Z mojego punktu widzenia przez ostatnie dziesięć lat praktycznie nic nie zmieniało się w przypadku technologii wyświetlania obrazu. Oczywiście, pojawiały się nowsze wydania tych samych rozwiązań, panele stawały się bardziej uniwersalne, specyfikacje rosły, a ceny malały. Doszło do tego, że opłacalność zastosowania paneli TN w monitorach wielkoformatowych jest zupełnie nieuzasadniona, a rynek mocno podzielił się na sympatyków technologii IPS oraz PVA. W tym czasie pojawiły się jeszcze panele OLED, no ale musimy sobie jasno powiedzieć, że początkowo ich wykorzystanie w produktach profesjonalnych, a takie mam na myśli, mogło być mało komfortowe lub co najmniej kłopotliwe…
Swoją drogą, mam nadzieję, że w momencie pojawienia się OLED-ów górnoemisyjnych temat niskich jasności i utrwalania obrazu, w takim stopniu uciążliwości jak teraz, będziemy wspominać z nostalgią godną wspomnień pierwszych monitorów z panelami TN i kątami patrzenia tak niskimi, że trzeba było przyjmować poprawną postawę podczas siedzenia przed monitorem… To były czasy! I te szerokie ramki… No dobrze, wróćmy do tematu. W każdym razie, od bardzo dawna na rynku nie działo się nic tak ciekawego, żeby można było nazwać to rewolucją. Ostatnia, jaką pamiętam, to wycofanie paneli plazmowych, a co za tym idzie, usunięcie z rynku całkiem dużej grupy produktów. Zresztą niebagatelną rolę odegrał tu mocny lobbing unijnych instytucji dążących do obniżenia zużycia energii przez wszystkie urządzenia. Najlepiej do zera… Niestety, plazma była pierwsza do odstrzału, bo jak pamiętamy, jej zapotrzebowanie na energię było wielokrotnie wyższe, niż wówczas mocno wchodzącej na rynek i rozpychającej się niesamowicie technologii LCD. Zresztą proekologiczna polityka Unii Europejskiej ma też swoje dobre strony. Pojawienie się, finalnie dobrego dla rynku, podświetlenia LED-owego było wymuszone normami nie tylko związanymi ze zużyciem energii, ale również wykorzystaniem materiałów ciężkich do recyklingu i bezpośrednio wpływających na efekt cieplarniany, a takimi są na pewno gazy pozwalające działać świetlówką CCFL. Oczywiście, upowszechnienie się dobrej jakości podświetlenia LED, które nie migocze, bo działa z układami PWM o wysokiej częstotliwości lub jest sterowane metodą DC, a dodatkowo na przykład szerokogamutowego (dla monitorów graficznych) chwilę zajęło. Obecnie mamy jednak całkiem ciekawe produkty, nie tylko pod względem jakościowym, ale również porównując do produktów sprzed tejże zmiany, zużywających o wiele mniej energii i będących jednocześnie bardziej przyjaznymi dla środowiska – jeżeli, o zgrozo, jakiekolwiek urządzenie może być w jakimkolwiek stopniu przyjazne środowisku… Tym samym udowodniłem sobie, że jakieś zmiany jednak były, ale z pewnością nie nazwałbym ich rewolucyjnymi. Na pewno nie tak rewolucyjnymi, jak doniesienia o fakcie zakończenia przez Samsunga produkcji paneli PVA na rzecz nowej technologii QD Display.
Ostatniego dnia marca 2020 roku Samsung Display ogłosił, że zaprzestanie produkcji paneli LCD w fabrykach generacji 7 i 8,5 w Korei pod koniec 2020 roku. Nadmienić należy, że dotychczasowa zdolność produkcyjna paneli LCD w przypadku Samsunga wynosiła 10% światowej zdolności produkcyjnych (dane na I kwartał 2020), a pod względem obszaru aplikacji Samsung Display dostarczył 12% wszystkich paneli telewizyjnych i 15% paneli monitorowych. Jednocześnie Samsung nie skomentował jednoznacznie sposobu wykorzystania fabryk i sprzętu po wstrzymaniu produkcji. Częściowo fabryki te zostaną przesunięte na produkcję małych i średnich paneli OLED, a nowsze jednostki produkować będą wyświetlacze w nowej technologii QD Display. Swoją drogą, jednym z głównych powodów, dla których Samsung Display zaprzestaje działalności w zakresie technologii PVA, a tym samym całej LCD, było znaczące pogorszenie zyskowności. Rentowność fabryk Gen 8,5, w których Samsung Display produkuje duże panele LCD, jest mocno ograniczona. Przykładowo, w przypadku 65-calowego panelu, który szybko zyskuje udział w rynku paneli telewizyjnych, koszt produkcji jest nawet o 10% wyższy niż w przypadku fabryki generacji 10,5. Aby pozostać liderem w branży paneli LCD do telewizorów, szczególnie w przypadku bardzo dużych rozmiarów i paneli telewizyjnych premium, niezbędne jest zainwestowanie w fabryki 10,5 generacji. Jednak dalsze inwestycje w fabryki LCD nie są, jak widać, opcją dla koreańskiego producenta. Wszystkie fabryki generacji 10,5 w Chinach są wspierane przez rządowe programy, a ich progi rentowności szacuje się na niższe niż w przypadku innych producentów paneli w innych regionach. Co ciekawe, od 2018 roku 60-70% przychodów Samsung Display pochodzi z działalności w sektorze małych i średnich paneli OLED, a liczba ta osiągnęła prawie 80% w drugiej połowie 2019 roku.
Co to dla nas oznacza? Po pierwsze, na pewno znacie określenie QLED. Sprytne użycie literki Q pozwalało, przynajmniej marketingowo, konkurować z technologią OLED, która mocniej zdobyła serca konsumentów szczególnie w sektorze telewizorów premium. Obecnie nanokropki kwantowe quantum dots stosuje się głównie jako filtr wzmacniający emisję podświetlenia, a co za tym idzie, poszerzający znacząco gamut barwowy. Filtr ten wzbudzany jest za pomocą niebieskich diod LED, stanowiących podświetlenie ekranu – dlatego też nazwa QLED.
Kiedyś wspominałem o tym, że możemy spodziewać się czterech faz prowadzania technologii QD na rynek.
Pierwszej byliśmy świadkami właśnie wraz z wprowadzeniem na rynek telewizorów QLED.
Druga to ta, przed którą teraz stoimy, a która pozwala warstwie QD na produkcję kolorowego światła poprzez podświetlenie jej za pomocą niebieskiego panelu OLED – właśnie na tę technologię w tym momencie stawia Samsung.
Trzecia, QNED polegać będzie na wzbudzaniu nanokropek kwantowych za pomocą podświetlenia mini lub pseudo mikro LED-owego (oczywiście niebieskiego). Nad tym rozwiązaniem już pracuje Samsung i prawdopodobnie panele QNED pojawią się na rynku w okolicach 2025 roku, może trochę wcześniej, i bardzo możliwe że będą dostępne równocześnie z technologią QD Display.
Czwarta faza to na razie podejście czysto rozwojowe, stawiające nanokropki kwantowe jako warstwę samo emisyjną, elektroluminescencyjną dokładnie tak samo jak OLED – szybko nie uświadczymy, ale może za dziesięć kolejnych lat będę w stanie napisać, że przez ostatnie dziesięć lat w technologii nic się nie działo, aż tu nagle… Niestety, technologia QD Display nie jest idealna. Ze względu na podświetlenie warstwy nanokropek kwantowych za pomocą niebieskiego OLED-a, monitory i telewizory QD Display mogą potencjalnie charakteryzować się takimi samymi wadami jak OLED, czyli stosunkowo wysokimi kosztami produkcji (to na pewno na początku) oraz przyspieszoną retencją obrazu.
W każdym razie monitorom wielkoformatowym oberwie się najmocniej. Co to oznacza dla branży?
Po pierwsze, spodziewać się należy stopniowego wycofywania z oferty monitorów LCD z panelami PVA, których głównym producentem jest Samsung – ponad 55% udziału w produkcji tej technologii. Oczywiście technologia PVA w całości nie zniknie z rynku. Jej liczącymi się producentami pozostają AUO, HKC Display, Innolux i CEC Panda, z czego najwięcej na odejściu Samsunga skorzysta ten pierwszy. Oczywiście, powinniście mi na tym etapie zarzucić, że Samsung Display produkuje również panele PLS – tak racja, 8% światowej produkcji paneli IPS to właśnie panele PLS Samsunga, ale one też znikną z rynku. Wycofanie się Samsunga z gry spowoduje masowe przejście, przynajmniej w pierwszej fazie, na technologię IPS – co już możemy zaobserwować, później na pewno pojawią się produkty oparte o technologię QD Display. Większość nowych monitorów wielkoformatowych pojawiających się na rynku to rozwiązania oparte właśnie o technologię IPS. Co ważne i o czym na pewno większość czytelników „AVIntegracji” wie, IPS i PVA to zupełnie inne technologie bazujące na ciekłym krysztale i posiadające zupełnie inny zestaw zalet i wad. Pamiętać należy na pewno o tym, że technologia PVA jest bardziej odporna na efekt utrwalania obrazu i ma znacząco lepszy kontrast statyczny, uzyskiwany poprzez niższy poziom natywnej czerni panelu. Główną wadą tej technologii są z kolei bardzo słabe kąty widzenia i wszystkie z tym związane implikacje, które w pewnych przypadkach np. zastosowania monitora w pasażach lub miejscach, gdzie obserwator spogląda na monitor pod znaczącym kątem, powodują, że obraz jest daleki od ideału, żeby nie napisać – słabo widoczny. Ta właśnie wada technologii PVA jest główną zaletą technologii IPS, która to ma bardzo szerokie kąty widzenia. Różnica w realnym zastosowaniu jest na tyle duża, że bez specjalnego przygotowania można wskazać, który panel to IPS, a który PVA – różnice zobaczy każdy. Niestety, IPS to wysoki, natywny poziom jasności czerni, który przyczynia się do niższego kontrastu statycznego porównując z technologią PVA. Panele IPS charakteryzują się wyższą przepuszczalnością światła, ale co za tym idzie ciężej osiągnąć na nich niski poziom jasności czerni. Efekt ten widoczny jest szczególnie wtedy, kiedy monitor pracuje w zupełnej ciemności, wyświetlając jednocześnie ciemny kontent. Kontrastowość takiego obrazu będzie wynosiła przeważnie 1200-1400:1. Zupełnie inaczej sprawa wygląda w przypadku, kiedy monitor znajduje się w jasnym otoczeniu. Wówczas wysoki poziom czerni nie jest zauważalny ze względu na adaptację wzroku do jasnego pomieszczenia. W takich warunkach panele IPS i PVA charakteryzują się identyczną wizualną kontrastowością. Część producentów radzi sobie z tym problemem poprzez wprowadzanie technologii bezpośredniego podświetlenia ekranu z lokalnym gaszeniem podświetlenia. Dzięki zastosowaniu tego typu usprawnienia efekt wysokiej jasności czerni jest zminimalizowany, a co więcej w przypadku niektórych wyświetlanych przez monitor treści czerń jest praktycznie idealna. Technologia IPS to również szybsze utrwalanie obrazu w stosunku do podobnych, profesjonalnych rozwiązań PVA. I niestety, z tym przyjdzie nam żyć do czasu upowszechnienia się technologii QNED.
Pandemia wirusa SARS-CoV-2 może spowolnić pojawienie się technologii QD Display na rynku i szersze wprowadzenie technologii IPS w monitorach profesjonalnych, niemniej jednak w najbliższym roku na pewno czeka nas wiele zmian, których uniknąć już się nie da.
tekst: Wojciech Kosek
