QD-OLED: tecnología con calidad hibrida en tu televisor

A los fanáticos de los televisores les encanta debatir sobre los méritos de las dos tecnologías de pantalla plana líderes: Quantum Dot LED (o QLED, como se le conoce comúnmente) y Organic LED, también conocido como OLED. Ambas tienen sus ventajas y sus debilidades. Aunque, en el horizonte y acercándose cada día más, se encuentra un nuevo tipo de display, llamado QD-OLED. Como sugiere su nombre, es un híbrido de QLED y OLED, y si cumple sus promesas, podría ser la mejor tecnología de pantalla que jamás hayamos visto.

Pero ¿qué es exactamente QD-OLED? ¿Por qué tiene el potencial de cambiar las reglas del juego en la calidad de imagen? Y ¿qué empresas lo están utilizando para fabricar nuevos modelos de televisores? Profundicemos en los detalles de QD-OLED y averigüémoslo.

¿Qué es QD-OLED?

En pocas palabras, QD-OLED o Quantum Dot OLED, es una tecnología de pantalla híbrida que tiene como objetivo tomar las cualidades ya impresionantes de los televisores OLED y mejorar el brillo y el color mediante el uso de puntos cuánticos.

Contenedores de diminutos puntos cuánticos OLED para QD-OLED 1
dmelnikau/Getty Images

El resultado, según los expertos, debería ser un televisor que exhiba los asombrosos niveles de contraste y los negros perfectos de OLED al tiempo que ofrece niveles de brillo que tradicionalmente solo hemos visto en televisores QLED. En resumen, lo mejor de ambos mundos.

También es posible que, con el tiempo, los televisores QD-OLED resulten menos costosos de comprar que los televisores OLED de tamaño similar. Discutiremos esto a detalle más adelante.

¿Cómo funciona QD-OLED?

Para comprender el funcionamiento interno de QD-OLED, debemos explicar rápidamente las diferencias entre QLED y OLED.

QLED TV

QLED TV utiliza cuatro elementos principales para producir sus imágenes: una luz de fondo LED, una capa de puntos cuánticos, una matriz LCD y un filtro de color.

La retroiluminación LED produce todo el brillo que ves, y vaya que la retroiluminación LED moderna puede producir mucho más brillo que las fuentes de luz OLED. Pero, lograrlo manteniendo un blanco de espectro completo, es difícil.

La solución comienza con una fuente de luz LED azul realmente brillante, luego usando puntos cuánticos rojos y verdes para equilibrar el azul en un espectro completo de blanco. Debido a que los puntos cuánticos se pueden sintonizar para emitir colores específicos y –sorprendentemente— pueden hacerlo con un nivel de eficiencia de casi el 100 por ciento, los televisores QLED obtienen una mejora muy necesaria en la precisión del color sin sacrificar el brillo ni necesitar usar más energía.

A partir de ahí, la luz blanca purificada pasa a través de la matriz LCD (que es responsable de las imágenes que ves, y de lo brillantes u oscuras que son las áreas de la pantalla), y finalmente, a través del filtro de color, que convierte la luz blanca en las cantidades correctas de rojo, verde y azul para que veamos imágenes en color real.

Televisor QLED sobre mueble de madera mostrando unas orquídeas para mostrar la diferencia con QD-OLED
Samsung Q90T 4K HDR QLED TV Dan Baker

Es un buen sistema que produce imágenes brillantes y muy coloridas. También, es bastante asequible de producir porque, con la excepción de los puntos cuánticos, todos los componentes han existido durante décadas y ahora son “baratos” de fabricar.

Pero, también tiene inconvenientes. No importa cuánto se esfuerce la matriz LCD, no podrá bloquear el 100 por ciento de la luz para que no entre en escenas oscuras, por lo que nunca obtienes ese negro perfecto, como el que ves en un televisor OLED.

La matriz LCD también crea problemas para la visualización a partir de un cierto ángulo fuera de la vista frontal, porque tiene una tendencia a hacer con la luz un “túnel” directamente hacia afuera de la pantalla.

QLED también tiene que usar más energía para crear el brillo que ves, debido a que la combinación de la matriz LCD y el filtro de color disminuyen la luz que genera la retroiluminación LED. Esto hace que los televisores con tecnología QLED sean menos eficientes energéticamente que los basados en OLED.

Finalmente, y esto solo puede importarles a los compradores de televisores orientados a la decoración, todos esos elementos se suman a un panel de TV generalmente más grueso.

OLED TV

El televisor OLED utiliza una fuente de luz OLED y un filtro de color para producir su imagen.

Eso suena notablemente simple en comparación con QLED, y lo es. Gracias a la naturaleza emisiva del elemento básico de los televisores OLED, el píxel OLED, este ingrediente puede encargarse del brillo y la creación de imágenes, cumpliendo esencialmente las funciones tanto de la retroiluminación LED como de la matriz LCD en los televisores QLED.

Sin una matriz LCD, los ángulos de visión con televisores OLED son tan perfectos como nunca lo habíamos visto. Puedes sentarte donde quieras y seguir viendo los mismos niveles de brillo, contraste y color.

Y como ya hemos comentado, debido a que los píxeles OLED se pueden apagar por completo cuando una imagen requiere una oscuridad perfecta, eso es exactamente lo que obtienes: no se emite luz en absoluto.

La televisión OLED tampoco es perfecta. Solo puede derivar cierta cantidad de brillo de un píxel OLED. Es excelente en condiciones de poca luz, pero simplemente no compite con la retroiluminación LED dedicada de QLED en entornos más brillantes.

Si alguna vez has mirado un televisor QLED y OLED uno al lado del otro en un almacén con mucha luz y encontraste que el televisor QLED era más atractivo, probablemente se deba a su brillo superior.

Televisor OLED sobre un mueble para mostrar la diferencia con QD-OLED
LG CX OLED TV Dan Baker/Digital Trends

El brillo del televisor OLED es más bajo que el del QLED por dos razones principales. Primero, y lo más importante, cada píxel OLED crea su propia luz. Estos píxeles son increíblemente pequeños, por lo que existe un límite en la cantidad de luz que pueden emitir.

Los LED que se utilizan en la retroiluminación de un televisor QLED son enormes en comparación; incluso, la nueva retroiluminación mini-LED que utiliza TCL sigue siendo mucho más grandes que el tamaño de un píxel.

En segundo lugar, no importa cuánta luz pueda crear un píxel OLED, el filtro de color absorberá parte de esa luz.

Los fabricantes podrían optar por superar esta barrera obligando a los OLED a emitir más luz, pero la vida útil de un OLED es inversamente proporcional a su brillo: cuanta más energía lo atraviese, más rápido morirá.

Los paneles OLED también son susceptibles a algo conocido como quemado. Si muestras el mismo tipo de contenido en un televisor OLED durante toneladas de horas consecutivas, por ejemplo, un banner de información inferior en un canal de noticias o un panel de control en un videojuego puede hacer que esos píxeles envejezcan a un ritmo más rápido que los píxeles que muestran constantemente imágenes diferentes.

La “sombra” residual de ese contenido estático se denomina quemado y, una vez que ocurre, suele ser permanente.

Finalmente, debido a que el mercado de paneles OLED de gran formato es efectivamente un monopolio, ya que solo una compañía (LG Display), los fabrica y los vende a compañías como LG, Sony, Philips y Vizio, seguirá siendo más costoso que QLED durante algún tiempo.

QD-OLED: Rompiendo la barrera del brillo

Entonces, la pregunta que enfrenta el mundo de los televisores es ¿cómo puedes conservar los muchos beneficios de OLED y convertir sus debilidades en fortalezas?

La solución preferida en este momento es QD-OLED.

Quantum Dot OLED aumenta significativamente el brillo general de OLED, e incluso mejora su ya excelente color, al optimizar la cantidad de luz que puede emitir un solo píxel OLED y eliminar el filtro de color.

Así es como funciona.

¿Por qué empezar con el blanco?

Por el momento, los televisores OLED crean su punto de partida de luz y color con luz blanca. Lo hacen combinando material OLED azul y amarillo para crear una mezcla que se acerca mucho al blanco puro. ¿Por qué hacer esto en lugar de usar material OLED rojo, verde y azul?

La respuesta tiene que ver con las complejidades de fabricar paneles OLED en los tamaños de 50 a 88 pulgadas para los televisores actuales, manteniendo los costos lo más bajos posible.

Para darte una idea de lo caro que es un verdadero panel OLED RGB, Sony fabrica un monitor 4K de 55 pulgadas para las industrias de la transmisión y el cine que utiliza esta tecnología. Cuesta casi $28,000 dólares.

Todo comienza con luz blanca, y necesitas una forma de separar las porciones individuales de rojo, verde y azul del espectro. Un filtro de color hace esto admirablemente, pero los filtros de color, como mencionamos anteriormente, reducen el brillo.

Televisor Sony A8H OLED para mostrar la diferencia con QD-OLED
Sony A8H OLED Dan Baker/Digital Trends

La técnica de LG para recuperar parte del brillo perdido por el filtro de color implica el uso de un subpíxel blanco que evita el filtro de color.

Cuando miras contenido de rango dinámico estándar (SDR), el uso de ese subpíxel blanco es moderado. Los televisores OLED pueden obtener fácilmente el brillo suficiente para cumplir con la especificación completa de SDR sin depender en gran medida del brillo del subpíxel blanco.

“Las pantallas de todo tipo que utilizan esta arquitectura pueden lograr una precisión de color con una luminancia relativamente menor”, dijo Jeff Yurek, director de marketing y relaciones con los inversores de Nanosys, una empresa que desarrolla tecnología de puntos cuánticos. Pero el material HDR es un poco más complicado.

Al ver contenido HDR, los paneles sobrealimentan estos subpíxeles blancos para brindar mayor brillo de HDR. Pero, hay un límite en cuanto a la fuerza con la que puedes manejar esos subpíxeles blancos. Si los empujas demasiado, no solo reducirá la vida útil del panel, sino que el brillo adicional también puede borrar el color de los otros subpíxeles.

De vuelta al azul

Para hacer frente a los obstáculos técnicos del brillo OLED, los televisores QD-OLED toman una página del manual de QLED TV. Usando el mismo principio que permite que un televisor QLED convierta una luz de fondo azul en una luz blanca pura utilizando puntos cuánticos rojos y verdes, un panel QD-OLED utiliza solo material OLED azul como base de cada píxel.

Ese píxel OLED azul se divide en tres subpíxeles: un subpíxel azul, que es el material OLED azul original, que no se modifica; un subpíxel rojo que usa puntos cuánticos sintonizados en rojo; y un subpíxel verde que utiliza puntos cuánticos sintonizados en verde.

Contenedores de diminutos puntos cuánticos OLED para QD-OLED 2

Dado que, los puntos cuánticos son tan eficientes energéticamente, prácticamente no se pierde brillo en esas dos transformaciones de color. El resultado es una pantalla OLED RGB real sin el costo y la complejidad de un punto de partida OLED RGB discreto, la tasa de brillo de un filtro de color o la necesidad de un subpíxel blanco que debilite el color.

“Lo que es tan emocionante acerca de las pantallas QD-OLED”, dijo Yurek, “es que no requieren un subpíxel blanco para alcanzar la luminancia máxima. QD-OLED podrá expresar el volumen a todo color desde casi negro hasta el máximo de luminancia sin compromiso”.

QD-OLED: ¿más asequible?

Puede llevar varios años, pero es posible que los televisores QD-OLED terminen costando menos que los televisores OLED. Deshacerse del filtro de color es una excelente manera de reducir los materiales y la complejidad de fabricación, lo que debería significar un menor desembolso de efectivo.

Y dado que QD-OLED teóricamente será más brillante que OLED sin el uso de más electricidad, podría ser posible crear QD-OLED que tengan el mismo brillo que OLED mientras usan menos energía, lo cual reduce el costo de muchos de los componentes que deben diseñarse para manejar cargas de energía más altas.

Todo esto supone que las inversiones necesarias para hacer realidad la fabricación QD-OLED se amortizarán rápidamente, pero eso está lejos de ser seguro en este momento.

Tener tu pastel (OLED) y comértelo también

El material OLED azul, la fuente de luz actualmente esperada de las pantallas QD-OLED, es una sustancia notoriamente complicada para trabajar.

Al igual que otros materiales OLED, existe una compensación de tres vías entre la vida útil, el brillo y la eficiencia. En términos generales, cada vez que priorizas uno de estos atributos, el resto sufre. Proporcionar un píxel OLED con la suficiente fuerza para producir el brillo que deseas, no solo disminuirá la esperanza de vida sino también la eficiencia.

Pero las pantallas QD-OLED pueden llegar a ser la excepción a esta regla. Al utilizar tres capas de material OLED azul por píxel, cada capa puede compartir la carga de brillo.

“La cantidad de energía necesaria del píxel OLED azul en el QD-OLED para producir una determinada cantidad de brillo en la parte frontal de la pantalla será menor”, ​​dijo Jason Hartlove, director ejecutivo y presidente de Nanosys.

¿Quién va a fabricar televisores QD-OLED?

Por el momento, sabemos que Samsung está invirtiendo fuertemente en la fabricación de QD-OLED. Pero eso no significa que la empresa sea la primera en vender televisores QD-OLED.

De hecho, parece haber algunas luchas internas entre Samsung Display, la división que ha realizado las inversiones QD-OLED, y Samsung Visual, la división que comercializa los televisores de la empresa.

Pantalla mostrando pixeles en color rojo, verde y azul para compararlo con QD-OLED

Debido a la renuencia de Samsung Visual a adoptar QD-OLED, en parte porque ha gastado mucho tiempo y dinero arrojando una luz negativa sobre la tecnología OLED de LG, en contraste con la tecnología QLED de Samsung, podríamos tener nuestra primera visión real de QD-OLED de TCL.

Aparentemente, TCL está en conversaciones con Samsung Display y Japan OLED (JOLED), una empresa conjunta entre Panasonic, Sony y Japan Display para adquirir paneles QD-OLED, según un informe de DisplayDaily, que sugiere además que TCL podría mostrar el primero de estos televisores públicamente en IFA 2021.

Sabemos que TCL ha estado trabajando en la tecnología de pantalla OLED, la compañía demostró recientemente su propio televisor enrollable OLED en DTC 2020 en Shenzhen, China, pero aún no ha vendido un televisor OLED dirigido al consumidor.

¿Cuándo estarán disponibles para comprar los televisores QD-OLED?

Si los rumores de TCL son correctos y la compañía muestra un modelo QD-OLED en septiembre de 2021, el momento lógico sería posiblemente hasta el cuarto trimestre de 2022.

¿Cuánto costarán?

Es difícil imaginar que los primeros televisores QD-OLED tengan el mismo precio o sean más baratos que un OLED del mismo tamaño, al menos al principio. Sin embargo, con el tiempo, su simplicidad de diseño y su menor consumo de energía deberían producir televisores que sean menos costosos que los construidos con tecnología OLED tradicional.

¿QD-OLED es la última palabra en tecnología de televisión?

¡No!

Nada detiene el progreso de la tecnología, y las empresas que fabrican puntos cuánticos tienen la mirada puesta firmemente en el eventual dominio del panorama televisivo.

“QDEL suena como el santo grial de la tecnología de televisión, ¿no es así?”

¿Recuerdas cuando dijimos que los puntos cuánticos utilizan energía luminosa con una eficiencia de casi el 100 por ciento para producir su propia luz? Bueno, resulta que los puntos cuánticos no son exigentes con su dieta. También se pueden energizar con electricidad para lo que se conoce como electroluminiscencia de punto cuántico o QDEL.

Eventualmente, esto significa que podremos deshacernos de las fuentes de luz OLED y LED, y crear pantallas ridículamente delgadas, flexibles, coloridas, brillantes y energéticamente eficientes que nunca disminuyan en brillo o precisión de color con el tiempo.

QDEL suena como el santo grial de la tecnología de televisión, ¿no es así? Pero aún no lo hemos logrado. Por el momento, los puntos cuánticos azules poseen los atributos necesarios para actuar como subpíxeles electroluminiscentes, sin embargo, los puntos cuánticos rojos y verdes aún necesitan trabajo.

También, es posible que veamos a MicroLED emerger como un competidor para el mercado de pantallas domésticas. Pero, los modelos actuales son enormes, costosos y tienen resoluciones por pulgada más bajas que QLED, OLED, QD-OLED o QDEL. Es posible que MicroLED nunca sea práctico o asequible en tamaños de 50 a 100 pulgadas.

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