Puntos cuánticos y nanobarras: este es el futuro extraño y salvaje de la televisión

Érase una vez dos opciones para televisores de pantalla grande. Los televisores LED (un televisor LCD con retroiluminación LED) ofrecieron la mejor opción en cuanto a brillo y resolución, mientras que los proyectores de vídeo fueron la respuesta clara para aquellos que valoraban un tamaño de imagen realmente grande y la capacidad de controlar el ambiente. luz. Pero eso fue hace más de una década y, vaya, los tiempos han cambiado. Hoy en día, tenemos televisores QLED, televisores OLED y televisores mini-LED (sin mencionar los nuevos proyectores de corto alcance con tecnología láser). Dentro de unos meses, podrá agregar MicroLED TV a esa lista.

Pero eso es sólo el comienzo. No muy lejos en el horizonte hay tres tecnologías más que parecen preparadas para cambiar aún más el panorama televisivo: trabajar en QNED, Las pantallas QD-OLED y QDEL se encuentran en varias etapas de desarrollo y es posible que veamos la primera de estas innovaciones en los próximos 12 meses. ¿Qué diablos significan todas estas siglas y, lo que es más importante, cómo afectarán sus decisiones de compra de televisores? Analicemos esta sopa de letras y encontremos algunas respuestas.

Hoy: TV LED, TV QLED, mini-LED y TV OLED

TELEVISIÓN LED

La tecnología de televisión más antigua y asequible que tenemos ahora es la televisión LED. Es un nombre inapropiado: técnicamente hablando, un verdadero televisor LED usaría LED para todos los aspectos de la imagen que ves, pero eso no es exactamente lo que sucede aquí. Un televisor LED es en realidad un televisor LCD que utiliza LED como fuente de luz, pero no los utiliza para producir la imagen final. Esa tarea recae en el panel LCD y un filtro de color posterior.

Puedes encontrar televisores LED por tan solo $85 durante promociones especiales como el Black Friday, lo que los hace muy atractivos, pero los televisores LED también tienen desventajas. Sus luces de fondo consumen una buena cantidad de energía. Sus paneles LCD son buenos para dejar pasar la luz, pero no tan buenos para bloquearla, lo que significa que los negros no son tan profundos u oscuros como podrían ser. Finalmente, la luz blanca producida por la luz de fondo no es blanca de espectro completo, por lo que algunos colores no son posibles y otros no siempre son precisos.

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Televisor QLED

A principios de la década de 2010, Sony, Samsung y varias otras empresas comenzaron a experimentar con un material conocido como puntos cuánticos. Se descubrió que estos semiconductores de nanopartículas poseen la intrigante cualidad de poder emitir frecuencias de luz muy precisas cuando se estimulan con una fuente de energía. También demostraron ser extremadamente eficientes a la hora de convertir esa energía en luz.

Los fabricantes de televisores se dieron cuenta de que utilizando una capa de puntos cuánticos finamente sintonizados encima de una retroiluminación LED, podían Complete las partes del espectro de colores que le faltaban al LED, creando así un blanco muy completo y puro. luz. Lo mejor de todo es que hacerlo prácticamente no requirió energía adicional y el resultado fue un brillo, volumen de color y precisión de color excelentes. Este fue el nacimiento del LED de puntos cuánticos (QLED) y se ha convertido en la tecnología de visualización elegida para una amplia variedad de televisores, desde económicos televisores 4K de 50 pulgadas hasta Televisores 8K de 98 pulgadas. Los televisores QLED ofrecen actualmente la mejor relación precio-tamaño de pantalla de todas las tecnologías de televisores basadas en paneles (los proyectores siguen siendo la forma más barata de conseguir un televisor ultragrande). imagen).

Pero a pesar de los colores muy superiores de los televisores QLED, todavía dependen de dos variables para controlar el contraste y Niveles de negro: atenuación selectiva de la luz de fondo y bloqueo de cualquier luz restante con la pantalla LCD. matriz. No es perfecto: muchos televisores QLED todavía terminan con negros que en realidad son de un gris muy, muy oscuro, y en escenas donde los colores son muy oscuros y muy oscuros. Si hay elementos brillantes en la pantalla al mismo tiempo, aparece un “blooming”, un ligero halo de brillo que se filtra en las áreas oscuras de la pantalla. imagen.

Mini televisor LED

Una forma de resolver el problema de contraste de QLED es ejercer un control aún mayor sobre la retroiluminación LED. La retroiluminación típica de un televisor QLED se compone de cientos de LED individuales, subdivididos en docenas de zonas. Apagar cada LED en una zona determinada produce un negro intenso y agradable, pero muy a menudo las zonas son demasiado grandes para hacerlo sin afectar negativamente partes de la imagen.

Los televisores mini-LED son un intento de resolver este problema aumentando drásticamente la cantidad de LED en la retroiluminación, con miles de LED diminutos en lugar de cientos de más grandes. Más LED y más pequeños significan más zonas y más pequeñas, lo que, como probablemente habrás adivinado, conduce a un control aún mayor sobre el brillo (u oscuridad) en la pantalla. Hasta ahora solo hemos visto unos pocos televisores Mini-LED, pero ya han demostrado que la estrategia funciona. Estos televisores producen algunos de los negros más profundos que jamás hayamos visto en un televisor con retroiluminación LED.

Por el momento, TCL es la única marca de televisores que vende televisores Mini-LED, pero esperamos que prácticamente todas las marcas que todavía producen televisores basados ​​en QLED vendan modelos mini-LED en 2021.

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televisor oled

¿Qué pasaría si pudiera deshacerse por completo de la luz de fondo y hacer que cada píxel de la pantalla de un televisor produzca su propia luz y color? Así es exactamente como funcionan los televisores LED orgánicos (OLED). Cada píxel OLED es una fábrica autónoma de luz y color, lo que otorga a los televisores OLED dos ventajas distintas. Sin una luz de fondo separada, son increíblemente delgados e incluso pueden convertirse en hojas flexibles y enrollables. La ausencia de luz de fondo también significa negros perfectos. Cuando se apaga un píxel OLED individual, no emite ninguna luz. Simplemente no hay nada más oscuro que OLED en este momento.

Por muy espectaculares que sean los televisores OLED, no pueden ser tan brillantes como los televisores QLED y, en algunas situaciones, pueden verse afectados por ambos problemas de imagen. retención (ver partes de una imagen anterior permanecer temporalmente como una sombra) y quemado (cuando la retención de la imagen se vuelve permanente). Ése es un efecto secundario desafortunado de los OLED: cuanto más brillantes los hagas (al pasar más corriente a través de ellos), más corta será su vida útil. Los televisores OLED también tienden a ser más caros que los televisores QLED. Esto se debe en parte a que hay menos empresas que fabrican paneles OLED y menos empresas que venden televisores OLED, pero también se debe a que el proceso de fabricación OLED es más nuevo y más caro que fabricar QLED muestra.

• Televisor OLED vs. TELEVISIÓN LED
• Televisor OLED vs. Televisor QLED

Mañana: televisor MicroLED

Samsung acaba de anunciar que comenzará a vender el Primeros televisores dirigidos al consumidor fabricados con MicroLED. tecnología, que anteriormente sólo había utilizado en instalaciones comerciales de alta gama. Los televisores MicroLED utilizan el mismo principio que los OLED, ya que cada píxel MicroLED produce luz y color, pero sin necesidad de luz de fondo.

Debido a que estos píxeles utilizan LED diminutos, no OLED, pueden alcanzar niveles impresionantes de brillo. Niveles perfectos de negro y nunca sufren quemaduras porque los LED no se ven afectados por esto. problema. Suena como lo mejor de ambos mundos, y casi lo es. Sin embargo, las pantallas MicroLED actuales tienen algunos inconvenientes.

Por más pequeños que sean estos LED, no pueden ser tan pequeños como los OLED. Eso significa que para cualquier tamaño de televisor, puedes adaptarlo más OLED que MicroLED, razón por la cual el primer MicroLED de Samsung puede tener la friolera de 110 pulgadas, pero sigue siendo solo un 4K TELEVISOR. Cuanto más grande es la pantalla, más visibles serán los píxeles a la misma resolución.

También hay dudas sobre el consumo de energía de MicroLED. Cuando se nos permitió acercarnos a los televisores MicroLED en lugares como CES 2020, el calor generado por estas pantallas era palpable. No sabemos si la versión de 110 pulgadas de Samsung sufre el mismo problema. Finalmente, está el precio: como la más nueva de las tecnologías de visualización de TV actuales, se espera que MicroLED sea muy caro hasta que la demanda haga bajar el precio.

• Televisor MicroLED vs. Mini televisor LED
• Televisor MicroLED vs. televisor oled

En los próximos 12-24 meses: QD-OLED TV y QNED TV

Televisor QD-OLED

Por muy intrigante que sea la tecnología MicroLED para televisores de tamaño ultragrande, la mayoría de las personas tendrían problemas para encontrar un lugar para uno de estos gigantes, es decir, si pudieran permitírselo. Como tal, es poco probable que veamos una adquisición MicroLED de los televisores de 75 pulgadas o menos. Pero eso no significa que estemos estancados con nuestras tecnologías existentes.

Quantum dot OLED (QD-OLED) es una nueva forma de fabricar paneles de visualización OLED que ayuda a abordar dos Posibles debilidades de los televisores OLED actuales: su brillo máximo y su volumen y precisión de color.

Al rediseñar la forma en que los píxeles OLED producen color (con un poco de ayuda de puntos cuánticos), los televisores QD-OLED eliminan la necesidad de un filtro de color, que Puede absorber hasta el 70% de la luz. que lo atraviesa. Este cambio tiene el potencial de aumentar significativamente la cantidad de luz que puede llegar a los espectadores, sin comprometer el color. También podría ayudar a reducir o eliminar la amenaza de quemaduras.

Gran parte de esto no está probado porque todavía tenemos que ver los primeros televisores QD-OLED en acción, pero como cubrimos en nuestro Explicador QD-OLED, hay muchas razones para el optimismo. Sabemos que la división de pantallas de Samsung (Samsung Display) está trabajando en la fabricación de QD-OLED y esperamos ver los primeros televisores QD-OLED anunciados por una marca importante, posiblemente TCL, en 2021.

TV QNED

¿Es posible lograr los mismos negros perfectos de un televisor OLED, sin el brillo inherente? limitaciones de OLED, y sin el uso de costosos MicroLED, o quizás incluso sin el uso de OLED en ¿todo?

Esa es la promesa de diodos nanoemisores cuánticos (QNED). Por el momento, la mayoría de los televisores OLED utilizan material OLED azul como fuente de luz principal. Esa luz azul puede girarse hacia el blanco con el uso de material OLED amarillo y luego convertirse en todos los colores del arco iris con un filtro de color, pero esta no es una gran solución ni para el brillo ni para la precisión del color, a pesar de la impresionante imagen general del televisor OLED calidad.

Los televisores QD-OLED, como mencionamos anteriormente, eliminan el filtro de color, pero no cambian el motor fundamental de brillo, que sigue siendo el material OLED azul.

Un televisor QNED reemplaza ese material OLED con un invento relativamente nuevo llamado nanorods LED. Los nanorods son estructuras cilíndricas increíblemente pequeñas que pueden usarse para albergar igualmente pequeños LED. La forma multifacética de las nanobarras aumenta la cantidad de luz que los LED pueden emitir, y su pequeño tamaño podría ser una gran ayuda para resoluciones ultra altas que funcionan bien. más allá de 8K.

Por el momento, se cree que los fabricantes de televisores seguirán dependiendo de la luz azul de estos LED nanorod como fuente base. de luminancia, con puntos cuánticos que continúan convirtiendo la luz LED azul en rojos y verdes, como en un QD-OLED TELEVISOR. Pero debido a que los LED no son susceptibles a quemarse, no hay inconveniente en aplicar la máxima cantidad de corriente posible para lograr el máximo brillo.

Sorprendentemente, estas mejoras también podrían conllevar costos reducidos. Es difícil trabajar con el material OLED e incluso las técnicas de fabricación más avanzadas aún ven el panel. rendimientos que son más bajos que con los televisores QLED. Reemplazar OLED con LED nanorod podría representar un gran ahorro de costos, si es así. obras.

Informes de principios de 2020 sugieren que Samsung Display está investigando formas de reemplazar el OLED azul en sus paneles QD-OLED con LED nanorod azules, lo que llevaría a la venta de los primeros televisores QNED, posiblemente ya en 2022.

2023 y más allá: QDEL TV

TV QDEL

Los puntos cuánticos se utilizan actualmente para convertir una longitud de onda de luz en otra, casi sin pérdida de luminancia. Es por eso que aparecen en pantallas QLED, QD-OLED y QNED. Pero los puntos cuánticos no se limitan a este papel de intermediario. También se pueden energizar directamente mediante electricidad. Esto se conoce como electroluminiscencia y es la base de la tecnología electroluminiscente de puntos cuánticos (QDEL).

En lugar de utilizar puntos cuánticos sintonizados en rojo y verde para convertir la luz azul, las pantallas QDEL utilizan tres puntos cuánticos por píxel (rojo, verde y azul) que funcionan directamente con electricidad. El resultado es una pantalla que, sobre el papel, podría ser el santo grial de la tecnología televisiva.

Cada píxel es autoemisivo, por lo que, al igual que con las pantallas OLED, obtienes negros perfectos. Los puntos cuánticos se degradan con el tiempo, pero al igual que las pantallas LED, no hay riesgo de que se quemen. La ausencia de filtro de color significa que prácticamente toda la luz generada pasa al espectador sin obstáculos, lo que proporciona más brillo por vatio de energía. Y los puntos cuánticos se pueden aplicar en capas extremadamente delgadas, lo que preserva toda la flexibilidad de OLED, algo que MicroLED no puede hacer actualmente.

¿Por qué no estamos construyendo ya pantallas QDEL si son tan geniales? Resulta que, si bien los puntos cuánticos sintonizados en rojo y verde se han fabricado con éxito a escala, los puntos cuánticos azules son más difíciles de fabricar. Se están logrando avances, pero los puntos cuánticos azules actuales todavía no emiten suficiente luminancia como para confiar en una verdadera pantalla QDEL.

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