Apesar de algumas deficiências, as TVs LCD (incluindo as TVs LED/LCD) são o tipo dominante de TV comprada pelos consumidores. A aceitação das TVs LCD acelerou o fim das TVs CRT e de projeção traseira e é a principal razão pela qual as TVs de plasma não estão mais disponíveis.
Nos últimos anos, a TV OLED, liderada pela LG, tem sido apontada como a sucessora do LCD. Embora o OLED represente um avanço na tecnologia de TV, as TVs LCD aumentaram um pouco com a incorporação de pontos quânticos (também conhecidos como QLED).
Quantum dots e QLED referem-se à mesma tecnologia. QLED é um termo de marketing que a Samsung e a TCL usam na marca de suas TVs de pontos quânticos. Esses conjuntos combinam retroiluminação LED com pontos quânticos em TVs LCD selecionadas para aprimoramento de cores.
O que é um ponto quântico
Um ponto quântico é um nanocristal fabricado com propriedades semicondutoras que podem melhorar o brilho e o desempenho de cores exibidos em imagens estáticas e de vídeo em uma tela LCD.
Os pontos quânticos são partículas emissivas (um pouco como fósforos em uma TV de plasma). Quando as partículas são atingidas por fótons de uma fonte de luz externa (no caso de um aplicativo de TV LCD, uma luz de LED azul), cada ponto emite a cor de uma largura de banda específica, que é determinada pelo seu tamanho. Pontos maiores emitem luz inclinada para o vermelho. À medida que os pontos ficam menores, os pontos emitem luz inclinada para o verde.
Quando os pontos quânticos de tamanhos designados são agrupados em uma estrutura e combinados com uma fonte de luz LED azul, os pontos quânticos emitem luz em toda a largura de banda de cores necessária para assistir à TV.
A imagem acima mostra a estrutura de um ponto quântico (à direita), um exemplo hipotético da relação das propriedades de emissão de cores de pontos quânticos de acordo com o tamanho (à esquerda) e o método pelo qual os pontos quânticos são fabricados.
Como os pontos quânticos podem ser usados em TVs LCD
Uma vez que os pontos quânticos são feitos, os pontos de diferentes tamanhos podem ser colocados aleatoriamente ou de forma organizada por tamanho em uma caixa que pode ser colocada dentro de uma TV LCD. Com uma TV LCD, os pontos são normalmente de dois tamanhos, um otimizado para verde e outro otimizado para vermelho.
A imagem acima ilustra como os pontos quânticos podem ser colocados em uma TV LCD.
- Dentro de uma caixa (referida como uma ótica de borda) ao longo das bordas do painel LCD entre uma fonte de luz de borda de LED azul e o painel LCD (para TVs de LED/LCD com iluminação de borda).
- Em uma camada de aprimoramento de filme (QDEF) colocada entre uma fonte de luz LED azul e o painel LCD (para TVs LED/LCD com iluminação direta ou full-array).
- Em um chip que é colocado sobre fontes de luz LED azul ao longo da borda de um painel LCD (para TVs LED/LCD com iluminação de borda).
Em todos os métodos, um LED azul envia luz através dos pontos quânticos que são excitados para que os pontos quânticos emitam luz vermelha e verde (que também é combinada com o azul proveniente da fonte de luz do LED).
As diferentes cores de luz passam pelos chips de LCD e filtros de cor, depois para a tela para exibição da imagem. A camada emissiva de pontos quânticos adicionada permite que a TV LCD exiba uma gama de cores mais saturada e mais ampla do que as TVs LCD sem a camada de pontos quânticos adicionada.
O efeito de adicionar pontos quânticos a TVs LCD
A seguir está um gráfico e um exemplo de como adicionar pontos quânticos a TVs LCD pode melhorar o desempenho das cores.
O gráfico no topo é uma representação gráfica padrão que ilustra todo o espectro de cores visíveis. As TVs e as tecnologias de vídeo não podem exibir todo o espectro de cores. Tendo isso em mente, os triângulos exibidos dentro desse espectro mostram o quão perto várias tecnologias de cores usadas em dispositivos de exibição de vídeo se aproximam desse objetivo.
Como você pode ver pelos triângulos referenciados, as TVs LCD que usam iluminação traseira ou de borda de LED branco tradicional exibem uma faixa de cores mais estreita do que as TVs equipadas com pontos quânticos. Os pontos quânticos exibem cores mais saturadas e naturais, conforme mostrado nas comparações abaixo do gráfico.
Os pontos quânticos podem atender às necessidades dos padrões de cores HD (rec.709) e Ultra HD (rec.2020/BT.2020).
LED/LCD padrão vs. OLED
TVs LCD têm desvantagens na saturação de cores e desempenho do nível de preto, especialmente quando comparadas às TVs de plasma, que não estão mais disponíveis. A incorporação de sistemas de iluminação LED preto-e-borda ajudou um pouco, mas isso não foi suficiente.
Como resposta, a indústria de TV (principalmente LG) buscou a tecnologia OLED como a solução, pois pode produzir uma gama de cores mais ampla e preto absoluto.
LG utiliza um sistema conhecido como WRGB, que é uma combinação de subpixels OLED emissores de luz branca e filtros de cor para produzir imagens. A Samsung incorporou subpixels OLED emissores de luz vermelho, verde e azul verdadeiros.
A Samsung abandonou a produção de TVs OLED para consumidores em 2015, deixando a LG e a Sony como as únicas fontes de TVs OLED no mercado dos EUA. A Samsung dedicou seus recursos para trazer TVs de pontos quânticos (QLED) ao mercado, juntamente com Vizio e TCL.
As TVs OLED são ótimas, mas o principal problema que impede muitas marcas de TVs de trazer TVs OLED para o mercado em grande escala é o custo.
Apesar da alegação de que as TVs LCD são mais complicadas em estrutura do que as TVs OLED, as TVs OLED são mais caras para fabricar em tamanhos de tela grandes. Isso se deve a defeitos que aparecem no processo de fabricação que resultam em uma grande porcentagem de painéis OLED sendo rejeitados para uso em tamanhos de tela grandes. Como resultado, a maioria das vantagens do OLED (como exibir uma gama de cores mais ampla e um nível de preto mais profundo) sobre as TVs LED/LCD não resultou em ampla adoção do fabricante.
Aproveitando as limitações de produção do OLED e a capacidade de incorporar pontos quânticos no projeto de TV LED/LCD atualmente executado (com pouca mudança necessária na linha de montagem), os pontos quânticos são vistos como o ingresso para trazer a TV LED/LCD desempenho mais próximo do OLED, mas a um custo menor.
A Samsung está liderando um movimento que combina pontos quânticos com OLED (apelidado de QD-OLED) para melhor desempenho de cores e brilho sem as desvantagens das TVs QLED e OLED atuais. Nenhuma palavra sobre quando ou se tais conjuntos chegarão ao mercado.
LCD com pontos quânticos (QLED) vs. OLED
Adicionar pontos quânticos a uma TV LCD aproxima seu desempenho ao de uma TV OLED. Ainda assim, existem áreas em que cada um tem vantagens e desvantagens. Aqui estão alguns exemplos dessas diferenças.
- Desempenho de cor a par com OLED.
- Mantém excelente saturação de cor, pois o brilho muda melhor do que OLED.
- Não é possível exibir preto absoluto.
- Uniformidade irregular da tela. Os pretos e brancos nem sequer estão em toda a superfície da tela.
- Um ângulo de visão mais estreito quando comparado às TVs OLED.
- Capacidade de saída de luz alta consome mais energia.
- Excelente precisão de cores.
- Não é tão bom quanto o QLED em manter a saturação da cor conforme o brilho muda.
- Pode exibir preto absoluto.
- Não é tão brilhante quanto uma TV QLED. Melhor em uma sala mal iluminada.
- Melhor uniformidade da tela (pretos e brancos são uniformes na superfície da tela) do que as TVs QLED.
- Menor consumo de energia do que a maioria das TVs QLED.
- Mais caro que as TVs QLED.
Pontos Quânticos: Um Presente e um Futuro Coloridos
Os principais fornecedores de tecnologia de pontos quânticos para uso em TVs são a Nanosys e a 3M, que oferecem a opção de filme de pontos quânticos (QDEF) para uso com TVs LED/LCD retroiluminadas de matriz completa.
Na foto acima, a TV da extrema esquerda é uma TV Samsung 4K LED/LCD. À direita e na parte inferior está uma TV LG 4K OLED. Acima da LG OLED TV está uma Philips 4K LED/LCD TV equipada com tecnologia de pontos quânticos. Os vermelhos se destacam mais no aparelho Philips do que no Samsung e são um pouco mais saturados do que os vermelhos exibidos no aparelho LG OLED.
No lado direito da foto estão exemplos de TVs equipadas com pontos quânticos da TCL e Hisense.
O uso de pontos quânticos deu um s alto à frente, pois vários fabricantes de TV exibiram TVs habilitadas para pontos quânticos em feiras, incluindo Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio e Philips. Destes, Samsung e Vizio trouxeram modelos para o mercado nos EUA, com a TCL também entrando. A Samsung e a TCL marcam suas TVs de pontos quânticos como TVs QLED, enquanto a Vizio usa o termo Quantum.
A LG exibiu alguns protótipos de TV de pontos quânticos em 2015, mas desistiu de trazê-los ao mercado para colocar mais recursos em sua tecnologia Nano Cell em TVs LCD selecionadas, além de fabricar TVs mais caras usando a tecnologia OLED.
Com LG e Sony (a partir de 2020) como os únicos fabricantes de TVs OLED (as TVs OLED da Sony usam painéis LG OLED) para o mercado dos EUA, a alternativa de pontos quânticos para aprimoramento de cores oferecida pela Nanosys e 3M pode habilitar o LCD para continuar a dominar o mercado nos próximos anos.
Na próxima vez que você for comprar uma TV, verifique se ela tem a etiqueta Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum ou similar no aparelho ou no guia do usuário. Isso indica que a TV usa tecnologia de pontos quânticos.
FAQ
As TVs QLED são melhores que as TVs OLED?
Isso dependerá das TVs específicas que você está comparando, mas no topo, o OLED como tecnologia custará mais e oferecerá a melhor imagem que o dinheiro pode comprar. No entanto, existem muitos outros fatores, como tempo de resposta ou brilho, que influenciam a compra de uma TV que pode tornar uma TV QLED mais adequada.
As TVs IPS são melhores que as TVs QLED?
Isso também dependerá dos modelos específicos que você está comparando, mas o IPS é uma tecnologia mais usada em monitores por causa de seus benefícios em relação às TVs LCD/LED tradicionais, juntamente com um tempo de resposta rápido. No entanto, em termos de qualidade de imagem pura, as TVs QLED de última geração tendem a oferecer uma imagem melhor do que as TVs IPS.
