Het laatste nieuws en reviews van de nieuwste home cinema-producten

Achtergrond: alles over de Dual Layer LCD technologie voor televisies

Geschreven door
Geplaatst op26 februari 2020, 9:54 CategorieTips en adviezen

Zijn er nog mogelijkheden om het contrast van een LCD-paneel te verbeteren? Naast het gebruik van local dimming en een degelijke anti-reflectie-laag is er al lange tijd niet veel meer veranderd aan LCD-panelen. Dat zou kunnen veranderen met de introductie van Dual Layer LCD. Een nieuwe term, die we je in dit artikel uitgebreid verklaren.

Wat is dat, een Dual Layer LCD-tv?

Ter inleiding, de technologie verschijnt onder twee verschillende namen: dual layer, of dual cell. We gebruiken liefst dual layer, omdat die term duidelijker is.

Het concept van een dual layer LCD-tv is vergelijkbaar met het concept van local dimming. We weten dat een LCD-paneel niet in staat is om het licht perfect te blokkeren, waardoor de zwartwaarde (en dus het contrast) beperkt is. Om dat te verbeteren gebruiken fabrikanten local dimming: de achtergrondverlichting wordt onderverdeeld in verschillende segmenten en de tv dimt het licht in die zones waar het beeld donker is. Zijn er echter te weinig zones, dan is er risico dat je de zonegrenzen ziet. Meer zones is dus beter. Dat is bijvoorbeeld mogelijk met behulp van mini-LED.

Dual layer LCD is een andere manier om hetzelfde resultaat te bereiken. Als één LCD-paneel een contrastwaarde kan creëren van 1.000:1, dan kan je door twee LCD-panelen achter elkaar te plaatsen een theoretisch contrast van 1.000:000:1 creëren. Dat is een idee dat al vrij lang bestaat en in sommige monitoren voor medische beeldvorming al gebruikt werd.

Dit is hoe het werkt. In de opbouw van de LCD-tv schuift men tussen de achtergrondverlichting en het oorspronkelijke LCD-paneel een tweede LCD-paneel. Dat extra paneel bepaalt hoeveel licht er door gaat naar het oorspronkelijke paneel, het werkt enkel in grijswaardes. Daarom spreekt men vaak van een lichtmodulator of dimming-paneel. Je kunt het beschouwen als een speciaal soort van local dimming. Elke pixel van het dimming-paneel telt als een dimming-zone. Zo kan een dual layer LCD-tv miljoenen dimming zones hebben.

4K of 2K dimming-paneel?

Theoretisch zou je uiteraard kiezen voor een 4K-dimming-paneel. Je beschikt dan eigenlijk over ongeveer 8 miljoen dimming-zones, één per pixel, en daarmee zit je op hetzelfde niveau als OLED. Maar we zien dat er ook voor een Full HD dimming-paneel gekozen wordt, dat levert ongeveer twee miljoen dimming-zones (een zone per vier pixels). De redenen daarvoor zijn van verschillende aard. Het zal ongetwijfeld goedkoper zijn om een 2K dimming-paneel te gebruiken in plaats van een 4K-versie. Daarnaast zijn er vermoedelijk ook technische redenen: impact op energieverbruik bijvoorbeeld. En mogelijk is het extra voordeel van een 4K-paneel te klein.

We merken overigens dat Hisense op IFA nog communiceerde met een miljoen dimming-zones, wat zou wijzen op een dimming-paneel met slechts de helft van Full HD resolutie. Op CES sprak Hisense dan weer van twee miljoen dimming zones.

Wat mag je verwachten van een dual layer LCD-tv?

Dual layer LCD-tv moet net zoals mini-LED een goedkoper alternatief voor OLED zijn. Momenteel zijn er professionele gradingmonitoren voor de filmstudio van Sony (BVM-HX310) en Panasonic (Megacon). Naar consumenten toe pakt enkel Hisense (HZ65U9E) uit met deze technologie.

De contrastwaardes die momenteel geclaimed worden lopen nogal uiteen, ze variëren tussen 1.000.000:1 en 150.000:1. Die variatie is groot maar niet onverwacht aangezien een klein verschil in zwartwaarde een enorme impact heeft op contrast. Hoe dan ook zijn die waardes aanzienlijk beter dan voor een traditionele LCD-tv die ergens tussen 1.000:1 en 3.000:1 zit (zonder local dimming).

Als maximale helderheid lijkt 1.000 nits het richtgetal te zijn, dat is helderder dan wat je vandaag met OLED kan (die over het algemeen rond 750 nits zitten). Het kleurbereik moet dicht bij 100% DCI-P3 liggen, de Hisense gebruikt hiervoor quantum dot technologie.

Andere redenen voor dual layer LCD?

Fabrikanten van LCD-panelen hebben nog een andere reden om naar dual layer oplossingen te kijken. In China zijn er zo veel LCD-fabrieken gezet, dat er een flinke overcapaciteit is. Overcapaciteit doet de prijs dalen, dat is goed voor de consument, maar fabrikanten schroeven dan liever hun output een beetje terug. Maar een LCD-fabriek is te vergelijken met heel wat andere fabrieken: als ze niet op volle capaciteit draait, dreigt er financieel verlies. Een oplossing waarbij je die overcapaciteit kunt inzetten om een beter product te maken (in casu met twee LCD-panelen) is natuurlijk aantrekkelijk.

Mogelijke hordes

Helaas zijn er wel een paar belangrijke hordes voor deze technologie, en de belangrijkste lijkt ons het energieverbruik. Een LCD-paneel heeft immers flink wat verlies omdat het licht door verschillende optische lagen moet.  Vaak zien we een cijfer van ongeveer 6% licht-efficiëntie. Plaatsen we twee LCD-panelen achter elkaar dan wordt dat probleem natuurlijk veel erger. Dat energieverbruik niet te onderschatten zal zijn konden we al min of meer inschatten bij de voorstelling van de Panasonic Megacon op IFA vorig jaar. Zelfs als we een meter van het scherm stonden kon je nog goed de hitte voelen die van het scherm kwam. Uiteraard is dat geen probleem voor studiomonitor, maar voor een consumentenproduct ligt dat wel anders.

Hisense beweert dat hun paneel een efficiëntie van 4% heeft. Dat lijkt misschien niet dramatisch veel minder, maar toch, dat betekent dat je 50% meer licht moet opwekken in de achtergrondverlichting om eenzelfde helderheid te halen als een traditionele LCD-tv. Zo een tv verbruikt dan ook minstens 50% meer stroom. Dat zou een probleem kunnen vormen gezien de strenge normen voor energieverbruik die er aan komen in 2021.

Ook de constructie van zo een paneel is een uitdaging. De twee LCD-panelen moeten immers perfect gealigneerd zijn, of er ontstaat een schaduw-effect. Als het pixelrooster van het dimming-paneel niet perfect achter het rooster van het tweede LCD-paneel schuilt, dan werpt het een schaduw op het tweede LCD-paneel. Dat kost helderheid, maar creëert ook andere zichtbare beeldfouten. Als er te veel foute panelen van de band rollen (met andere woorden als de ‘yield’, de opbrengst, laag is), dan reflecteert zich dat in een hogere prijs. Het valt af te wachten of het resultaat nog economisch zinvol is.

Tot slot, we willen allemaal slanke televisies, maar twee LCD-panelen zijn uiteraard dikker dan één paneel. Dat kan de fabrikant compenseren door met een edge-LED achtergrondverlichting te werken, maar in combinatie met een FALD-achtergrondverlichting zou zo een tv dus wel duidelijk wat dikker zijn, al verwachten we niet dat de stap erg groot is.

Kostprijs

Uiteraard draait de eventuele doorbraak van deze technologie ook rond kostprijs. Op dit moment lijkt de prijs van dual layer LCD ergens tussen een klassieke FALD LCD-tv en een OLED-tv te liggen, volgens de analysten van Trendforce (opgelet, aangeduide prijzen zijn enkel voor het paneel, niet voor de afgewerkte tv). Zij schatten de prijs ook iets lager in dan die van een mini-LED tv.

Aangezien Hisense de introductie van de HZ65U9E voorziet voor dit jaar weten we mogelijk binnen enkele maanden meer. Hoe dan ook verwachten we dat de prijs onder die van een 65-inch OLED zal liggen.

Conclusie

Dual layer LCD biedt interessante vooruitzichten. Door twee LCD-panelen achter elkaar te kleven kan je met LCD-technologie het contrast naar OLED-niveau tillen en het feit dat professionele grading monitoren er gebruik van maken is een duidelijke indicator dat de technologie potentieel heeft. Maar de consumentenmarkt stelt ook andere eisen aan een tv, met name aan het energieverbruik en daar blijft er voorlopig twijfel of dual layer LCD niet te veel energie zal verbruiken.

De technologie zou mogelijk ook zijn weg kunnen vinden naar monitoren en laptop-displays. BOE (de Chinese panelfabrikant die de panelen voor Hisense maakt) heeft alvast aangekondigd dat het ook een 31,5 inch gamingmonitor heeft ontwikkeld.

Meer informatie

Wil je meer weten over de technieken die in televisies gebruikt worden? Bekijk dan onze homecinema informatiegids. Hier vind je nog meer achtergronden, tips en adviezen.

  • Delen:

Reacties

  1. sir oled
    26 februari, 2020 om 13:37

    Bedankt Eric voor de toelichting.

  2. Audiofreak1
    26 februari, 2020 om 16:14

    Goede uitleg, interessant artikel. Maar ik ben benieuwd of het op de markt komt. De kleine 48 inch Oled gaat een gigantisch succes worden, daar zal vol op worden gewerkt.

  3. Rm
    27 februari, 2020 om 23:33

    Ben erg geïnteresseerd in deze technologie.
    Want wil mn tv vervangen binnen nu en max 2 jaar en heb het liefst een lcd met edge led omdat ik erg optimistisch ben over hoelang zo een oled tv het zal overleven.

Laat een reactie achter

Opmerking: E-mail wordt niet gepubliceerd of gedeeld.