Telas LCD, OLED e AMOLED: as diferenças

Introdução

Se em um passado não muito distante TVs e monitores de tubo dominavam o mercado, hoje, telas LCD, IPS, OLED e AMOLED estão por todos os lados. Elas podem ser encontradas em televisores, celulares, tablets, notebooks e em vários outros dispositivos. Mas, quais as diferenças entre essas tecnologias?

É o que você descobrirá neste texto, que, antes, explicará conceitos como tempo de resposta, taxa de atualização, contraste, brilho e ângulo de visão. Eles são importantes para a compreensão dos benefícios de cada tipo de painel.

Vamos lá? Se preferir, acesse o tópico que mais te interessa nos seguintes links:

- Tempo de resposta da tela
- Taxa de atualização
- Contraste e brilho
- Tamanho da tela
- Resolução de tela
- Ângulo de visão
- O que é LCD?
- LCD: matriz ativa e matriz passiva
- Tipos de LCD
- TN LCD
- IPS LCD
- VA LCD
- PLS LCD
- Tela de LED
- O que é OLED?
- O que é AMOLED?
- E o que é Super AMOLED?

Características das telas

Ao escolher um monitor de vídeo ou uma TV, é importante observar alguns aspectos para fazer uma boa aquisição, independentemente da tecnologia do equipamento. A seguir, as principais características a serem observadas.

Tela LCD de um notebook
Tela LCD de um notebook

Tempo de resposta da tela

O tempo de resposta é uma medida que indica, basicamente, a velocidade com a qual um pixel muda a cor que está emitindo (de branco para preto ou de cinza para cinza novamente). Saiba desde já que um pixel corresponde a um ponto que representa a menor parte da imagem em uma tela.

Essa é uma característica muito importante para quem deseja utilizar o monitor ou a TV para jogos ou vídeos em alta definição. Isso porque essas aplicações exigem alterações rápidas do conteúdo visual.

Se o monitor ou a TV não for capaz de acompanhar essas mudanças, ou seja, se tiver um tempo de resposta alto, poderá causar efeitos indesejados nas imagens, como "objetos fantasmas" ou sombra em movimentos.

Quanto menor o tempo de resposta, melhor a atualização da imagem. Para os padrões atuais, é recomendável que a tela trabalhe com tempo inferior a 10 milissegundos (ms) — o ideal é esse parâmetro ficar abaixo de 5 ms.

Taxa de atualização

A taxa de atualização (refresh rate) indica a quantidade de vezes que a tela é renovada por segundo. Sua medida é feita em Hertz (Hz). Se um monitor trabalha a 75 Hz, por exemplo, isso significa que a imagem é renovada 75 vezes por segundo na tela.

Em termos gerais, quanto maior a taxa de atualização, mais conforto visual o usuário terá, especialmente em sequências de vídeo bastante movimentadas. O mínimo recomendável para os padrões atuais é 60 Hz.

Para quem busca um smartphone ou monitor para jogos muito movimentados, o ideal é que a tela tenha taxa de atualização de 90 Hz ou mais.

Contraste e brilho

O contraste é outra característica importante na escolha de monitores e televisores. Trata-se de uma medição da diferença de luminosidade entre o branco mais forte e o preto mais escuro.

Quanto maior esse valor, mais fiel será a exibição das cores da imagem. Isso acontece porque essa taxa, quando em número elevado, indica que a tela é capaz de representar mais diferenças entre cores.

Para o mínimo de fidelidade, é recomendável o uso de telas com contraste de pelo menos 500:1 ou, se o fabricante informar essa medida como sendo "contraste dinâmico", de 10.000:1.

Com relação ao brilho, parâmetro que, essencialmente, indica a intensidade de luz que o painel é capaz de gerar, o ideal é o uso de telas que tenham essas taxa em, pelo menos, 250 cd/m² (candela por metro quadrado) ou nits (1 nit equivale a 1 cd/m²).

Tamanho da tela

O tamanho físico das telas é medido em polegadas. Cada polegada equivale a 2,54 centímetros e pode ser representada pelo caractere de aspas, como em 40" (40 polegadas). Usualmente, a medição é feita com o cálculo da distância, em polegadas, do canto esquerdo inferior ao canto direito superior (ou vice-versa) da tela.

Em notebooks encontramos, com facilidade, telas com tamanhos de 14, 15,6 ou 17 polegadas, por exemplo. Em monitores, telas com tamanho de 21, 23, 27 ou até 32 polegadas também podem ser encontramos facilmente. Nas TVs, os tamanhos mais frequentes variam entre 32 e 60 polegadas, mas há modelos sofisticados cuja tela pode passar de 100 polegadas.

Também é interessante notar que, hoje, a maioria dos monitores e TVs é do tipo widescreen. Esse nome indica que a tela é mais larga, o que a torna bastante adequada para reprodução de filmes, por exemplo.

Via de regra, um monitor pode ser considerado widescreen quando tem um aspect ratio superior a 4:3. Isso quer dizer que a proporção da tela é uma unidade de medida maior na largura para cada três unidades de medida na altura. Para efeitos comparativos, leve em conta que uma tela com aspect ratio de 4:4 (ou 1:1) pode ser considerada quadrada.

O monitor visto abaixo tem aspect ratio de 16:9, portanto, é widescreen:

Monitor widrescreen de 23,8 polegadas
Monitor widrescreen de 23,8 polegadas (imagem original: Dell)

Vale frisar que, se uma tela tem, por exemplo, tamanho de 19 polegadas e formato widescreen, isso não significa que o dispositivo é, necessariamente, maior que um monitor de 19 polegadas com proporção 4:3.

O que acontece nas telas widescreen é que, grosso modo, suas laterais são mais afastadas, mas a distância entre as extremidades superior e inferior não aumentam na mesma proporção.

Resolução de tela

Com relação à resolução de tela, esse parâmetro diz respeito ao conjunto de pixels que formam linhas horizontais e verticais no componente. Tomemos como exemplo uma resolução de 1920x1080 pixels. Essa informação indica que a tela exibe 1.920 pixels na horizontal (por linha) e 1.080 pixels na vertical (por coluna, como exemplifica a imagem:

Resolução de tela
Resolução de tela

Ainda sobre resolução, você pode encontrar termos como 720p e 1080p. Essas nomenclaturas indicam a quantidade de pixels suportada pelo dispositivo, além do uso de progressive scan ou interlaced scan.

No progressive scan, todas as linhas de pixels da tela são atualizadas simultaneamente. Por sua vez, no modo interlaced scan (pouco comum no mercado), as linhas ímpares recebem atualização e, em seguida, as linhas pares, ou seja, trata-se de uma abordagem do tipo "linha sim, linha não".

Em geral, o modo progressive scan oferece mais qualidade de imagem. A letra 'p' existente em 720p, 1080p e outras resoluções indica que o modo usado é justamente o progressive scan.

Se a tela trabalhar com interlaced scan, a letra aplicada é 'i' (por exemplo, 1080i). O número, por sua vez, indica a quantidade de linhas de pixels que o visor exibe na vertical. Isso significa que a resolução 1080p, por exemplo, conta com 1.080 linhas verticais e funciona com progressive scan.

Eis alguns exemplos de resoluções:

  • 480i = 640x480 pixels com interlaced scan;
  • 480p = 640x480 pixels com progressive scan;
  • 720i = 1280x720 pixels com interlaced scan;
  • 720p = 1280x720 pixels com progressive scan;
  • 1080i = 1920x1080 pixels com interlaced scan;
  • 1080p = 1920x1080 pixels com progressive scan.

Você já deve ter ouvido falar do termo Full HD (High Definition). Essa expressão, cuja interpretação seria algo como "alta definição máxima", indica que a tela trabalha na resolução de 1080p.

Hoje, também encontramos no mercado TVs capazes de trabalhar com 4K, uma resolução que indica que o aparelho pode proporcionar imagens com até 4096x2160 pixels. Incrível, não?

Também é possível encontrar equipamentos que trabalham com resoluções como 2K (2048x1080 pixels) e 8K (7680x4320 pixels).

Saiba mais sobre resoluções 1080p, 4K e afins aqui no InfoWester.

Ângulo de visão

A maneira mais fácil de visualizar o conteúdo exibido na tela é estando bem à frente dela. Mas, em uma sala com várias pessoas, por exemplo, alguém sempre ficará em uma posição lateral em relação à TV.

Por isso, é importante escolher um televisor com suporte a ângulos de visão mais "generosos" que, como tal, permite a quem estiver em posição lateral em relação à TV enxergar bem o conteúdo da tela.

O ideal é escolher um dispositivo que ofereça ângulo de visão máximo o mais próximo possível de 180 graus. Perceba que alguns fabricantes podem anunciar esta medida como sendo, por exemplo, 170H/150V. A letra 'H' indica o ângulo na horizontal, enquanto que 'V' o faz considerando a vertical, isto é, a visualização a partir de determinados graus para cima e para baixo.

Ângulo de visão
Ângulo de visão

O que é LCD?

LCD é a sigla para Liquid Crystal Display — Tela de Cristal Líquido, em tradução livre. Trata-se de uma tecnologia de tela extremamente popular que, como tal, pode ser encontrada em numerosos dispositivos, de simples calculadoras a monitores de vídeo, smartphones, tablets e, claro, TVs.

Como o seu nome indica, o principal "ingrediente" das telas LCD está em um material chamado cristal líquido, que recebe esse nome por ter características que o fazem se comportar como um componente líquido.

Em sua constituição mais simples, as moléculas de cristal líquido são distribuídas entre duas lâminas transparentes polarizadas chamadas de substratos. Esse processo é orientado de maneira diferente nas duas lâminas, de forma que estas criem eixos polarizadores perpendiculares, como se formassem um ângulo de 90 graus.

Grosso modo, é como se uma lâmina recebesse polarização horizontal enquanto a outra recebe polarização vertical, formando um esquema do tipo "linhas e colunas".

Moléculas de cristal líquido são capazes de orientar a luz. Quando uma imagem é exibida em um monitor LCD, por exemplo, elementos elétricos presentes nas lâminas geram campos magnéticos que induzem o cristal líquido a "guiar" a luz oriunda da fonte luminosa para formar o conteúdo visual.

Sempre que necessário, uma tensão diferente pode ser aplicada para fazer as moléculas de cristal líquido se alterarem de modo a impedir a passagem da luz.

Em telas monocromáticas, presentes em relógios e calculadoras, por exemplo, as moléculas assumem dois estados: transparente (a luz passa) e opaco (a luz não passa). Para telas que exibem cores, diferentes tensões e filtros que trabalham sobre a luz branca são aplicados às moléculas.

LCD: matriz ativa e matriz passiva

As telas LCD se dividem, basicamente, em duas categorias: matriz ativa (Active Matrix LCD) e matriz passiva (Passive Matrix LCD). O primeiro tipo tem como principal característica a aplicação de transistores para cada pixel (relembrando, pixel é um ponto que representa a menor parte da imagem em uma tela), enquanto que, na matriz passiva, os transistores são aplicados tomando como base o já mencionado esquema de linhas e colunas.

Com isso, nas telas de matriz ativa, cada pixel pode receber uma tensão diferente, característica que permite, por exemplo, que painéis sejam construídos com resoluções variadas.

Por outro lado, a fabricação de telas LCD de matriz ativa é mais complexa, razão pela qual não é raro TVs ou monitores novos apresentarem pixels que não funcionam — os chamados dead pixels.

As telas de matriz passiva, por sua vez, têm constituição mais simples. O cristal líquido é posicionado entre dois substratos, tal como indica a ilustração a seguir. Circuitos integrados são encarregados de controlar as cargas que ativam os pixels, permitindo que as imagens sejam formadas na tela.

Moléculas de cristal líquido entre lâminas
Moléculas de cristal líquido entre lâminas

Por conta de sua simplicidade, telas LCD de matriz passiva são mais baratas, mas podem apresentar algumas desvantagens, como menor tempo de resposta. Em função disso, esse tipo de tecnologia costuma ser empregado em dispositivos que não necessitam de telas com grande qualidade de imagem, como calculadoras.

A simplicidade das telas de matriz passiva reside no fato de a aplicação de tensões considerando linhas e colunas não ter o mesmo nível de complexidade que a fabricação de telas de matriz ativa.

O problema é que, quando um pixel é acionado a partir desse esquema, a aplicação de tensão pode afetar os pixels das linhas e colunas vizinhas, circunstância que prejudica a geração da imagem como um todo.

Na matriz ativa, esse problema não existe porque a aplicação de um controle de tensão individual para cada pixel não tem "efeito colateral", ou seja, não "contamina" pixels vizinhos.

Frequentemente, telas de matriz ativa utilizam um componente chamado TFT (Thin Film Transistor), cuja principal característica é justamente a aplicação, por meio de uma camada, de transistores específicos para cada pixel.

Tipos de LCD

Não existe um só tipo de LCD. Várias tecnologias relacionadas a esse tipo de tela foram — e são — desenvolvidas, algumas para uso exclusivo de determinados fabricantes, outros com distribuição ampla pela indústria.

A seguir, os tipos mais comuns de LCD.

TN LCD

Painéis TN (Twisted Nematic) são muito comuns e costumam ser empregados em dispositivos de baixo custo. Neles, as partículas de cristal líquido são posicionadas de modo retorcido, por assim dizer. Via de regra, a aplicação de carga elétrica é capaz de fazer os cristais girarem em até 90 graus, de acordo com o nível de tensão utilizado, determinando a passagem ou não de luz.

Existe também um tipo chamado STN (Super Twisted Nematic), uma espécie de evolução do TN. Suas moléculas têm movimentação melhorada, o que permite que o usuário consiga ver a imagem do monitor satisfatoriamente em ângulos de visão muitas vezes superiores a 160º, característica não existente nos painéis TN.

Há ainda outras variações, como Double Layer STN e Film compensated STN.

IPS LCD

Muito comum em TVs, monitores e notebooks, o IPS (In Plane Switching) é um padrão mais sofisticado que o TN LCD. Nele, as partículas de cristal líquido seguem um alinhamento horizontal em vez do vertical.

Graças a isso, telas IPS LCD conseguem trabalhar com taxas de atualização elevadas e altas resoluções, o que resulta em mais conforto visual ao usuário. Painéis IPS também costumam oferecer mais nitidez e brilho, além de visualização satisfatória mesmo quando a tela é observada de um ponto lateral (ou seja, suporta múltiplos ângulos de visão).

Uma desvantagem frequente em painéis IPS é a taxa de contraste pouco elevada que, como tal, faz áreas pretas da imagem assumirem tons acinzentados ou brilhantes, embora a intensidade dessa limitação varie de acordo com a qualidade do painel.

Monitor IPS LCD
Monitor IPS LCD

VA LCD

No tipo VA (Vertical Alignment), as partículas de cristal líquido ficam em posição vertical em relação aos substratos. Telas dessa categoria são capazes de oferecer boa reprodução de cores e visualização satisfatória sob vários ângulos, mas, originalmente, tinham tempo de resposta em níveis piores na comparação com padrões como o IPS — não raramente, superiores a 10 ms.

Atualmente, telas VA de alta qualidade têm tempo de resposta muito baixo e apresentam como grande vantagem suporte a taxas de atualização elevadas, que podem chegar a 120 Hz ou 144 Hz, por exemplo (ou até mais).

Níveis mais interessantes de contraste também costumam estar presentes em telas VA LCD, o que faz a tecnologia ser muito comum, hoje, em monitores de vídeo destinados ao público gamer.

Assim como outros tipos de LCD, telas VA também contam com variações, a exemplo da MVA (Multi-domain Vertical Alignment) e da PVA (Patterned Vertical Alignment).

PLS LCD

Tendo a Samsung por trás de seu desenvolvimento, a tecnologia PLS (Plane-to-Line Switching) é similar ao padrão IPS. De acordo com a empresa, uma tela do tipo é cerca de 10% mais brilhante em relação a este último.

Embora esse tipo não seja muito comum no mercado, a Samsung costuma empregar a tecnologia PLS LCD em TVs e celulares de baixo custo.

Tela de LED

Você já deve ter ouvido alguma frase do tipo "TV LED é melhor do que LCD". O problema dessa afirmação é que, na verdade, telas LED correspondem a painéis LCD.

A explicação é simples. Uma tela LED (Light Emitting Diode) precisa de um sistema de iluminação de fundo, não importa se ela é do tipo IPS, VA ou outro. Nos equipamentos de baixo custo, é comum que essa luz seja provida por lâmpadas fluorescentes.

Telas LED, por outro lado, utilizam como iluminação de fundo matrizes com LEDs minúsculos, mas a camada de LCD continua por lá. A grande vantagem desse sistema é que pontos individuais — os pixels — recebem luz de modo mais preciso, o que resulta em níveis de brilho e contraste mais intensos.

Além disso, telas LED geram menos calor, são muito mais econômicas no consumo de energia e tendem a ser mais duráveis do que painéis LCD baseados em lâmpadas.

Em tempo: o LED consiste, tal como o nome indica, em um diodo (material semicondutor) capaz de emitir luz quando energizado. Trata-se de um componente com ampla utilização pela indústria por ser barato e durável. Hoje, é possível encontrá-lo em eletrônicos dos mais variados tipos.

O que é OLED?

As tecnologias de LCD não estão sozinhas no mercado. Longe disso. Um padrão rival, por assim dizer, é o OLED (Organic Light Emitting Diode).

O OLED é uma tecnologia que tem certa semelhança com o LED, mas difere em sua composição: trata-se de um material formado por diodos orgânicos (isto é, constituídos com carbono) que geram luz quando recebem carga elétrica. Os diodos podem ser bastante pequenos, permitindo que cada pixel da tela contenha esse material de forma a ser iluminado individualmente.

Como o OLED é capaz de gerar luz, a tela não precisa de retroiluminação. Por causa disso, a indústria consegue criar telas mais finas do que as de LCD. A espessura de painéis OLED é tão minúscula que algumas variações possibilitam até a produção de telas flexíveis — a Samsung é uma das pioneiras nessa área.

As vantagens não terminam aí: telas OLED geram cores mais nítidas, inclusive de preto (têm o chamado "preto profundo"), pois não contam com camadas que, como efeito colateral, diminuem a intensidade de iluminação.

Além disso, painéis OLED tendem a gastar menos energia, suportam maior ângulo de visão e, frequentemente, têm tempo de resposta bastante reduzido.

Por causa disso, a tecnologia OLED é relativamente comum em celulares e tablets que necessitam de telas mais finas por causa de seu tamanho reduzido e do menor consumo de energia.

O padrão também é encontrado com facilidade em TVs por, frequentemente, oferecer mais qualidade de imagem do que o LCD.

O que é AMOLED?

AMOLED é a sigla para Active Matrix Organic Light Emitting Diode. Como o nome sugere, essa é uma variação do OLED. A principal diferença entre ambos os padrões está no fato de telas AMOLED serem do tipo matriz ativa.

É uma situação semelhante à existente com o LCD: telas OLED com matriz passiva são orientadas com um esquema de transistores organizados em linhas e colunas; em telas AMOLED, os transistores são aplicados no painel considerando cada pixel.

Para que isso seja possível, telas AMOLED, assim como o LCD, podem utilizar uma camada de TFT, o que deixa a sua fabricação um pouco mais complexa. Porém, desse processo surgem várias vantagens, como telas com tempo de resposta menor e cores mais vívidas.

Telas AMOLED são muito comuns em smartphones e tablets.

E o que é Super AMOLED?

Celular Samsung com tela Super AMOLED
Celular Samsung com tela Super AMOLED

Podemos encontrar outras variações da tecnologia OLED. Uma delas, apresentada pela Samsung, é chamada de Super AMOLED.

O seu desenvolvimento é fruto da disputa de empresas pela fabricação da tela mais fina: o AMOLED "comum" é, essencialmente, composto por camadas com cátodo, material orgânico e TFT inseridos entre lâminas de vidro.

No Super AMOLED, uma dessas lâminas é eliminada — a camada para reconhecimento de toques é integrada à própria tela, em vez de estar sobre esta —, assim como o espaço entre as camadas é diminuído, características que propiciam a fabricação de uma tela mais fina.

Como telas Super AMOLED também possuem menor quantidade de material reflexivo, elas conseguem amenizar um problema típico do AMOLED: a dificuldade de visualização do visor em situações de exposição à luz solar, problema que também ocorre com telas LCD, mas geralmente com menos intensidade.

Se levarmos em conta que telas OLED e AMOLED são direcionadas principalmente a dispositivos móveis que, portanto, têm mais chances de serem expostos à luz solar, essa é uma vantagem e tanto.

Assim como telas OLED e AMOLED, painéis Super AMOLED tendem a suportar taxas relativamente altas de atualização de tela, oferecer ótima visualização sob ângulos variados e permitir elevado nível de contraste.

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Publicado em 17_05_2011. Atualizado em 17_03_2021.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É especializado em temas como TI, dispositivos móveis, internet e negócios.
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