Quantum Dot Nanorod LED (QNED): conheça a tecnologia de telas do futuro

Tecnologia QNED desenvolvida pela Samsung usa nanobastões e pontos quânticos para exibir imagens com alto brilho; entenda a promessa do futuro das TVs

Paulo Higa
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• Atualizado há 1 ano e 1 mês
TV QLED da Samsung, empresa que trabalha no desenvolvimento das telas de nanobastões quânticos (Imagem: Divulgação/Samsung)
TV QLED da Samsung, empresa que trabalha no desenvolvimento das telas de nanobastões (Imagem: Divulgação/Samsung)

Quantum Dot Nanorod LED (QNED), também conhecida como Quantum Nano Emitting Diodes, é uma tecnologia em desenvolvimento que poderá ser usada em TVs e monitores. Sua aplicação resultará em telas com brilho forte e vida útil mais longa que painéis OLED.

Histórico e aplicações

Samsung QNED vs LG QNED

Quantum Dot Nanorod LED (QNED) é uma tecnologia baseada em nanobastões LED. Ela é diferente do LG QNED, uma linha de TVs premium baseada em tecnologia LCD.

O Quantum Dot Nanorod LED (QNED) foi apresentado pela Samsung Display em 2020 durante um evento sobre novas tecnologias de painéis em Seul, na Coreia do Sul.

O objetivo da tecnologia é combinar a precisão das cores dos pontos quânticos com a alta taxa de contraste do OLED, mas sem usar componentes orgânicos suscetíveis ao burn-in.

Em 2022, a imprensa coreana noticiou que houve atrasos na instalação da primeira linha de produção do QNED. Com isso, as primeiras telas comerciais com nanobastões e pontos quânticos têm previsão de lançamento entre 2024 e 2025. Até lá, a Samsung investirá no QD-OLED.

Como funciona uma tela de nanobastões e pontos quânticos (QNED)

Tecnologia em desenvolvimento

O QNED é uma tecnologia emergente e pode sofrer alterações em sua estrutura até o início da fabricação.

De acordo com um relatório da UBI Research, que analisou mais de 160 patentes da Samsung Display, o QNED funciona de maneira similar ao QD-OLED, mas substituindo a camada orgânica de emissão de luz azul por nanobastões. Há cinco camadas principais, da base até o topo:

  1. substrato de vidro interno;
  2. camada de transístor de película fina (TFT);
  3. camada emissora de luz azul (nanorods);
  4. camada de pontos quânticos (QD);
  5. substrato de vidro externo.
Estrutura básica de uma tela Quantum Dot Nanorod LED (QNED) (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)
Estrutura básica de uma tela Quantum Dot Nanorod LED (QNED) (Imagem: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Os substratos de vidro são superfícies planas que funcionam como base para as camadas de energia elétrica e luz. Essas camadas trabalham juntas para produzir uma imagem através de um processo conhecido como emissão eletroluminescente.

No processo de eletroluminescência das telas QNED, quando uma corrente elétrica é aplicada na camada TFT, os elétrons fluem para os nanobastões LED, que emitem apenas a luz azul.

Depois, os elétrons são transferidos para a camada de pontos quânticos, formada por pequenos cristais semicondutores que absorvem a luz azul e a complementam com as cores vermelha e verde. O resultado é uma tela formada por subpixels vermelhos, verdes e azuis (padrão RGB), que compõem um pixel colorido completo.

Os nanobastões são produzidos com nitreto de gálio (GaN), um material semicondutor inorgânico. Assim como em um ponto quântico, a cor emitida depende do tamanho físico do componente. Um estudo publicado em 2020 indica que os nanorods deverão ter altura de 2 micrômetros e diâmetro de 0,62 micrômetro para uma emissão otimizada de luz azul.

Vantagens

Telas baseadas em Quantum Dot Nanorod LED (QNED) ainda estão em desenvolvimento. As vantagens previstas para TVs e monitores com essa tecnologia são:

  • Maior durabilidade: telas QNED não estão sujeitas ao burn-in porque utilizam componentes inorgânicos. Desse modo, tendem a oferecer maior vida útil do que painéis OLED;
  • Maior nível de brilho: os nanobastões não se desgastam naturalmente como os materiais orgânicos do OLED, portanto, podem emitir luz azul mais forte por mais tempo e manter o brilho da tela mais alto;
  • Menor tempo de resposta: o QNED não precisa movimentar os cristais líquidos do LCD, o que torna seu tempo de resposta ser similar ao de outras tecnologias com pixels autoemissores de luz, como o OLED e o MicroLED;
  • Contraste infinito: nanobastões emitem luz própria e não dependem de um backlight, o que permite reproduzir o preto verdadeiro e resulta em níveis de contraste maiores que telas LCD;
  • Maior volume de cores: os nanobastões azuis e os pontos quânticos vermelhos e verdes são fabricados em escala nanométrica, resultando em maior precisão de cores.

Desvantagens

As desvantagens do Quantum Dot Nanorod LED (QNED) também estão associadas ao estágio de desenvolvimento. São elas:

  • Atrasos de fabricação: a Samsung esperava lançar os primeiros painéis QNED entre 2024 e 2025. No entanto, o cronograma foi adiado em pelo menos um ano após atrasos na instalação da primeira planta de produção;
  • Maior custo: como toda tecnologia em estágio inicial, o QNED será fabricado em volumes menores e deverá estar presente apenas em produtos mais caros nos primeiros anos.

Tecnologias similares

As telas de nanobastões LED têm estrutura diferente dos displays de cristal líquido (LCD) e competirão com outras tecnologias de última geração, como o QD-OLED e o MicroLED.

Abaixo, você confere um resumo das principais rivais do QNED:

Quantum Dot Nanorod LED (QNED) vs QD-OLED

Quantum Dot Nanorod LED (QNED) e QD-OLED usam pontos quânticos para exibir as cores vermelho e verde em uma tela. No entanto, o QD-OLED usa uma camada orgânica para emitir o azul, enquanto o QNED usa nanobastões LED (inorgânicos) que não são sujeitos ao burn-in. Por isso, o QNED promete maior vida útil que o QD-OLED.

Quantum Dot Nanorod LED (QNED) vs MicroLED

O Quantum Dot Nanorod LED (QNED) combina nanobastões e pontos quânticos para exibir as cores RGB, enquanto o MicroLED é formado por LEDs microscópicos que reproduzem as três cores sem necessidade de filtros adicionais. Ambas as tecnologias devem se equiparar em qualidade de imagem, mas ainda é cedo para analisar detalhadamente outros fatores.

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