-Matrix sind die Betrachtungswinkel bei OLED-Fernsehern so nahezu perfekt wie nie zuvor. Sie können sitzen, wo immer Sie möchten, und trotzdem die gleiche Helligkeit, den gleichen Kontrast und die gleiche Farbe sehen.
Und wie wir bereits angedeutet haben: Da OLED-Pixel vollständig ausgeschaltet werden können, wenn ein Bild eine perfekte Schwärze erfordert, erhalten Sie genau das: Es wird überhaupt kein Licht emittiert.
Aber auch OLED-Fernseher sind nicht perfekt. Sie können aus einem OLED-Pixel nur eine bestimmte Helligkeit herausholen. Es funktioniert hervorragend bei schlechten Lichtverhältnissen, kann aber in helleren Umgebungen einfach nicht mit der speziellen LED-Hintergrundbeleuchtung von QLED mithalten. Wenn Sie jemals einen QLED- und einen OLED-Fernseher nebeneinander in einem hell erleuchteten Costco-Lagerhaus betrachtet haben und den QLED-Fernseher ansprechender fanden, liegt das wahrscheinlich an seiner überlegenen Helligkeit.
Die Helligkeit von OLED-Fernsehern ist aus zwei Hauptgründen geringer als die von QLED. Erstens und am wichtigsten: Jedes OLED-Pixel erzeugt sein eigenes Licht. Aber je mehr Leistung Sie durch ein OLED-Pixel leiten, desto mehr verkürzt sich seine Lebensdauer. OLED-Fernseher könnten also wahrscheinlich heller werden als heute, aber nur wenige Käufer würden mit einem Fernseher zufrieden sein, der nur halb so lange hält. Die in der Hintergrundbeleuchtung eines QLED-Fernsehers verwendeten LEDs sind dieser Art der Alterung weitaus weniger ausgesetzt und können noch lange Zeit viel Licht erzeugen.
Zweitens: Unabhängig davon, wie viel Licht ein OLED-Pixel erzeugen kann, wird ein Teil dieses Lichts vom Farbfilter absorbiert.
OLED-Panels sind auch anfällig für das sogenannte Einbrennen. Wenn Sie auf einem OLED-Fernseher viele Stunden hintereinander dieselben Inhalte anzeigen – beispielsweise ein untergeordnetes Info-Banner in einem Nachrichtensender oder ein Kontrollfeld in einem Videospiel –, kann dies dazu führen, dass diese Pixel schneller altern als die Pixel selbst die ständig unterschiedliche Bilder anzeigen.
Der verbleibende „Schatten“ dieses statischen Inhalts wird als Einbrennen bezeichnet und ist, sobald er auftritt, normalerweise dauerhaft.
Da der Markt für großformatige OLED-Panels praktisch ein Monopol darstellt und nur ein Unternehmen – LG Display – sie herstellt und an Unternehmen wie LG, Sony, Philips und Vizio verkauft, wird es noch einige Zeit teurer bleiben als QLED kommen.
QD-OLED: Die Helligkeitsbarriere überwinden
Die Frage, mit der sich die TV-Welt konfrontiert sieht, lautet also: Wie kann man alle Vorteile von OLED nutzen und gleichzeitig seine Schwächen verbessern?
Die Lösung heißt QD-OLED, von einigen Unternehmen auch als „QD Display“ bezeichnet.
Quantum Dot OLED erhöht die Gesamthelligkeit von OLED erheblich – und verbessert sogar die ohnehin schon hervorragende Farbe –, indem es optimiert, wie viel Licht ein einzelnes OLED-Pixel abgeben kann, und den Farbfilter eliminiert.
So funktioniert es.
Warum mit Weiß beginnen?
Derzeit erzeugen OLED-Fernseher ihren Licht- und Farbausgangspunkt mit weißem Licht. Dazu kombinieren sie blaues und gelbes OLED-Material zu einer Mischung, die reinem Weiß sehr nahe kommt. Warum dies tun, anstatt rotes, grünes und blaues OLED-Material zu verwenden? Die Antwort liegt in der Komplexität der Herstellung von OLED-Panels in den Größen 50 bis 88 Zoll heutiger Fernseher bei gleichzeitig möglichst niedrigen Kosten.
Um Ihnen einen Eindruck davon zu vermitteln, wie teuer ein echtes RGB-OLED-Panel ist, hat Sony früher einen 4K-55-Zoll-Monitor für die Rundfunk- und Filmindustrie hergestellt, die diese Technologie nutzte. Es kostete fast 28.000 US-Dollar, obwohl das Modell inzwischen eingestellt wurde und es nicht so aussieht, als ob Sony plant, in absehbarer Zeit einen Nachfolger der nächsten Generation auf den Markt zu bringen.
Wenn Sie jedoch mit weißem Licht beginnen, benötigen Sie eine Möglichkeit, die einzelnen roten, grünen und blauen Anteile des Spektrums zu trennen. Ein Farbfilter leistet dies hervorragend, aber Farbfilter verringern, wie oben erwähnt, die Helligkeit.
Die Technik von LG, einen Teil der durch den Farbfilter verlorenen Helligkeit zurückzugewinnen, beinhaltet die Verwendung eines weißen Subpixels, das den Farbfilter umgeht.
Wenn Sie SDR-Inhalte (Standard Dynamic Range) ansehen, ist die Nutzung dieses weißen Subpixels moderat. OLED-Fernseher können problemlos hell genug werden, um die vollständige Spezifikation für SDR zu erfüllen, ohne sich stark auf die Helligkeit des weißen Subpixels verlassen zu müssen.
„Displays aller Art, die diese Architektur verwenden, können eine Farbgenauigkeit bei relativ geringer Leuchtdichte erreichen“, sagte Jeff Yurek, Direktor für Marketing und Investor Relations bei Nanosys, einem Unternehmen, das Quantenpunkttechnologie entwickelt. Aber HDR-Material ist etwas kniffliger.
Beim Betrachten von HDR-Inhalten laden die Panels diese weißen Subpixel auf, um die höhere Helligkeit von HDR zu liefern. Es gibt jedoch eine Grenze dafür, wie stark Sie diese weißen Subpixel ansteuern können. Wenn Sie sie zu weit schieben, verkürzt sich nicht nur die Lebensdauer des Panels, sondern diese zusätzliche Helligkeit kann auch die Farbe der anderen Subpixel verwaschen, was sich besonders bei der Anzeige kleiner Elemente wie Text bemerkbar macht, die oft weniger scharf aussehen.
Zurück zu Blau
Um die technischen Hürden der OLED-Helligkeit zu überwinden, greifen QD-OLED-Fernseher auf das Handbuch von QLED-Fernsehern zurück. Nach dem gleichen Prinzip, mit dem ein QLED-Fernseher eine blaue Hintergrundbeleuchtung mithilfe roter und grüner Quantenpunkte in reines weißes Licht umwandelt, verwendet ein QD-OLED-Panel nur blaues OLED-Material als Basis für jedes Pixel.
Dieses blaue OLED-Pixel wird dann in drei Subpixel unterteilt: Ein blaues Subpixel, das das ursprüngliche blaue OLED-Material darstellt, bleibt unverändert; ein rotes Subpixel, das rot abgestimmte Quantenpunkte über eine blaue OLED schichtet; und ein grünes Subpixel, das grün abgestimmte Quantenpunkte über blaue OLED schichtet.
Da Quantenpunkte so energieeffizient sind, geht bei diesen beiden Farbtransformationen praktisch keine Helligkeit verloren. Das Ergebnis ist ein echtes RGB-OLED-Display ohne die Kosten und Komplexität eines diskreten RGB-OLED-Ausgangspunkts, den Helligkeitsaufwand eines Farbfilters oder die Notwendigkeit eines farbraubenden weißen Subpixels.
„Das Spannende an QD-OLED-Displays ist, dass sie kein weißes Subpixel benötigen, um die maximale Leuchtdichte zu erreichen“, sagte Yurek. QD-OLED wird in der Lage sein, das volle Farbvolumen von nahezu Schwarz bis hin zur vollen Spitzenleuchtdichte ohne Kompromisse auszudrücken.“
QD-OLED: günstiger?
Es kann mehrere Jahre dauern, aber es ist möglich, dass die Herstellung von QD-OLED-Fernsehern am Ende weniger kostet als die von OLED-Fernsehern. Der Verzicht auf den Farbfilter ist eine großartige Möglichkeit, die Material- und Herstellungskomplexität zu reduzieren, was zu einem geringeren Geldaufwand führen dürfte.
Und da QD-OLEDs theoretisch heller als OLEDs sind, ohne dass mehr Strom verbraucht wird, könnte es möglich sein, QD-OLEDs zu entwickeln, die die gleiche Helligkeit wie OLEDs haben und dabei weniger Energie verbrauchen. Ein geringerer Energieverbrauch senkt die Kosten vieler Komponenten, die für die Bewältigung höherer Energielasten konstruiert werden müssen.
Dies alles setzt voraus, dass sich die Investitionen, die für die Verwirklichung der QD-OLED-Fertigung erforderlich sind, schnell amortisieren werden, aber das ist zum jetzigen Zeitpunkt alles andere als sicher.
Haben Sie Ihren (OLED-)Kuchen und essen Sie ihn auch
Blaues OLED-Material – die Lichtquelle von QD-OLED-Displays – ist eine bekanntermaßen schwierig zu verarbeitende Substanz.
Ähnlich wie bei anderen OLED-Materialien gibt es einen dreifachen Kompromiss zwischen Lebensdauer, Helligkeit und Effizienz. Im Allgemeinen leiden jedes Mal, wenn Sie einem dieser Attribute Priorität einräumen, die anderen beiden. Treiben Sie ein OLED-Pixel stark genug an, um die gewünschte Helligkeit zu erzeugen, verringern Sie nicht nur seine Lebenserwartung, sondern auch seine Effizienz.
Doch QD-OLED-Displays könnten sich als Ausnahme von dieser Regel erweisen. Durch die Verwendung von drei Schichten blauem OLED-Material pro Pixel kann jede Schicht die Helligkeitslast teilen.
„Die Energiemenge, die das blaue OLED-Pixel im QD-OLED benötigt, um eine bestimmte Helligkeit auf der Vorderseite des Bildschirms zu erzeugen, wird geringer sein“, sagte Jason Hartlove, CEO und Präsident von Nanosys.
Wer stellt QD-OLED-Fernseher her?
Derzeit ist Samsung Display – eine Abteilung von Samsung, die Display-Technologien entwickelt, aber keine Endprodukte wie Fernseher oder Monitore verkauft – das einzige Unternehmen, das QD-OLED-Panels herstellt. Es verkauft diese Panels an Unternehmen wie Sony, Dells Alienware-Abteilung und Samsung Electronics (die Samsung-Abteilung, die Fernseher herstellt und verkauft). Wir gehen davon aus, dass sich weitere Unternehmen den Reihen der QD-OLED-Kunden von Samsung Display anschließen werden, nachdem wir bereits seit einigen Jahren mit dieser TV-Technologie vertraut sind.
Wir sind zuversichtlich, dass es irgendwann viele Unternehmen geben wird, die QD-OLED-Fernseher verkaufen, aber im Moment sieht es so aus, als wären Sony und Samsung in diesem neuen Bereich allein.
Wann wird es QD-OLED-Fernseher zu kaufen geben?
Sie können QD-OLED-Fernseher derzeit von Samsung und Sony kaufen, aber wie oben erwähnt, ist Ihnen das vielleicht nicht bewusst, weil die einzelnen Unternehmen ihre Produkte so benennen.
Beispielsweise wird der aktuelle QD-OLED von Sony auf der Website von Best Buy als Sony Bravia XR A95L 4K HDR OLED TV bezeichnet, auf Amazon ist er jedoch eindeutig als QD-OLED gekennzeichnet (siehe Abbildung). Auf der Samsung-Seite des Feldes werden sowohl die S90D- als auch die S95D-QD-OLEDs von Amazon und Best Buy als reine OLEDs gekennzeichnet. Hört auf, uns zu verwirren, Jungs! Diese Akronyme sind verwirrend genug.
Sie können das Samsung S95D-Modell in den Größen 55, 65 und 77 Zoll erwerben. Das Samsung S90D ist tatsächlich in mehr Größen als das Flaggschiff S95D erhältlich, darunter 42 Zoll, 48 Zoll und eine 83-Zoll-Option. Was Sony betrifft, ist das XR A95L in den Größen 55, 65 und 77 Zoll erhältlich.
Wie viel kosten sie?
Die QD-OLED-Fernseher von Samsung kosten erheblich weniger als die von Sony, doch wie Chefredakteur Caleb Denison betont, würden die meisten Menschen die subtilen Verbesserungen, die Sony bietet, nicht zu schätzen wissen. Dies macht es schwierig, den Preisaufschlag von Sony zu rationalisieren.
Der Samsung OLED 4K Smart TV S95D beginnt bei 2.600 US-Dollar für das 55-Zoll-Modell , während die 65-Zoll-Version 3.400 US-Dollar kostet. Dies sind jedoch die vollen UVP-Preise, und wir haben gesehen, dass sowohl die Modelle S90D als auch S95D einige große Rabatte erhalten haben. Tatsächlich können Sie den 65-Zoll-S95D derzeit für 2.800 US-Dollar bei Amazon kaufen. Der 77-Zoll-S95D kostet im Vollverkauf 4.600 US-Dollar, ist derzeit jedoch auf 4.100 US-Dollar reduziert.
Wenn Sie sich lieber für das Samsung S90D entscheiden, beginnen die Preise bei 2.000 US-Dollar für das 55-Zoll-Modell , das wir bereits bei 1.400 US-Dollar gesehen haben. Die 65-Zoll-Version kostet im Einzelhandel 2.700 US-Dollar, wobei die Preise bereits bei 1.700 US-Dollar liegen, und die 77-Zoll-Version kostet 3.700 US-Dollar, ist aber bereits bei 2.600 US-Dollar gesunken!
Sony wiederum verkauft den 55-Zoll-Bravia XR A95L für 2.700 US-Dollar , wir haben ihn jedoch schon für nur 2.500 US-Dollar im Angebot gesehen. Es gibt auch das 65-Zoll-Modell für 3.500 US-Dollar , das wir bereits für 3.300 US-Dollar gesehen haben. Diese regulären Preise sind nicht nur viel höher als die von Samsung, sondern die Rabatte, die wir gesehen haben, sind auch weniger aufregend – nur etwa 300 US-Dollar.
Ist QD-OLED das letzte Wort in der TV-Technologie?
Nein! Nichts kann den technologischen Fortschritt aufhalten, und die Unternehmen, die Quantenpunkte herstellen, haben es fest auf die spätere Vorherrschaft in der Fernsehlandschaft abgesehen.
Erinnern Sie sich, als wir sagten, dass Quantenpunkte Lichtenergie mit einer Effizienz von fast 100 % nutzen, um ihr eigenes Licht zu erzeugen? Nun, es stellt sich heraus, dass Quantenpunkte bei ihrer Ernährung nicht wählerisch sind. Sie können auch mithilfe von Elektrizität mit Energie versorgt werden, was als Quantenpunkt-Elektrolumineszenz oder QDEL bekannt ist. Laut unseren Freunden von FlatPanels HD erhielten bestimmte glückliche Parteien auf der CES 2023 unter Ausschluss der Öffentlichkeit einen Blick auf ein 6-Zoll-Gerät von Nanosys mit QDEL-Antrieb.
Derzeit bezeichnet Nanosys diesen revolutionären Quantenpunkt-Prototyp als „ NanoLED “-Display, und diese elektrisch geladenen Punkte dürften später zu viel dünneren, helleren und weitaus energieeffizienteren Fernsehern führen.
MicroLED- Fernseher werden auch zu leistungsstarken, wenn auch teuren Alternativen für den Home-Display-Markt. Aufgrund ihres modularen Designs liegt ihre größte Stärke darin, dass sie von nur 76 Zoll auf weit über 16 Fuß skaliert werden können. Sie sind aber auch unglaublich hell und verfügen über Schwarzwerte und Farbgenauigkeit, die mit denen von QD-OLED-Fernsehern mithalten können. Aber vorerst sind sie immer noch sperriger, teurer und bieten eine geringere Auflösung pro Zoll als jede andere Display-Technologie.
Samsung stellt derzeit einen 110-Zoll-4K-MicroLED-Fernseher her, verkauft das Produkt jedoch nicht direkt an Käufer oder über Einzelhandelsgeschäfte wie Best Buy. Stattdessen müssen Sie sich an einen von Samsung lizenzierten AV-Installer wenden. Und wenn Sie fragen müssen, wie viel es kostet, wissen Sie, wie das geht.
Dennoch wird erwartet, dass microLED, genau wie QD-OLED, OLED und Plasma, bald erschwinglicher, anpassungsfähiger und in Größen erhältlich sein wird, die sich der Durchschnittskäufer wünschen könnte.