A pesar de algunas deficiencias, los televisores LCD (incluidos los televisores LED/LCD) son el tipo dominante de televisores que compran los consumidores. La aceptación de los televisores LCD aceleró la desaparición de los televisores CRT y de retroproyección y es la principal razón por la que los televisores de plasma ya no están disponibles.
En los últimos años, OLED TV, liderado por LG, ha sido promocionado como el sucesor de LCD. Aunque OLED representa un paso adelante en la tecnología de los televisores, los televisores LCD han dado un paso más con la incorporación de puntos cuánticos (también conocidos como QLED).
Los puntos cuánticos y QLED se refieren a la misma tecnología. QLED es un término de marketing que Samsung y TCL usan en la marca de sus televisores de puntos cuánticos. Estos conjuntos combinan retroiluminación LED con puntos cuánticos en televisores LCD seleccionados para mejorar el color.
Qué es un punto cuántico
Un punto cuántico es un nanocristal fabricado con propiedades semiconductoras que pueden mejorar el brillo y el rendimiento del color que se muestran en imágenes fijas y de video en una pantalla LCD.
Los puntos cuánticos son partículas emisoras (algo así como fósforos en un televisor de plasma). Cuando las partículas reciben fotones de una fuente de luz exterior (en el caso de una aplicación de TV LCD, una luz LED azul), cada punto emite el color de un ancho de banda específico, que está determinado por su tamaño. Los puntos más grandes emiten una luz sesgada hacia el rojo. A medida que los puntos se hacen más pequeños, los puntos emiten una luz sesgada hacia el verde.
Cuando los puntos cuánticos de tamaños designados se agrupan en una estructura y se combinan con una fuente de luz LED azul, los puntos cuánticos emiten luz en todo el ancho de banda de color necesario para ver televisión.
La imagen de arriba muestra la estructura de un punto cuántico (a la derecha), un ejemplo hipotético de la relación de las propiedades de emisión de color de un punto cuántico según el tamaño (a la izquierda) y el método por el cual los puntos cuánticos se fabrican.
Cómo se pueden usar los puntos cuánticos en televisores LCD
Una vez que se hacen los puntos cuánticos, los puntos de diferentes tamaños se pueden colocar al azar o en una forma organizada por tamaño en una carcasa que se puede colocar dentro de un televisor LCD. Con un televisor LCD, los puntos suelen tener dos tamaños, uno optimizado para verde y otro optimizado para rojo.
La imagen de arriba ilustra las formas en que se pueden colocar puntos cuánticos en un televisor LCD.
- Dentro de una carcasa (denominada óptica de borde) a lo largo de los bordes del panel LCD entre una fuente de luz de borde LED azul y el panel LCD (para televisores LED/LCD con iluminación de borde).
- En una capa de mejora de película (QDEF) colocada entre una fuente de luz LED azul y el panel LCD (para televisores LED/LCD de matriz completa o de iluminación directa).
- En un chip que se coloca sobre fuentes de luz LED azules a lo largo del borde de un panel LCD (para televisores LED/LCD con iluminación lateral).
En todos los métodos, un LED azul envía luz a través de los puntos cuánticos que se excitan para que los puntos cuánticos emitan luz roja y verde (que también se combina con el azul que proviene de la fuente de luz LED).
La luz de diferentes colores pasa a través de los chips LCD y los filtros de color, luego a la pantalla para mostrar la imagen. La capa emisiva de puntos cuánticos agregada permite que el televisor LCD muestre una gama de colores más saturada y más amplia que los televisores LCD sin la capa añadida de puntos cuánticos.
El efecto de agregar puntos cuánticos a los televisores LCD
A continuación se muestra un gráfico y un ejemplo de cómo agregar puntos cuánticos a los televisores LCD puede mejorar el rendimiento del color.
El cuadro en la parte superior es una representación gráfica estándar que ilustra el espectro de color visible completo. Los televisores y las tecnologías de video no pueden mostrar todo el espectro de colores. Teniendo eso en cuenta, los triángulos que se muestran dentro de ese espectro muestran qué tan cerca se acercan a ese objetivo las diversas tecnologías de color utilizadas en los dispositivos de visualización de video.
Como puede ver en los triángulos a los que se hace referencia, los televisores LCD que usan iluminación LED blanca tradicional en la parte posterior o en los bordes muestran una gama de colores más estrecha que los televisores equipados con puntos cuánticos. Los puntos cuánticos muestran colores más saturados y naturales, como se muestra en las comparaciones debajo del gráfico.
Los puntos cuánticos pueden satisfacer las necesidades de los estándares de color HD (rec.709) y Ultra HD (rec.2020/BT.2020).
LED/LCD estándar frente a OLED
Los televisores LCD tienen inconvenientes en cuanto a la saturación del color y el rendimiento del nivel de negro, especialmente en comparación con los televisores de plasma, que ya no están disponibles. La incorporación de sistemas de iluminación de borde y negro LED ha ayudado un poco, pero eso no ha sido suficiente.
Como respuesta, la industria de la televisión (principalmente LG) buscó la tecnología OLED como solución, ya que puede producir una gama de colores más amplia y un negro absoluto.
LG utiliza un sistema denominado WRGB, que es una combinación de subpíxeles OLED emisores de luz blanca y filtros de color para producir imágenes. Samsung incorporó verdaderos subpíxeles OLED emisores de luz roja, verde y azul.
Samsung abandonó la producción de televisores OLED para consumidores en 2015, dejando a LG y Sony como las únicas fuentes de televisores OLED en el mercado estadounidense. Samsung ha dedicado sus recursos a llevar al mercado televisores de puntos cuánticos (QLED), junto con Vizio y TCL.
Los televisores OLED se ven geniales, pero el principal problema que frena a muchas marcas de televisores para lanzar televisores OLED al mercado a gran escala es el costo.
A pesar de la afirmación de que los televisores LCD tienen una estructura más complicada que los televisores OLED, los televisores OLED son más caros de fabricar en pantallas de gran tamaño. Esto se debe a los defectos que aparecen en el proceso de fabricación que dan como resultado que un gran porcentaje de paneles OLED sean rechazados para su uso en pantallas de gran tamaño. Como resultado, la mayoría de las ventajas de OLED (como mostrar una gama de colores más amplia y un nivel de negro más profundo) sobre los televisores LED/LCD no han resultado en una amplia adopción por parte del fabricante.
Aprovechando las limitaciones de producción de OLED y la capacidad de incorporar puntos cuánticos en el diseño de TV LED/LCD ejecutado actualmente (con pocos cambios necesarios en la línea de montaje), los puntos cuánticos se consideran el boleto para traer TV LED/LCD rendimiento más cercano al de OLED, pero a un costo menor.
Samsung está encabezando un movimiento que combina puntos cuánticos con OLED (llamado QD-OLED) para un mejor rendimiento de color y brillo sin los inconvenientes de los televisores QLED y OLED actuales. No se sabe cuándo o si estos equipos llegarán al mercado.
LCD con puntos cuánticos (QLED) frente a OLED
La adición de puntos cuánticos a un televisor LCD acerca su rendimiento al de un televisor OLED. Aún así, hay áreas donde cada uno tiene ventajas y desventajas. Estos son ejemplos de algunas de esas diferencias.
- Rendimiento de color a la par con OLED.
- Mantiene una excelente saturación de color ya que el brillo cambia mejor que OLED.
- No se puede mostrar el negro absoluto.
- Uniformidad desigual de la pantalla. Los blancos y negros ni siquiera se ven en toda la superficie de la pantalla.
- Un ángulo de visión más estrecho en comparación con los televisores OLED.
- La alta capacidad de salida de luz consume más energía.
- Excelente precisión de color.
- No es tan bueno como QLED para mantener la saturación del color a medida que cambia el brillo.
- Puede mostrar negro absoluto.
- No es tan brillante como un televisor QLED. Mejor en una habitación con poca luz.
- Mejor uniformidad de pantalla (los blancos y negros son uniformes en la superficie de la pantalla) que los televisores QLED.
- Menor consumo de energía que la mayoría de los televisores QLED.
- Más caro que los televisores QLED.
Puntos cuánticos: un presente y un futuro coloridos
Los principales proveedores de tecnología de puntos cuánticos para usar en televisores son Nanosys y 3M, que ofrecen la opción de película de puntos cuánticos (QDEF) para usar con televisores LED/LCD retroiluminados de matriz completa.
En la foto de arriba, el televisor en el extremo izquierdo es un televisor Samsung 4K LED/LCD. A la derecha y en la parte inferior hay un televisor LG 4K OLED. Encima del televisor LG OLED hay un televisor Philips 4K LED/LCD equipado con tecnología de puntos cuánticos. Los rojos res altan más en Philips que en el Samsung y están un poco más saturados que los rojos que se muestran en el LG OLED.
En el lado derecho de la foto hay ejemplos de televisores equipados con puntos cuánticos de TCL e Hisense.
El uso de puntos cuánticos ha dado un gran paso adelante ya que varios fabricantes de televisores han mostrado televisores habilitados para puntos cuánticos en ferias comerciales, incluidos Samsung, TCL, Hisense/Sharp, Vizio y Philips. De ellos, Samsung y Vizio han lanzado modelos al mercado en los EE. UU., con TCL también participando. Samsung y TCL marcan sus televisores de puntos cuánticos como televisores QLED, mientras que Vizio usa el término Quantum.
LG mostró algunos prototipos de televisores de puntos cuánticos en 2015, pero se abstuvo de llevarlos al mercado para poner más recursos en su tecnología Nano Cell en televisores LCD seleccionados, así como para fabricar televisores más caros con tecnología OLED.
Con LG y Sony (a partir de 2020) como los únicos fabricantes de televisores OLED (los televisores OLED de Sony usan paneles LG OLED) para el mercado estadounidense, la alternativa de puntos cuánticos para la mejora del color que ofrecen Nanosys y 3M podría habilitar LCD para continuar con el dominio del mercado en los años venideros.
La próxima vez que vaya a comprar un televisor, verifique si tiene la etiqueta Color IQ, QLED, QD, QDT, Quantum o similar en el equipo o en la guía del usuario. Eso te dice que el televisor usa tecnología de puntos cuánticos.
Preguntas Frecuentes
¿Son los televisores QLED mejores que los televisores OLED?
Esto dependerá de los televisores específicos que esté comparando, pero en el extremo superior, OLED como tecnología costará más y le brindará la mejor imagen que el dinero puede comprar. Sin embargo, hay muchos otros factores, como el tiempo de respuesta o el brillo, que intervienen en la compra de un televisor que podría hacer que un televisor QLED se ajuste mejor.
¿Son mejores los televisores IPS que los televisores QLED?
Esto también dependerá de los modelos específicos que esté comparando, pero IPS es una tecnología que se usa con mayor frecuencia en monitores debido a sus beneficios sobre los televisores LCD/LED tradicionales junto con un tiempo de respuesta rápido. Sin embargo, en términos de calidad de imagen pura, los televisores QLED de gama alta tienden a ofrecer una mejor imagen que los televisores IPS.
