LCD: as telas com tecnologia de cristais líquidos continuam firmes no mercado e continuam sendo aperfeiçoadas e acessíveis à maioria dos consumidores.

Parece mentira, mas foi mais ou menos cerca de uns quase 30 anos atrás, que a fabricação de telas com o uso da tecnologia de cristal líquido começou a tomar o impulso que merecia. Inicialmente, visto com enorme e justificada desconfiança, o display de cristal líquido (LCD ou Liquid Crystal Display) começou a mostrar uma precisão de resolução de imagem e cores nunca vistas.

Uma década antes, os displays com LCD eram uma decepção, principalmente no que se referia à reprodução de cores, que chegava a ser próxima do tom monocromático. Durante muito tempo, a impressão que dava era a de que cristais líquidos iriam ficar restritos a displays mais simples, onde eles tiveram uma grande aplicação, e aliás, tem até hoje.

Eu ainda frequentava um fórum de home theater, quando decidi aposentar um monitor Samsung de tubo, de grande qualidade, usado na minha estação de trabalho em casa, por um monitor Philips com tela LCD. Meus colegas de fórum me perguntaram logo sobre a reprodução das cores, se era aceitável ou não. Notem que a desconfiança das telas de LCD anteriores continuava no espírito de todo mundo.

Mas, esta desconfiança caiu logo por terra e muita gente aderiu aos monitores LCD. Na época, a fabricação dos displays ainda era cercada de problemas, a tal ponto que no manual daquele monitor da Philips havia uma declaração sobre a existência de pixels com defeito, alegando que até 10 pixels inoperantes a Philips não considerava “defeito” na tela.

Pode hoje parecer um absurdo, mas por anos a fio a gente comprava uma TV LCD  e torcia para não ver pixels inoperantes, ou manchas na tela decorrentes deste tipo de problema.

Diferentemente das telas de plasma, a tela LCD custou a ser vista pelos hobbyistas como de boa qualidade para a apreciação de filmes ou para o uso de computadores de estações gráficas.

A linha do tempo que matou a TV de plasma

Uma tela de plasma, que encantava qualquer um pela qualidade das cores vibrantes, foi aos poucos sendo vista com reservas. Uma das razões para esta desconfiança foi a da queima desigual dos pixels, acabando com a uniformidade das cores e das zonas de sombra. O termo “burn-in”, referente à queima da tela, apareceu nesta época.

Os fabricantes de tela LCD, aparentemente temerosos da ocorrência do mesmo problema de queima em suas telas, passaram a alertar seus usuários sobre a retenção de imagens fixas por tempo prolongado. Diga-se de passagem, o mesmo fantasma do burn-in voltou a assombrar os usuários de telas OLED, mas o fenômeno de queima não é o mesmo, e sim de retenção dos pixels apagados na imagem! As últimas gerações de TVs OLED já são bem mais resistentes a este tipo de problema.

A solução para este tipo de defeito foi descoberta ainda nas telas de plasma: o deslocamento lateral  diminuto de pixels. Com ele cada pixel fica eletricamente ligado por um período breve de tempo com um dado sinal, e muda de status eletricamente, deslocando a imagem. Isto ocorre toda vez que a imagem fica fixa na tela. A mudança na imagem com esse deslocamento é imperceptível.

Este mesmíssimo recurso existe hoje nas telas OLED, e está ativo o  tempo todo. Além disso, um outro recurso, denominado Automatic Brightness Level, que é um tipo de controle que diminui o brilho da imagem após um breve período de tempo, quando a imagem na tela fica fixa. Nas OLED ainda foi implementado um programa que reseta todos os pixels indistintamente, aumentando assim a chance de eliminar potenciais manchas na tela. Este programa roda periodicamente, mas somente quando a TV é desligada.

Variações de emprego de tipos de cristais líquidos que dura até hoje

Quando alguém vai comprar uma TV com tela LCD se defronta com uma terminologia que define o tipo de matriz de cristal líquido usado na tela, como, por exemplo, VA ou IPS. Os cristais líquidos são todos do tipo nemático, quer dizer, as moléculas do cristal estão no formato de um bastão, que se agrupa paralelamente. O cristal líquido faz o papel de um interruptor de luz, para permitir ou não a passagem de luz da fonte luminosa para a tela. Isto ocorre quando o cristal uma vez alimentado eletricamente, se contorce ou muda de posição.

A maioria das telas disponíveis usa os cristais com alinhamento IPS (In-Plane Switching) e VA (Vertical Aligment). Os cristais das telas IPS não se contorcem, mas mudam de posição com uma rotação de 90 graus em paralelo com a superfície do display. Já nas telas VA os cristais mudam de posição, antes vertical, perpendicular à tela, para uma disposição horizontal.

Um esquema simplificado desses cristais mostra a diferença entre os dois tipos de tela:

IPS e VA são telas com escolhas preferidas por muitos usuários, mas a diferença de performance entre elas não á lá dessas coisas, porque os fabricantes têm modificado a tecnologia, de tal forma que tais diferenças visuais sejam mínimas ou inexistentes.

A mudança de arquitetura de design de telas que vem aos poucos sendo introduzidas

Idealmente, a melhor reprodução de imagem possível se dá quando a camada de cristal líquido é eliminada, com a iluminação direta dos pixels nas telas, que é o caso das TVs OLED. Com isso, elimina-se o problema crônico das telas LCD, quando os cristais não conseguem bloquear completamente a passagem de luz, produzindo uma falsa cor preta, ou seja, uma escala de cinza distorcida. Além disso, o ângulo de visão é prejudicado, porque a luz do pixel é projetada no painel e não a partir dele.

No devido tempo, e salvo melhor juízo, as telas com o uso de microleds ou tecnologia similar irão substituir tanto OLED quanto o LCD. Então, fica a pergunta: por que estas últimas insistem em não parar de ser fabricadas?

Um dos problemas básicos na correção da reprodução das cores em telas LCD foi resolvido  com a interpolação de filtros com pontos quânticos, tornando a gama de cores mais extensa e mais precisa.

O aumento do número de LEDs no backlight também contribuiu muito para atenuar ou às vezes eliminar o baixo nível de preto e das sombras na tela. Em épocas remotas, o uso de iluminação “full array” era o desejável, pelos mesmos motivos, mas a tecnologia da época era cara e deixava muito a desejar. Com o advento da iluminação por LEDs isto mudou radicalmente:

Uma TV LCD moderna costuma apresentar uma estrutura de pixels sofisticada, com uma sensível melhora na reprodução de cores, ao mesmo tempo em que a imagem não se degrada se ficar fixa muito tempo na tela.

Em função do exposto acima, é possível hoje admitir que a tecnologia com LCD ainda vai sobreviver por muito tempo no consumo da maioria das pessoas, e a um custo bem mais abaixo das concorrentes!

No que me concerne, eu continuo adepto do LCD para várias aplicações. Uma delas foi usar este tipo de tela para o uso do computador de mesa. No caso, eu uso um monitor LG 32UL750, 4K, tela DisplayHDR600, painel VA, com excelente reprodução de imagens e filmes. [Webinsider]

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Telas LCD: o velho e bom LCD continua por aí

Paulo Roberto Elias

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.