QD-OLED: el desafío de crear el televisor híbrido perfecto

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No estamos hablando de QLED

La nueva tecnologia, evolución natural de Quantum Dot que los une a los OLED, Pronto podría ser comercializado por dos grandes nombres del sector como Sony y Panasonic con los primeros televisores QD-OLED

Actualmente todos los paneles OLED para televisores son suministrados por LG y utilizan tecnología W-OLED, es decir, el sustrato orgánico consiste en LED orgánicos blancos autoiluminados que se filtran con una matriz RGB para obtener los distintos colores.. Un píxel se deja en blanco, para controlar mejor el brillo máximo y esto puede limitar la tecnología en términos de calidad de imagen: de hecho, si desea un brillo alto, el LED blanco sin filtrar se enciende y pierde en términos de fidelidad de color, viceversa, si desea un color bien saturado, no puede alcanzar buenos picos de brillo.

Este aspecto ha representado durante años el talón de Aquiles de las pantallas OLED a favor de las LCD que hoy encuentran su máxima determinación en las pantallas Quantum Dot. Sin embargo, hasta la fecha, la tecnología OLED se ha mantenido un poco por delante debido a los contrastes perfectos y los negros profundos y un ángulo de visión más amplio.. Pero si combinamos las dos tecnologías? La idea de la pantalla de Samsung es precisamente sacar al mercado los primeros televisores QD-OLED (OLED de punto cuántico), pero quizás los primeros clientes podrían no estar relacionados con el gigante coreano o Sony y Panasonic.

Tecnología RGB OLED en comparación con W-OLED de LG

TV QD-OLED: la unión de dos mundos

Hasta ahora, Samsung Display se había centrado en la producción de paneles QLED, que es una evolución de la tecnología LCD normal que, sin embargo, utiliza un filtro Quantum Dot entre la retroiluminación LED y los cristales líquidos para obtener colores más puros y saturados., de esta manera es posible obtener gamas más amplias, sin perder el máximo brillo. Desafortunadamente, sin embargo, existe una gran limitación: cuando una celda de cristal líquido "se cierra" para "apagar" un píxel en la pantalla, siempre hay una luz falsa que se filtra y, por lo tanto, los negros no son perfectos y el contraste es bajo. Para ello se han implementado tecnologías como la atenuación local, que permite modular la retroiluminación en diferentes áreas., para limitar este efecto. Sin embargo, no se puede lograr la precisión de píxeles de un OLED.

Operación de LCD y OLED

Si no puedes derrotar a tu enemigo, entonces alíate con él. La tecnología de TV QD-OLED reemplaza la matriz W-RGB de los W-OLED clásicos con un filtro de color Quantum Dot. Los puntos cuánticos son nanoestructuras particulares que absorben la luz azul y la reemiten con una longitud de onda diferente., típicamente rojo y verde en aplicaciones prácticas. En la práctica hemos obtenido un control del contraste a nivel de los píxeles, sin el molesto problema de la fidelidad del color en los reflejos. Además, la estructura de los paneles para televisores QD-OLED es más simple que las pantallas LCD anteriores, sin retroiluminación ni capa de LCD, y OLED también, porque es suficiente para producir un solo color que es el azul..

OLED blanco y QD-OLED se enfrentan. En el OLED blanco las capas emisoras rojas, el azul y el verde se intercalan para crear luz blanca (tenga en cuenta que la emisión tiene lugar hacia abajo donde se encuentran los filtros de color y la matriz TFT). A la derecha, Se utilizan dos capas emisoras azules para producir luz del mismo color que excitará los puntos cuánticos para producir rojo y verde..

Todas las pantallas OLED de gran formato que se comercializan en la actualidad son del tipo OLED Blanco, en el que a un panel OLED capaz de reproducir luz blanca, Se aplican filtros de color RGB (más uno transparente para “bombeo” el brillo). La ventaja es que cada subpíxel se puede encender o apagar por completo, en beneficio de la relación de contraste y el negro perfecto, sin tener OLED específicos para cada color y en particular el azul, garantiza una longevidad superior del panel en términos de uniformidad cromática. Las desventajas son las de una menor eficiencia luminosa debido al uso de filtros de color., una gama menos amplia que Quantum Dots y la tendencia a desvanecer los colores a medida que aumenta el brillo debido al subpíxel blanco.

Diagrama de funcionamiento de un panel de TV QD-OLED

En tecnología QD-OLED, como en el OLED blanco, se utiliza un panel OLED como base, esta vez, sin embargo, en azul. En lugar de un filtro de color normal para crear rojo y verde, en esta tecnología se agrega una capa de filtros Quantum Dots. Recuerde que los Quantum Dots son esencialmente materiales que absorben la luz azul y la reemiten, a través de un proceso de luminiscencia, convertido a rojo y verde. Esta tecnología híbrida ofrece lo mejor de ambos mundos en papel: todas las ventajas de OLED, casado con la amplia gama de Quantum Dots y mejor eficiencia.

Todos los retos que tiene que superar Samsung

Tecnología QD-OLED, además de las posibles ventajas de calidad, tiene de su lado el hecho de simplificar enormemente la estructura del panel. Comparado con un QLED, la luz de fondo desaparece, el panel LCD, el polarizador. Sin embargo, se requiere una técnica de impresión por chorro efectiva para la deposición de las diversas capas y puntos cuánticos., que debe estar perfectamente alineado con los millones de subpíxeles que encontramos en una pantalla 4K o incluso 8K. Según los rumores, Samsung habría solucionado este problema gracias a su filial SEMES, que suministrará la maquinaria necesaria para la producción de los paneles.

El principal problema sigue siendo el de la fuente de luz azul.. Samsung ya intentó una vez producir un televisor OLED RGB, pero en ese momento no pudo comenzar la producción en masa precisamente debido a los problemas con el emisor azul. Los OLED azules tienen problemas de eficiencia y longevidad, es decir, tienden a perder su brillo máximo rápidamente. Samsung habría resuelto este problema haciendo un panel OLED de triple capa, de tal manera que se obtenga el brillo requerido, pero reduciendo la tensión en cada sustrato OLED azul. Dado que todo el panel OLED, como el blanco de LG, emite luz del mismo color, no debería haber los problemas de uniformidad de color a largo plazo que plagaron los OLED RGB, pero queda la incógnita en cuanto a cuánto Samsung realmente ha resuelto el problema de la longevidad del emisor azul de estos paneles a largo plazo.

Otro problema técnico que enfrentará Samsung es el de la luz azul espuria. Los subpíxeles rojo y verde, de hecho, para ofrecer la gama de colores que se espera, deben ser capaces de absorber completamente la luz azul producida por el OLED y transformarla en sus respectivas primarias. La complicación viene dada por el hecho de que los materiales utilizados en los Quantum Dots tienen una curva de absorción que suele tener un mínimo justo en las proximidades de la longitud de onda azul.. Qué materiales habrá identificado Samsung? Y como resolvió el problema?

Espectros de emisión de Quantum Dot

Los puntos cuánticos son partículas diminutas que tienen excelentes propiedades de emisión de fotones y se utilizan ampliamente en muchas pantallas LCD en la actualidad, ya que las capacidades de fotoluminiscencia QD permiten la conversión de la luz LED azul en luz roja y verde para crear pantallas en color mejor que el blanco.- LCD retroiluminados . Las partículas QD también se pueden utilizar para crear pantallas emisoras, donde los mismos QD emiten luz: esta tecnología podría ser la sucesora de los OLED, ya que los QD podrían tener una mayor eficiencia y una gama de colores más amplia (emisión de espectro estrecho).

Situación actualizada continuamente

Obviamente no faltan problemas. En primer lugar, necesita una alineación perfecta entre la matriz OLED y la del Quantum Dot. Además, combinar dos tecnologías diferentes puede ser peligroso. ¿Se ha preguntado por qué LG no solo fabrica OLED RGB?, sin el componente blanco filtrado? El componente blanco ayuda a reducir el estrés en las luces altas., aumentando la longevidad de todo el panel y además es más eficiente. De hecho, los OLED de colores, especialmente los azules, presentan serios problemas al respecto: luchan por alcanzar picos de alto brillo y tienen una vida corta. Los televisores QD-OLED tendrán que hacer frente a este problema, se supone que se utilizarán paneles multicapa con diferentes capas de OLED para intentar solucionar el problema. Y luego queda el problema de la luz azul espuria: Los puntos cuánticos no tienen una curva de absorción perfecta, para que algo aún pueda pasar.

I primi TV QD-OLED

Se espera que la producción en masa de paneles de TV QD-OLED comience en 2021, con los primeros modelos en el mercado en la segunda mitad del año. Probablemente el CES - o lo que quede de él debido a la emergencia sanitaria - o IFA 2021 podrían ser excelentes oportunidades para mostrar esta nueva tecnología en funcionamiento. Parece extraño que Samsung Electronics, una división del gigante coreano que se ocupa de la electrónica de consumo, no haya entrado en el juego.. Quizás ya tenga las manos en la masa o quizás se esté enfocando en otras tecnologías prometedoras como MicroLED que fascina a muchos, incluyendo Apple: la idea en este caso es una sencilla pantalla LCD que miniaturiza la retroiluminación para llegar a un número muy elevado de zonas de atenuación (idealmente igual al número de píxeles).

De fuentes de prensa confiables nos enteramos de que después de unos días, China se ha convertido en protagonista de dos historias que hacen referencia al espionaje industrial y el robo de propiedad intelectual en detrimento de la coreana Samsung y siete empresas de chips taiwanesas.

Si el espionaje sufrido por Samsung se refiere a una sola empresa china, el ataque a Taiwán traería un grupo de crackers "estatales" directamente vinculados al gobierno chino.

Es impensable que China esté en el escenario mundial, directamente o no, es el único país que se mueve de acuerdo con esquemas de espionaje. Pero los dos episodios se convierten en noticia por la proximidad temporal de los dos eventos., y porque se refieren a un gigante como Samsung y sus paneles OLED "experimentales", y un ataque a la industria de chips taiwanesa.

Espiar la impresión de inyección de tinta de los OLED de Samsung

Dos investigadores de Samsung Display y un funcionario de una empresa asociada de Samsung han sido acusados por los fiscales coreanos de espionaje industrial en beneficio de China, y luego arrestado. El daño infligido a Samsung como consecuencia del espionaje sería cuantificable en millones de dólares e se refieren a la impresión de inyección de tinta de paneles OLED.

Las estrategias estadounidenses de boicot chino no podrían ir sin contramedidas!! A largo plazo, cuando China estará equipada para producir componentes de alta tecnología por su cuenta, la victoria inicial de esta guerra comercial se convertirá en una gran derrota