Tutte le novità sui TV QD OLED, MicroLED e LCD con Quantum Dot

17 Gennaio 2019 7

Anche quest'anno Nanosys era presente al CES di Las Vegas per presentare le ultime innovazioni nel campo dei Quantum Dot. Nanosys è la compagnia che attualmente fornisce i materiali per i Quantum Dot a tutti i produttori, direttamente o tramite licenza. Jason Hartlove, presidente e CEO, ha fornito interessanti spunti sull'applicazione dei Quantum Dot alle varie tecnologie: LCD, OLED, MicroLED e ovviamente anche i Quantum Dot capaci di emettere luce direttamente.

Iniziamo con QDEF, acronimo di Quantum Dot Enhancement Film. Questa sorta di filtro utilizza Quantum dot verdi e rossi per ottenere una sorgente luminosa più pura (quindi con colori più saturi) e di colore bianco, poiché rosso e verde si combinano alla luce blu emessa dai LED. La luce attraversa quindi lo strato LCD e viene poi nuovamente filtrata al livello dei singoli sub-pixel per ottenere il colore desiderato. In parole più semplici si utilizzano i LED e il QDEF per ottenere una sorgente RGB e poi si eliminano le componenti primarie indesiderate per ottenere un subpixel per ciascuno dei tre colori.

QDEF

QDEF è la soluzione attualmente in uso su tutti i televisori. La buona notizia è che il costo è ormai sceso a livelli tali da consentirne l'integrazione anche su prodotti di fascia più bassa. Hartlove ha dichiarato che modelli Quantum Dot con QDEF saranno commercializzati nella fascia tra i 500 e gli 800 dollari nel corso del 2019.

Nanosys è inoltre sempre attiva nello sviluppo dei Quantum Dot "Electro-Emissive". Questa tecnologia, definita QDEL (Quantum Dot ElectroLuminescent) è capace di emettere direttamente luce senza più la presenza di una retroilluminazione, esattamente come sui TV OLED (sarebbero quindi pannelli "self-emitting"). Si parla dunque di nero assoluto, elevata efficienza (e quindi luminosità) e ampia copertura di tutti gli spazi colore. Occorrerà ancora tempo prima di vedere un prodotto con QDEL sul mercato. Ill primo display dovrebbe invece giungere alla fine del 2019. Nanosys sta lavorando con un importante partner (non meglio definito) su un prototipo con dimensioni da monitor. L'esemplare verrà presentato in sessioni demo a porte chiuse durante la prossima edizione del CES (2020).

QDEL - Quantum Dot ElectroLuminiscent

Al CES 2019 sono stati inoltre mostrate le prime applicazioni della tecnologia Quantum Dot ai display OLED e MicroLED. Le presentazioni sono state effettuate a porte chiuse poiché si tratta di soluzioni ancora in sviluppo. Difficile non pensare che alcune di queste demo siano state organizzate da Samsung. Come funzionano i TV OLED o MicroLED con Quantum Dot? Si parte da una sorgente luminosa costituita da OLED o MicroLED blu. La luce così ottenuta viene poi filtrata dal Quantum Dot Color Conversion (QDCC) contenente Quantum Dot rossi e verdi (il blu viene semplicemente fatto passare senza alterazioni). I Quantum Dot sono integrati al livello dei sub-pixel (non sono un filtro aggiuntivo come i QDEF) ed entrano quindi in gioco solo nell'ultimo passaggio, prima che la luce raggiunga l'occhio dello spettatore.

QDCC per OLED e MicroLED

Quali sono i vantaggi rispetto ai comuni TV OLED WRGB (quelli prodotti da LG) o ai MicroLED dotati di LED RGB? Partiamo dagli OLED. La luce bianca si ottiene tramite componenti blu e gialle poste su substrati differenti. L'invecchiamento di queste componenti varia in maniera differente col passare del tempo. Ne conseguono vari effetti quali una precisione cromatica che può mutare negli anni e anche il burn-in, ovvero loghi stampati se si presta poca attenzione.

QDCC per display LCD

Con i cosiddetti QD OLED (OLED con Quantum Dot) la sorgente luminosa è unicamente composta da elementi organici blu. La quantità di fotoni (e di conseguenza la luce che viene emessa dai pannelli) è quindi legata ad una singola fonte uguale per tutti, anche per i Quantum Dot rossi e verdi integrati al livelli dei sub-pixel. Ovviamente anche gli elementi blu invecchieranno col tempo ma lo faranno in maniera uniforme, portando ad un calo della luminosità proporzionale anche per il rosso ed il verde. I colori non mostreranno quindi variazioni significative e anche il rischio di incorrere nel burn-in dovrebbe risultare più limitato.

QDOG

Nel caso dei MicroLED è possibile semplificare il processo produttivo. Realizzare display MicroLED con diodi rossi, verdi e blu per ogni pixel è un procedimento molto complesso, viste le dimensioni estremamente ridotte. I microscopici LED necessitano inoltre di voltaggi leggermente differenti. L'abbinamento tra MicroLED e Quantum Dot rende tutto più semplice poiché gli unici LED presenti sono di colore blu. Sono poi i Quantum Dot rossi e verdi a ricreare le rispettive componenti cromatiche. Vengono così a mancare tutte le problematiche legate all'utilizzo di tre tipologie differenti di MicroLED. Hartlove sostiene che i primi QD OLED o MicroLED con Quantum Dot potrebbero arrivare nel 2020 o 2021.

HP Pavilion 27 Quantum Dot con QDOG

Per quanto riguarda gli LCD, al momento è stata accantonato l'utilizzo del QDCC. Questa soluzione sarebbe dovuta giungere insieme ad una modifica nella struttura dei pannelli. Si parla nello specifico dell'integrazione del filtro polarizzante, il cosiddetto "in-cell polarizer". Purtroppo i test effettuati dai produttori non hanno dato esisti positivi. Non è stato possibile creare un filtro polarizzante integrato capace di garantire un buon rapporto di contrasto.

Sono invece in arrivo gli LCD con Quantum Dot On Glass (QDOG). Questa soluzione si differenzia dal Quantum Dot Enhancement Film per via della struttura impiegata. I QDOG integrano i Quantum Dot all'interno di una sottile lastra di vetro, un materiale rigido che non richiede quindi un supporto e funge anche da guida ottica. Sui TV con QDEF viene invece utilizzato un materiale plastico separato che funge da guida ottica. Il principale vantaggio consiste in uno spessore ridotto per via della struttura interna semplificata. Il primo prodotto con QDOG è il montor HP Pavilion 27 Quantum Dot, presentato la scorsa settimana al CES 2019. I primi TV con QDOG dovrebbero arrivare sul mercato tra il 2019 e il 2020.


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Commenti

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Nicola Buriani

Fino a 60 Hz HDMI 2.0b è più che sufficiente.
Xbox One X non è provvista di HDMI 2.1 a meno che non si vogliano considerare come 2.1 tutti i prodotti che sono compatibili con qualche funzione avanzata ma senza la banda aggiuntiva (il che non ha molto senso a mio avviso).

deepdark

Tra l'altro ho letto che xbox x (non so se sia vero), usa lo YUV e lo "riscala" in RGB forse proprio per problemi di banda, pur avendo la HDMI 2.1 (ma penso lo faccia per un problema di compatibilità con hdmi 2.0 delle tv)

Tolemy

Ops, hai ragione, ora edito.

deepdark

In YUV si, in RGB no.

Fabrizio Ghiglione

e s a t t o

Tolemy

La HDMI 2.0b basta per 4k 60fps HDR (massimo 12bit).

deepdark

Da ignorante, una domanda mi sorge spontanea: nel momento in cui usciranno le console con 4K 60FPS HDR (ovviamente per chi ci punterà), l'hdmi 2.0 sarà un limite (di banda)?
Ergo chi ha una tv col 2.0 se la piglia in saccoccia?

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