QD-OLED: o desafio de criar a TV híbrida perfeita

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Não estamos falando de QLED

A nova tecnologia, evolução natural do Quantum Dot que os combina com OLEDs, em breve poderá ser comercializado por dois grandes nomes do setor como Sony e Panasonic com as primeiras TVs QD-OLED

Atualmente todos os painéis OLED para TVs são fornecidos pela LG e usam uma tecnologia W-OLED, ou seja, o substrato orgânico consiste em LEDs orgânicos autoiluminados brancos que são filtrados com uma matriz RGB para obter as várias cores. Um pixel é realmente deixado em branco, a fim de controlar melhor o brilho máximo e isso pode limitar a tecnologia em termos de qualidade de imagem: na verdade, se você quiser alto brilho, o LED branco não filtrado acende e você perde em termos de fidelidade cromática, vice-versa, se você quer uma cor bem saturada, você não pode alcançar bons picos de brilho.

Este aspecto representou durante anos o calcanhar de Aquiles dos visores OLED em favor dos LCDs que hoje encontram sua determinação máxima nos visores Quantum Dot.. No entanto, até agora, a tecnologia OLED permaneceu um pouco à frente devido aos contrastes perfeitos e pretos profundos e um ângulo de visão mais amplo.. Mas se combinarmos as duas tecnologias? A ideia do display Samsung é justamente colocar no mercado as primeiras TVs QD-OLED (Quantum Dot OLED), mas talvez os primeiros clientes não tenham relação com a gigante coreana ou Sony e Panasonic.

Tecnologia RGB OLED em comparação com W-OLED da LG

TV QD-OLED: a união de dois mundos

Até agora, o Samsung Display se concentrou na produção de painéis QLED, que é uma evolução da tecnologia LCD normal que, no entanto, usa um filtro Quantum Dot entre a retroiluminação LED e os cristais líquidos para obter cores mais puras e saturadas, desta forma é possível obter gamas mais amplas, sem perder brilho máximo. Infelizmente, no entanto, há uma grande limitação: quando uma célula de cristal líquido "fecha" para "desligar" um pixel na tela, sempre há alguma luz espúria que filtra e, portanto, os pretos não são perfeitos e o contraste é baixo. Para isso, foram implementadas tecnologias como o escurecimento local, que permite modular a luz de fundo em diferentes áreas, a fim de limitar este efeito. No entanto, a precisão em pixels de um OLED não pode ser alcançada.

Operação de LCD e OLED

Se você não pode derrotar seu inimigo, então alie-se a ele. A tecnologia QD-OLED TV substitui a matriz W-RGB dos W-OLEDs clássicos por um filtro de cor Quantum Dot. Os pontos quânticos são nanoestruturas particulares que absorvem a luz azul e a reemitem com um comprimento de onda diferente, normalmente vermelho e verde em aplicações práticas. Na prática, obtivemos um controle do contraste ao nível dos pixels, sem o problema irritante de fidelidade de cores nos realces. Além disso, a estrutura dos painéis para TVs QD-OLED é mais simples do que os LCDs anteriores - sem luz de fundo ou camada de LCD - e OLED também - porque é suficiente para produzir apenas uma cor que é azul..

OLED branco e QD-OLED são confronto. No OLED branco, as camadas emissivas vermelhas, azul e verde são colocados juntos para criar luz branca (observe que a emissão ocorre para baixo, onde os filtros de cor e a matriz TFT estão localizados). Para a direita, duas camadas emissivas azuis são usadas para produzir luz da mesma cor que excitará os pontos quânticos para produzir vermelho e verde.

Todos os visores OLED de grande formato comercializados hoje são do tipo OLED branco, em que um painel OLED capaz de reproduzir luz branca, Filtros de cor RGB são aplicados (mais um transparente para “bombeamento” a claridade). A vantagem é que cada subpixel pode ser ativado ou totalmente desativado, para o benefício da relação de contraste e preto perfeito, embora não tenha OLEDs específicos para cada cor e, em particular, o azul, garante uma longevidade superior do painel em termos de uniformidade cromática. As desvantagens são as de menor eficiência luminosa devido ao uso de filtros de cores, uma gama menos ampla do que os pontos quânticos e a tendência de desbotamento das cores conforme o brilho aumenta devido ao subpixel branco.

Diagrama de operação de um painel de TV QD-OLED

Na tecnologia QD-OLED, como no OLED branco, um painel OLED é usado como base, desta vez, porém, em azul. Em vez de um filtro de cor normal para criar vermelho e verde, nesta tecnologia, uma camada de filtros Quantum Dots é adicionada. Lembre-se de que os pontos quânticos são essencialmente materiais que absorvem a luz azul e a reemitem, através de um processo de luminescência, convertido para vermelho e verde. Esta tecnologia híbrida oferece o melhor dos dois mundos no papel: todas as vantagens do OLED, casado com a ampla gama de pontos quânticos e melhor eficiência.

Todos os desafios que a Samsung tem que superar

Tecnologia QD-OLED, além das vantagens potenciais de qualidade, tem a seu lado o fato de simplificar bastante a estrutura do painel. Comparado a um QLED, a luz de fundo desaparece, o painel LCD, o polarizador. No entanto, uma técnica de impressão a jato eficaz é necessária para a deposição das várias camadas e pontos quânticos, que deve estar perfeitamente alinhado com os milhões de subpixels que encontramos em uma tela de 4K ou mesmo 8K. De acordo com rumores, A Samsung teria resolvido este problema graças à sua subsidiária SEMES, que fornecerá o maquinário necessário para a produção dos painéis.

O principal problema continua sendo a fonte de luz azul. A Samsung já tentou uma vez produzir uma TV OLED RGB, mas na época não foi possível iniciar a produção em massa precisamente por causa dos problemas com o emissor de azul. Os OLEDs azuis têm problemas de eficiência e longevidade, ou seja, eles tendem a perder o brilho de pico rapidamente. A Samsung teria resolvido esse problema criando um painel OLED de camada tripla, de forma a obter o brilho necessário, mas reduzindo o estresse em cada substrato OLED azul. Uma vez que todo o painel OLED, como o branco da LG, emite luz da mesma cor, não deveria haver os problemas de uniformidade de cor de longo prazo que atormentavam OLEDs RGB, mas ainda não se sabe o quanto a Samsung realmente resolveu o problema da longevidade do emissor azul desses painéis no longo prazo.

Outra falha que a Samsung enfrentará é a da luz azul espúria. Os subpixels vermelhos e verdes, na verdade, a fim de oferecer a gama de cores esperada, eles devem ser capazes de absorver completamente a luz azul produzida pelo OLED e transformá-la em seus respectivos primários. A complicação é dada pelo fato de que os materiais usados ​​nos pontos quânticos têm uma curva de absorção que geralmente tem um mínimo nas proximidades do comprimento de onda azul. Quais materiais a Samsung terá identificado? E como ele resolveu o problema?

Espectros de emissão de pontos quânticos

Os pontos quânticos são partículas minúsculas que têm excelentes propriedades de emissão de fótons e são amplamente usados ​​em muitos monitores LCD hoje, pois os recursos de fotoluminescência QD permitem a conversão de luz LED azul em luz vermelha e verde para criar telas coloridas melhores que o branco- LCDs retroiluminados . Partículas QD também podem ser usadas para criar telas emissivas, onde os próprios QDs emitem luz: esta tecnologia pode vir a ser a sucessora dos OLEDs, pois os QDs podem provar ter maior eficiência e uma gama de cores mais ampla (emissão de espectro estreito).

Situação continuamente atualizada

Obviamente, não faltam problemas. Em primeiro lugar, você precisa de um alinhamento perfeito entre a matriz OLED e a do Quantum Dot. Além disso, combinar duas tecnologias diferentes pode ser perigoso. Você se perguntou por que a LG não faz apenas OLEDs RGB, sem o componente branco filtrado? O componente branco ajuda a reduzir o estresse em altas luzes, aumentando a longevidade de todo o painel e além disso é mais eficiente. Na verdade, os OLEDs coloridos, especialmente os azuis, apresentam sérios problemas a este respeito: eles lutam para alcançar picos de alto brilho e têm uma vida curta. As TVs QD-OLED terão que lidar com esse problema, presume-se que painéis multicamadas com diferentes camadas de OLED serão usados ​​para tentar resolver o problema. E então permanece o problema da luz azul espúria: Os pontos quânticos não têm uma curva de absorção perfeita, então algo ainda pode passar.

I primi TV QD-OLED

A produção em massa de painéis de TV QD-OLED deve começar em 2021, com os primeiros modelos do mercado na segunda metade do ano. Provavelmente o CES - ou o que resta dele devido à emergência de saúde - ou IFA 2021 podem ser excelentes oportunidades para mostrar esta nova tecnologia no trabalho. Parece estranho que a Samsung Electronics - divisão da gigante coreana que lida com eletrônicos de consumo - não tenha entrado no jogo. Talvez ele já tenha as mãos na massa ou talvez esteja se concentrando em outras tecnologias promissoras, como o MicroLED, que fascina muitos, incluindo Apple: a ideia neste caso é um LCD simples que miniaturiza a luz de fundo para atingir um número muito alto de áreas de escurecimento (idealmente igual ao número de pixels).

Aprendemos com fontes confiáveis ​​da imprensa que depois de alguns dias, A China tornou-se protagonista de duas histórias que se referem à espionagem industrial e ao roubo de propriedade intelectual em detrimento da coreana Samsung e sete empresas de chips taiwanesas.

Se a espionagem sofrida pela Samsung se referir a apenas uma empresa chinesa, o ataque a Taiwan traria um grupo de crackers de "estado" diretamente ligados ao governo chinês.

É impensável que a China esteja no cenário mundial, diretamente ou não, é o único país a se mover de acordo com esquemas de espionagem. Mas os dois episódios se tornam notícia pela proximidade temporal dos dois eventos, e porque dizem respeito a um gigante como a Samsung e seus painéis OLED "experimentais", e um ataque à indústria de chips taiwanesa.

Espião na impressão a jato de tinta de OLEDs da Samsung

Dois pesquisadores da Samsung Display e um funcionário de uma empresa parceira da Samsung foram acusados por promotores coreanos de espionagem industrial em benefício da China, e então preso. Os danos infligidos à Samsung em decorrência da espionagem seriam quantificáveis ​​em milhões de dólares e dizem respeito à impressão a jato de tinta de painéis OLED.

Estratégias americanas de boicote chinês não poderiam passar sem contramedidas!! No longo prazo, quando a China estará equipada para produzir componentes de alta tecnologia por conta própria, a vitória inicial desta guerra comercial se tornará uma grande derrota