大家好，我是Wayne,現在給大家看一段日全食的真實影像：隨著月亮緩緩劃過太陽，天空逐漸暗淡下來，只剩下耀眼的日面環繞著黑色的圓盤。在最新的iPhone上，日全食的影像神秘而壯觀，不過並不是所有的螢幕都可以看到這種畫面。

比如LCD螢幕的手機卻只能看到這樣的畫面——LCD通過背光層整體照亮螢幕，液晶層無法完全遮擋背光，只能把黑色顯示成灰色。相比之下，OLED可以單獨點亮每個圖元，不僅能顯示純淨的黑色，色彩和回應速度也更加的優秀。時至今日，OLED螢幕在手機上的市占率已經超過了50%，但OLED螢幕的發展卻並不順利。2023年前的OLED面板還只有三種規格，110的圖元密度也不夠清晰。直到今年，32英寸4K-240HZ的OLED面板上市，OLED才真正在高端螢幕領域站穩了腳跟。

為什麼高端OLED螢幕來得這麼慢？新一代OLED螢幕真正實用了嗎？OLED的全稱是有機發光二極體，它包含發光層、電子傳輸層和陽極等元件。當電流通過時，電子就會在發光層和電子傳輸層之間結合，激發有機分子發光。把能夠發出紅色、綠色、藍色光的有機發光二極體做成螢幕的圖元，組合在一起就能混合出不同的顏色。這些有機發光材料在發光時會逐漸老化，其中藍色發光材料的效率最低，在同樣的亮度下就需要更高的電流驅動，因此老化的速度也最快。為了延長藍色發光材料的壽命，銀幕廠商只好盡可能的增加藍色子圖元的尺寸，但這也就造就了千奇百怪的圖元排列，比如Delta排列、周冬雨排列和鑽石排列等等。但無論哪一種排列，都會影響螢幕的清晰度。這對小尺寸高解析度的手機影響不大，但在動輒27英寸往上的螢幕就會非常明顯。不同顏色發光材料的壽命不同，這是困擾大尺寸OLED的第一個難題。

而更大的難題是生產工藝。OLED有機發光層需要通過蒸鍍的方式製作，就像燒開水時水蒸氣會凝結在鍋蓋上一樣。蒸鍍就是在真空中加熱不同顏色的有機材料，這些材料昇華以後就會冷凝在基板上形成均勻的薄膜。OLED面板需要紅、綠、藍三種不同的圖元，所以需要分開蒸鍍它們的發光層。這種蓋板叫做精密金屬遮罩（FMM），FMM不僅需要根據圖元尺寸精准的開孔，它本身的厚度也只有幾十微米，比一張A4紙還要薄。在高溫和重力的作用下很容易發生變形，而且遮罩越大越重，偏移越明顯，這就是大尺寸OLED生產的第二個難題。

為了解決圖元排列和生產工藝上的兩大難題，LG選擇了W-OLED的方案。這種方案可以使用不需要精細開孔、成本也更低的開放式金屬遮罩（OMM）。通過真鍍多層不同顏色的有機發光材料混合成白色發光層，再用上和LCD類似的彩色濾光片來產生RGB三原色。由於濾光片會阻擋部分光線，LG還額外添加了一個透明濾光片，允許白光直接穿透，從而提高了亮度表現。W-OLED上的每個圖元都包括RWBG四個子圖元，不會像手機上的鑽石排列一樣損失清晰度。

此外，OLED在低電流驅動下容易出現亮度不均勻的問題。為了解決這一問題並實現更精細的亮度調節，手機OLED螢幕通常採用高速閃爍的PWM調光技術來控制螢幕亮度。大尺寸的螢幕和電視由於尺寸較大，亮度不均勻的問題相對不太明顯，再加上他們對於亮度調節要求沒有手機那麼高，最低亮度通常也更高一些，因此可以使用更加簡單同時也更加護眼的DC調光。然而，W-OLED的技術同樣存在一些問題。首先是彩色濾光片分離出來的紅光和綠光並不純淨，這限制了W-OLED的色域。在高亮度場景下，用來彌補亮度的白色圖元還會沖淡顏色，導致色域進一步下降，產生褪色的效果。

為了解決W-OLED遇到的問題，就需要比濾光片更先進的色彩轉化材料。2023年的諾貝爾化學獎頒發給了三位發現並合成了量子點的美國科學家。量子點是一種奈米尺寸的半導體晶體，不同尺寸的量子點在被光激發以後會產生不同波長或者說不同顏色的光，並且它的亮度損失很小,這樣的技術在顯示領域大有可為。

早在諾貝爾獎發佈的8年前的2015年，三星就推出了使用量子點技術的QLED電視。這款電視採用藍色LED作為背光源，並在背光層的前方增加了一層能夠發出綠色和紅色光的量子點薄膜。藍光激發量子點，使其釋放出綠光和紅光，再與自身LED的藍光混合，就形成了光譜更加純淨的白光。這種白光再通過液晶層和彩色濾光片就能實現更廣的色域顯示。不過，這種QLED的技術本質上只是結合了量子點和LCD液晶技術，並不能達到像OLED那樣超高的對比度和極快的回應速度。

那麼既然如此，為什麼不把量子點和OLED技術結合在一起呢？2022年，三星正式發佈了首款QD-OLED電視。QD-OLED不同于傳統的W-OLED，它不需要損失亮度的濾光片，而是採用噴墨方式列印出能發出紅光和綠光的量子點，再利用藍色的OLED作為光源，形成了紅、綠、藍三種圖元。量子點發光的光譜非常純淨，紅、綠、藍的純度更高，因此QD-OLED天生就擁有更加廣闊的色域。並且，由於沒有白色圖元，QD-OLED在高亮度下也不會褪色，即使是岩漿或霓虹燈這樣的高亮度、高飽和度的畫面也能完美顯示。

然而，新生的第一代QD-OLED依然存在很多缺陷。首先是彩邊問題。由於生產工藝的限制，QD-OLED的子圖元按照品字形排列，這會導致深色和淺色內容的交界處看起來有一條紫色的分界線，在顯示文字時也會出現類似的彩邊。如果開啟了Windows預設的ClearType字體渲染，這種情況還會更加嚴重。實際上，W-OLED也會有類似的問題，圖元密度越低，這種情況就越明顯。另一個問題是光照下暗部發灰發紫。傳統的OLED面板表面都會有一層用來過濾環境光的圓偏振片。但QD-OLED直接取消了這層圓偏振片，轉而使用鏡面屏加上抗反射圖層。然而，抗反射圖層不能完全過濾外部光線，隨著環境亮度的增加，QD-OLED螢幕暗部會出現發灰發紫的問題，從而導致實際的對比度下降。

使用壽命依然是懸在所有OLED面板上的達摩克利斯之劍。長時間顯示Windows工作列和桌面圖示這樣的固定元素，也會導致有機發光材料不均勻老化，從而產生殘影，即燒屏現象。為了避免高溫導致壽命下降，OLED螢幕在HDR下還會通過ABL機制限制全屏亮度。不過，隨著第三代QD-OLED面板的推出，上述提到的問題都得到了一定程度的改善。以全新的微芯MPG321 URX QD-OLED螢幕為例，它使用了第三代的4K 32英寸QD-OLED面板。三星通過優化量子點噴墨的精細度，讓新一代面板的圖元密度從110提升到了140，並且改變了子圖元的形狀，使字體彩邊的問題得到了明顯的減輕。第三代QD-OLED面板的抗反射塗層也有進步，在常規燈光下黑色發紫的情況稍微輕了一些。

此外，這款螢幕在SDR模式下不會開啟ABL亮度限制，產品和10%的視窗亮度都是242nit。螢幕內置的多種色彩模式，如SRGB、DISPLAY P3和Adobe RGB都做了對應的色域縮限，色准也非常出色，平均ΔE小於1。這款面板的平均灰階響應時間只有0.03毫秒，搭配240HZ的刷新率，幾乎看不到拖影的問題。在HDR1000模式下，螢幕1%的窗口亮度能達到1,023nit，10%視窗下476nit，之後會隨著視窗比例的增加亮度逐漸下滑到260nit。

關於燒機問題，根據Artens的測試，他們使用初代的QD-OLED面板的三星G8在最大亮度下播放有固定橫條的新聞，每週播放126小時，在運行了四個月後就出現了燒機現象。但在運行了6個月後再執行一次圖元刷新，燒機的程度就非常輕微了。三星宣傳第三代QD-OLED面板使用了量子增強演算法，將螢幕的壽命提高了1.5倍。而這台螢幕也內置了很多防燒機的功能，它可以自動檢測工作列或桌面圖示這樣的靜態元素，並且降低這部分內容的亮度。此外，螢幕每隔一段時間還會強制運行一次圖元刷新，根據每個圖元點的老化程度微調電壓，從而減緩燒機問題。三星還為這台螢幕提供了三年的保修，如果出現燒機問題可以更換。

不過每一種顯示技術都有其局限性，但如果你想要在螢幕上體驗極致的色彩對比度和回應速度，QD-OLED絕對是你值得考慮的一個選擇。