Puntos cuánticos y nanovarillas: el extraño futuro de la televisión
Hace algún tiempo había dos opciones para televisores de pantalla grande. Los televisores LED (televisores LCD con retroiluminación LED) ofrecían la mejor opción de brillo y resolución; mientras que los proyectores de video eran la respuesta clara para aquellos que valoraban un tamaño de imagen realmente grande y la capacidad de controlar la luz ambiental.
Eso fue hace más de una década y los tiempos han cambiado. En la actualidad, hay televisores QLED TV, OLED TV y mini-LED TV (sin mencionar los nuevos proyectores de corto alcance con láser). Dentro de unos meses, puede agregar MicroLED TV a esa lista.
Pero eso es solo el comienzo. No muy lejos en el horizonte, hay tres tecnologías más que parecen preparadas para cambiar aún más el panorama de la televisión: el trabajo en pantallas QNED, QD-OLED y QDEL se encuentra en varias etapas de desarrollo y es posible que se vea la primera de estas innovaciones en las próximas 12 meses. ¿Qué significan todos estos acrónimos y, lo que es más importante, cómo afectarán sus decisiones de compra de televisores? Aquí se dan algunas respuestas.
Hoy: LED TV, TV QLED, mini-LED y TV OLED
LED TV
La tecnología de televisión más antigua y asequible que hay en este momento es la televisión LED TV. Es un nombre inapropiado: técnicamente hablando, un verdadero televisor LED TV usaría LED para todos los aspectos de la imagen que ve, 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.
Sony Z9G 8K HDR LED TV
Se pueden encontrar televisores LED TV por 85$ durante promociones especiales como Black Friday, lo que los hace muy atractivos, pero los televisores LED TV también tienen inconvenientes. 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 un blanco de espectro completo, por lo que algunos colores no son posibles y otros no siempre son precisos.
QLED TV
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 para convertir esa energía en luz.
Televisor Samsung Q90R 4K HDR QLED
Los fabricantes de televisores se dieron cuenta de que al usar una capa de puntos cuánticos finamente ajustados en la parte superior de una retroiluminación LED, podían completar las partes del espectro de colores que faltaban al LED, creando así una luz blanca muy completa y pura.
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 punto cuántico (QLED), y se ha convertido en la tecnología de visualización preferida para una amplia variedad de televisores, desde televisores 4K de 50 pulgadas económicos hasta televisores 8K de 98 pulgadas.
Los televisores QLED ofrecen actualmente la mejor relación precio / tamaño de pantalla de todas las tecnologías de televisores basados en paneles (los proyectores siguen siendo la forma más barata de obtener una imagen ultragrande).
Pero a pesar de los colores muy superiores de los QLED TV, todavía dependen de dos variables para controlar el contraste y los niveles de negro: atenuación selectiva de la luz de fondo y bloqueo de cualquier luz restante con la matriz LCD. No es perfecto: muchos QLED TV todavía terminan con negros que en realidad son de un gris muy, muy oscuro, y en escenas en las que hay elementos muy oscuros y muy brillantes en la pantalla al mismo tiempo, aparece un "florecimiento", un ligero halo de brillo que se filtra en las áreas oscuras de la imagen.
Mini-LED TV
Una forma de resolver el problema de contraste de los QLED es ejercer un control aún mayor sobre la retroiluminación LED. Una retroiluminación de QLED TV típica se compone de cientos de LED individuales, subdivididos en docenas de zonas. Apagar todos los LED en una zona determinada produce un negro profundo y agradable, pero a menudo las zonas son demasiado grandes para hacer esto sin afectar negativamente partes de la imagen.
Mini-LED Vidrian 8K de TCL
Los mini-LED TV son un intento de resolver este problema aumentando drásticamente la cantidad de LED en la luz de fondo, con miles de LED pequeños en lugar de cientos de más grandes. Más LED y más pequeños significan más zonas y más pequeñas, lo que, como probablemente habrá adivinado, conduce a un control aún mayor sobre el brillo (u oscuridad) en la pantalla. Hasta ahora, solo hay algunos Mini-LED TV, pero ya han demostrado que la estrategia funciona. Estos televisores producen algunos de los negros más profundos que jamás se hayan visto en un televisor con retroiluminación LED.
Por el momento, TCL es la única marca de televisores que vende Mini-LED TV, pero prácticamente todas las marcas que todavía producen televisores basados en QLED venderán modelos mini-LED en 2021.
OLED TV
¿Qué pasaría si pudiera deshacerse de la luz de fondo por completo y hacer que cada píxel en una pantalla de TV produzca su propia luz y color? Así es exactamente como funcionan los televisores LED orgánicos (OLED). Cada píxel OLED es una fábrica de luz y color autónoma, lo que le da a los OLED TV dos ventajas distintas. Sin una luz de fondo separada, son increíblemente delgadas e incluso se pueden convertir en hojas flexibles y enrollables. Sin luz de fondo también significa negros perfectos. Cuando se apaga un píxel OLED individual, no emite luz en absoluto. Simplemente, no se vuelve más oscuro que OLED en este momento.
Televisor LG CX OLED
A pesar de lo espectaculares que son los OLED TV, no pueden ser tan brillantes como los QLED TV, en algunas situaciones, pueden sufrir tanto de retención de imagen (ver partes de una imagen anterior que permanecen temporalmente como una sombra) como de quemado (cuando la retención de imagen se vuelve permanente). Ese es un efecto secundario desafortunado de los OLED: cuanto más brillantes sean (al pasar más corriente a través de ellos), más corta será su vida útil. Los OLED TV también tienden a ser más caros que los QLED TV. Esto se debe en parte a que hay menos empresas que fabrican paneles OLED y menos empresas que venden OLED TV, pero también se debe a que el proceso de fabricación de OLED es más nuevo y más caro que fabricar pantallas QLED.
Mañana: MicroLED TV
Samsung acaba de anunciar que comenzará a vender los primeros televisores orientados al consumidor fabricados con tecnología MicroLED, que anteriormente solo había utilizado en instalaciones comerciales de alta gama. Los MicroLED TV utilizan el mismo principio que los OLED, ya que cada píxel MicroLED produce luz y color, pero sin necesidad de retroiluminación.
Debido a que estos píxeles usan 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 este problema. Suena como lo mejor de ambos mundos, y casi lo es. Sin embargo, las pantallas MicroLED actuales tienen algunos inconvenientes.
Samsung
Por pequeños que sean estos LED, no pueden llegar a ser tan pequeños como los OLED. Eso significa que para cualquier tamaño de televisor, puede colocar muchos 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 TV 4K. Cuanto más grande sea la pantalla, más visibles serán los píxeles con la misma resolución.
También hay algunas dudas sobre el consumo de energía de MicroLED. Al acercarse a los televisores MicroLED en lugares como CES 2020, el calor generado por estas pantallas era palpable. No se sabe si la versión de 110 pulgadas de Samsung sufre el mismo problema. Finalmente, está el precio: al ser la más nueva de las tecnologías actuales de pantalla de TV, MicroLED será muy costosa hasta que la demanda reduzca el precio.
En los próximos 12-24 meses: QD-OLED TV y QNED TV
QD-OLED TV
Por más intrigante que sea la tecnología MicroLED para televisores de tamaño ultragrande, la mayoría de la gente tendría problemas para encontrar un lugar para uno de estos gigantes, es decir, si pudieran pagar uno. Como tal, es poco probable que se vea una adquisición MicroLED de televisores de 75 pulgadas o más pequeños. Pero eso no significa que estemos estancados con nuestras tecnologías existentes.
Quantum Dot OLED (QD-OLED) es una nueva forma de fabricar paneles de pantalla OLED que ayuda a abordar dos debilidades potenciales de los OLED TV 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 los puntos cuánticos, los televisores QD-OLED eliminan la necesidad de un filtro de color, que puede absorber hasta un 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.
Mucho de esto no está probado porque todavía hay que ver los primeros QD-OLED TV en acción, pero hay muchas razones para el optimismo. Se sabe que la división de pantallas de Samsung (Samsung Display) está trabajando en la fabricación de QD-OLED, y se espera ver los primeros televisores QD-OLED anunciados por una marca importante, posiblemente TCL, en 2021.
QNED TV
¿Es posible lograr los mismos negros perfectos de un OLED TV, sin ninguna de las limitaciones de brillo inherentes de OLED, y sin el uso de costosos MicroLED, o quizás incluso sin el uso de OLED en absoluto?
Esa es la promesa de los nano diodos emisores cuánticos (QNED). Por el momento, la mayoría de los OLED TV utilizan material OLED azul como fuente de luz principal. Esa luz azul se puede girar hacia el blanco con el uso de material OLED amarillo y luego convertir a todos los colores del arco iris con un filtro de color, pero esta no es una gran solución para el brillo o la precisión del color, a pesar de la impresionante generalidad de los televisores OLED. calidad de imagen.
Los QD-OLED TV eliminan el filtro de color, pero no cambian el motor fundamental del brillo, que sigue siendo material OLED azul.
Un televisor QNED reemplaza ese material OLED con un invento relativamente nuevo llamado LED de nanovarillas. Las nanovarillas son estructuras cilíndricas increíblemente pequeñas que se pueden usar para albergar LED igualmente pequeños. La forma multifacética de las nanovarillas aumenta la cantidad de luz que pueden emitir los LED, y su pequeño tamaño podría ser de gran ayuda para resoluciones ultraaltas que van mucho más allá de 8K.
Por el momento, la creencia es que los fabricantes de televisores seguirán confiando en la luz azul de estos LED de nanovarillas como fuente base de luminancia, y los puntos cuánticos continuarán convirtiendo la luz LED azul en rojos y verdes, como en un televisor QD-OLED. . Pero debido a que los LED no son susceptibles de quemarse, no hay inconveniente en presionar la máxima cantidad de corriente posible para lograr el máximo brillo.
Sorprendentemente, estas mejoras también pueden tener costos reducidos. Es difícil trabajar con el material OLED e incluso las técnicas de fabricación más avanzadas siguen obteniendo rendimientos de panel inferiores a los de los televisores QLED. Reemplazar OLED con nanovarillas LED podría suponer un gran ahorro de costes, si funciona.
Los informes de principios de 2020 sugieren que Samsung Display está investigando formas de reemplazar el OLED azul en sus paneles QD-OLED con LED de nanovarillas azules, lo que llevaría a la venta de los primeros televisores QNED, posiblemente ya en 2022.
2023 y más allá: QDEL TV
QDEL TV
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 con electricidad. Esto se conoce como electroluminiscencia y es la base de la tecnología electroluminiscente de puntos cuánticos (QDEL).
En lugar de usar puntos cuánticos sintonizados en rojo y verde para convertir la luz azul, las pantallas QDEL usan tres puntos cuánticos por píxel (rojo, verde y azul) que se alimentan directamente con electricidad. El resultado es una pantalla que, en papel, podría ser el santo grial de la tecnología de televisión.
Cada píxel es autoemisivo, por lo que, al igual que con las pantallas OLED, obtiene negros perfectos. Los puntos cuánticos decaen con el tiempo, pero al igual que las pantallas LED, no hay riesgo de quemaduras. La ausencia de filtro de color significa que prácticamente toda la luz generada pasa al espectador sin obstáculos, lo que le brinda más brillo por vatio de energía. Y los puntos cuánticos se pueden aplicar en capas extremadamente delgadas, lo que conserva toda la flexibilidad de OLED, algo que MicroLED no puede hacer actualmente.
¿Por qué no se fabrican 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 hacer. Se están logrando avances, pero los puntos cuánticos azules de hoy todavía no emiten suficiente luminancia para confiar en ellos para una verdadera pantalla QDEL.
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