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09/11/2015 07h00 - Atualizado em 09/11/2015 07h00

Pontos quânticos: conheça a tecnologia das telas das TVs top

Filipe Garrett
por
Para o TechTudo

Você já deve ter ouvido falar na tecnologia de pontos quânticos relacionada a televisores. O uso do termo “quântico” pode assustar, mas não se preocupe: não há grandes mistérios por trás do funcionamento dessa solução que visa permitir que telas de LED tenham melhor qualidade de cor e reproduzam cores escuras comparáveis às telas OLED e plasma.

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Numa explicação bem resumida, pontos quânticos (ou “quantum dots”, do inglês) são cristais minúsculos usados por fabricantes de telas LED para absorver determinadas frequências de luz (o que corresponde a cores) e emitir outras frequências, conforme a necessidade.

Imagem mostra os cristais chamados de pontos quânticos. Observe como as cores emitidas são intensas e vivas. No caso de TVs, apenas os vermelhos e verdes são usados (Foto: Divulgação/Quantum Materials)Imagem mostra os cristais chamados de pontos quânticos. Observe como as cores emitidas são intensas e vivas. No caso de TVs, apenas os vermelhos e verdes são usados (Foto: Divulgação/Quantum Materials)

Essa tecnologia pode ser aplicada com facilidade em TVs de LED de qualquer resolução e formato (do 4K à tela curva), podendo levar a tecnologia LCD/LED, que parecia ultrapassada, a competir com as cobiçadas telas OLED.

Pontos quânticos são uma sobrevida das TVs LED

Atualmente, a melhor tela usada num televisor tende a ser OLED: o padrão que supõe que cada pixel que compõe o display é capaz de controlar sozinho sua iluminação, dispensando uma fonte de luz externa, que ilumine cada um dos diodos emissores de luz (“ligth emiting diodes”, do inglês de onde vem a sigla LED).

O problema do uso do OLED está em seus custos e em algumas dificuldades técnicas ainda presentes nos processos de manufatura em massa de telas de grandes dimensões.

Os pontos quânticos (ou “QDs”, como são chamados pelos fabricantes de televisores), aplicados à tecnologia anterior das TVs LCD/LED dá a elas mais qualidade e algum fôlego para competir contra o padrão OLED.

Como funcionam as TVs de LED?

As telas usadas nesses televisores podem ser desmembradas em três camadas: a mais distante dos seus olhos é a luz de fundo, que ilumina dos diodos emissores. No meio, uma rede dos tais diodos, cada um deles representando um pixel formado por pontos nas cores azul, vermelha e verde e o cristal líquido em si, o LCD, que bloqueia a passagem de luz para que as imagens e cores sejam formadas.

Por exemplo: suponha que uma TV de LED com resolução Full HD precise emitir uma imagem carregada pelo usuário que consiste em um pano de fundo de 1920 x 1080 pixels totalmente amarelo.

Já existem alguns televisores com pontos quânticos no mercado. É fácil identificá-los a partir da abreviatura QD (Foto: Divulgação/LG)Já existem alguns televisores com pontos quânticos no mercado. É fácil identificá-los a partir da abreviatura QD (Foto: Divulgação/LG)

Para exibir essa imagem, a primeira camada emite uma luz branca que cobre toda a área da tela. A luz passa pelos diodos, que como mencionado anteriormente, são feitos de pontos azuis, vermelhos e verdes. Ao chegar no LCD, seguindo orientações do sistema operacional do televisor, o painel bloqueia a luz que passa pelos pontos vermelhos. A fusão da luz emitida em pontos azuis e verdes pelos diodos da camada intermediária cria o amarelo, que é percebido pelos nossos olhos.

É como uma aquarela eletrônica, controlada por uma máscara que combina a intensidade de cada um desses pontos para multiplicar os milhões de cores que você enxerga na tela.

Qual é o problema?

Há algumas limitações técnicas com o modelo descrito anteriormente.

A camada inicial, composta pela luz de fundo, fica ligada o tempo todo, mesmo que o televisor esteja emitindo imagens bem escuras. Isso acarreta aquecimento, maior consumo de energia e um efeito ruim na qualidade de cor: o preto e o contraste entre cores escuras e claras fica prejudicado.

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As TVs OLED eliminam todos esses problemas porque elas não usam esse sistema de iluminação. No modelo OLED, cada pixel é responsável pela geração da sua própria iluminação por um processo orgânico (daí o “O” em OLED). Com isso, pixels que precisam emitir cor escura acabam “apagando”, o que gera tons pretos de muito maior qualidade do que os possíveis com telas LCD/LED, já que nesses casos a cor preta é obtida com uma enorme quantidade de luz por trás, gerando distorção e pouco contraste.

Como funcionam os pontos quânticos?

Para tornar o padrão LED competitivo com o paradigma das telas OLED, fabricantes de TVs começaram a usar essa solução tecnologica.

No nosso modelo de três camadas, os pontos quânticos estariam posicionados em conjunto com a luz que ilumina o painel e que, como você lembra, é a camada mais distante dos seus olhos quando você olha para a tela.

Ilustração mostra a tela nas camadas: luz de fundo azul, pontos quânticos verdes e vermelhos, matriz de LED e o painel do televisor no final de tudo (Foto: Divulgação/QD Vision)Ilustração mostra a tela nas camadas: luz de fundo azul, pontos quânticos verdes e vermelhos, matriz de LED e o painel do televisor no final de tudo (Foto: Divulgação/QD Vision)

Em telas com essa tecnologia, em vez de uma fonte de iluminação branca atrás do painel, há uma emissão de luz num tom azul. Em seguida, há uma rede de pontos quânticos verdes e vermelhos desenvolvida para cobrir cada pixel da TV.

Dessa forma, a luz que chega à camada dos diodos já vem calibrada na quantidade de energia correta e permite que, sem o uso de filtros, a qualidade de cor emitida pelo televisor seja bem maior do que aquela possível no modelo LCD/LED convencional.

Outro aspecto fundamental dos pontos quânticos é que eles criam a mesma lógica das tela OLED, em que apenas os pixels necessários são iluminados pelos cristais num dado momento, gerando os tons pretos mais intensos, melhor contraste e considerável economia de luz.

Pontos quânticos x OLED: quem ganha?

Há vantagens e desvantagens entre os dois modelos, mas como estamos discutindo os pontos quânticos, o enfoque estará nas características diante das telas OLED.

Em primeiro lugar, a perspectiva é que esses cristais não sofram desgaste, o que significa que a tela com pontos quânticos deverá apresentar a mesma qualidade de cor mesmo depois de anos de uso. O OLED, por outro lado, usa hidrocarbonetos que sofrem desgaste com o tempo e podem perder potência depois de anos de funcionamento.

Repare como a mesma imagem tem cores e contraste mais rico na TV à direita, que usa pontos quânticos (Foto: Divulgação/3M)Repare como a mesma imagem tem cores e contraste mais rico na TV à direita, que usa pontos quânticos (Foto: Divulgação/3M)

Outra grande vantagem é que essa solução tecnológica pode ser facilmente adaptada nos processos de fabricação atuais e a versatilidade do material usado nos cristais é tão grande que é possível usá-los em televisores com espessuras tão finas como as OLED mais charmosas do mercado. Essa versatilidade permite que os preços de TVs com pontos quânticos sejam mais baixos e muito mais competitivos do que as TVs OLED.

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  • Aristoteles Rocha
    2018-11-14T08:52:30

    Muito obrigado

  • Derfel
    2016-12-09T07:50:28  

    Na legenda da primeira imagem, não seria "apenas os vermelhos, verdes e azuis"? Amarelo = vermelho + verde. Verde + azul = ciano.

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    • Derfel
      2016-12-09T07:50:28  

      Leia a matéria toda, kkkkkk

  • Jamario Souza
    2016-11-28T11:47:25

    E depois de um tempo de lançada, a tecnologia ainda não foi popularizada. :(

  • Eduardo Karpuska
    2016-10-24T09:53:32

    Parabéns ao autor da matéria!

  • Gustavo Luiz
    2016-01-06T12:36:22

    Quem sabe faz ao vivo!!

  • Emanuel Mesquita
    2015-11-27T15:07:59

    excelente, tanto no profissional quanto no pessoal...

  • Alexandre Vieira
    2015-11-18T07:07:09  

    Oh loco meu!!!!!!!

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    • Alexandre Vieira
      2015-11-18T07:07:09  

      Oh loco bicho! Essa fera aí, meu!