Turma B-208

Constituição do LCD

Um LCD é constituído de um líquido polarizador da luz, eletricamente controlado, que se encontra comprimido dentro de celas entre duas lâminas transparentes polarizadoras. Os eixos polarizadores das duas lâminas estão alinhados perpendicularmente entre si. Cada cela é provida de contatos elétricos que permitem que um campo magnético possa ser aplicado ao líquido lá dentro. O LCD utiliza a polarização da luz graças a filtros polarizantes e dupla refração de certos cristais líquidos em fase nematic podendo-se fazer variar a orientação em função do campo elétrico. Do ponto de vista óptico, o ecrã em cristais líquidos é um dispositivo passivo (não emite luz) cuja transparência varia; deve por conseguinte ser iluminado.

O ecrã LCD é constituído por dois polarizadores em que as direções de polarização formam um ângulo de 90° de cada lado de um sanduíche formado por duas placas de vidro que encerram cristais líquidos.

As duas faces internas das placas de vidros comportam uma matriz de eletrodos transparentes, uma (preto e branco) ou três (cor) por pixel. A espessura do dispositivo e a natureza dos cristais líquidos são escolhidas de maneira a obter a rotação desejada do plano de polarização na ausência de tensão eléctrica (90° nos ecrãs TN). Nos ecrãs de grande dimensão, acrescenta-se espanadores, pequenas esfera transparentes, no espaço preenchido de cristais líquidos para manter muito fraca a espessura (20 µm) constante e precisa. A aplicação de uma diferença de potencial mais ou menos elevada entre os dois eletrodos de um pixel provoca uma mudança de orientação das moléculas, uma variação do plano de polarização e por conseguinte uma variação da transparência do conjunto do dispositivo. Esta variação de transparência é explorada por uma retroiluminação, reflexão da luz incidente ou projeção.

O pixel

O pixel é a unidade básica de uma imagem numérica. O seu nome provem da locução inglesa picture element, que significa, “elemento de imagem” ou “ponto elementar“. Certos documentos (de origem IBM) falam também de pel. É o ponto mínimo endereçável pelo controlador vídeo. É por exemplo a unidade utilizada para especificar as definições de afixação (amplitude x altura). Num monitor colorido cada Pixel é composto por um conjunto de 3 pontos: verde, vermelho e azul. Cada um destes pontos é capaz de exibir 256 tonalidades diferentes (o equivalente a 8 bits) e combinando tonalidades dos três pontos é possível exibir 16 milhões de cores diferentes. Em resolução de 640 x 480 temos 307 mil pixels, a 800 x 600 temos 480 mil, a 1024 x 768 temos 786 mil e assim por diante. Resumindo, um pixel (aglutinação de Picture e Element, ou seja, elemento da imagem) é o menor elemento num dispositivo de exibição (como por exemplo um monitor), ao qual é possível atribuir-se uma cor. De uma forma mais simples, um pixel é o menor ponto que forma uma imagem digital, sendo que o conjunto de milhares de pixels formam a imagem inteira. É a menor unidade de uma imagem, e quanto maior for o número de pixels, melhor a resolução que a imagem terá.

Tamanho da tela e resolução

Com a popularização dos monitores LCD, é cada vez mais comum encontrar no mercado aparelhos de tamanhos maiores do que os tradicionais monitores de 14″ ou 15″ (lê-se o símbolo ” como polegadas). No momento em que este artigo era elaborado no InfoWester, os monitores LCD de 17″ eram os mais comuns, não sendo raro encontrar modelos de 19″, existindo ainda modelos maiores de 32″ , 40″ ou maior, sendo porém mais raros.

Em relação à resolução, os monitores LCD trabalham com taxas satisfatórias, mas há uma ressalva: é recomendável que o monitor trabalhe com a resolução que recebe de fábrica. Isso porque a exibição da imagem será prejudicada, caso uma taxa diferente seja usada. Por exemplo, pode acontecer de o monitor deixar uma borda preta em torno da imagem em resoluções menores que o padrão ou, ainda, o aparelho pode esticar a imagem, causando estranheza a quem vê.

Contraste e brilho

O contraste é outra característica importante na escolha de monitores LCD. Trata-se de uma medição da diferença de luminosidade entre o branco mais forte e o preto mais escuro. Quanto maior for esse valor, mais fiel será a exibição das cores da imagem. Isso acontece porque essa taxa, quando em número maior, indica que a tela é capaz de representar mais diferenças entre cores. Para o mínimo de fidelidade, é recomendável o uso de monitores com contraste de pelo menos 450:1.Em relação ao brilho, o ideal é o uso de monitores que tenham essa taxa em, pelo menos, 250 Cd/m² (candela por metro quadrado) .

Protótipos de LCD

Protótipos de LCD retroiluminados por uma matriz de díodos électroluminescentes (DEL) brancos foram apresentados. Melhoram claramente a uniformidade de iluminação e prometem uma duração de vida equivalente à do painel LCD. Projeção: A iluminação transmitida é utilizada igualmente nos projectores, onde a imagem de um ecrã LCD cor pequena (cerca de 2 cm de diagonal) é projectada por um dispositivo óptico comparável a um projector de diapositivo que utiliza uma lâmpada halogénica de forte potência. Os melhores resultados são obtidos utilizando 3 ecrãs monocromo e um conjunto de filtros e prismas que decompõem e voltando a marcar o espectro luminoso. Iluminação reflexiva: O ecrã funciona com a reflexão da luz incidente, muito utilizado para os assistentes numéricos pessoais, as calculadoras, baladeiras e os relógios. Utiliza-se sobretudo com os ecrãs monocromo, suficientemente transparentes

a vantagem: Uma luminosidade naturalmente adaptada à iluminação ambiental;

o principal inconveniente: Ilegível quando a iluminação ambiental é fraca.

Iluminação transflectif

Combina um dispositivo reflexivo e uma retroiluminação transmitida. Disponível sobre numerosos assistentes pessoais (PDA) e certos aparelhos foto. As características de um ecrã LCD são definidas pela norma ISO 13406-2. Esta é a norma internacional que impõe os requisitos para a qualidade de imagens produzidas em monitores que utilizam a tecnologia LCD cobrindo os seguintes aspectos:

· Iluminação da imagem

· Contraste

· Reflexão

· Cores

· Iluminação e uniformização da côr

· Cintilação

· Análise das letras

Tipos de LCD

Neste momento existem no mercado diversos tipos de dispositivos que utilizam a tecnologia LCD, sendo: TN (twisted nematic - nematic assinala, em inglês, a qualidade dos cristais líquidos que apontam todos na mesma direção): é um tipo encontrado nos monitores LCD. Os monitores que usam TN podem ter a exibição da imagem prejudicada em animações muito rápidas.

STN (super twisted nematic): é uma evolução do TN, capaz de trabalhar com imagens que mudam de estado rapidamente.

GH (Guest Host): é uma espécie de pigmento contido no cristal liquido que absorve luz.

O TFT tem como principal característica a aplicação de transistores em cada pixel sendo muito encontrado no mercado. Thin-film transístor (TFT) é uma tecnologia para os ecrãs a cristais líquidos (LCD), que permite as imagens poder defilar mais rapidamente. Com efeito, a imagem existente apaga-se diretamente, deixando lugar ao seguinte que se fixa instantaneamente. Isto permite uma visão mais vazada e menos leve das animações (filmes, etc..). É feito pelo depósito de finas películas para os contatos metálicos, as camadas semicondutoras ativas e as camadas isolantes. É a melhor variante da tecnologia LCD e é mais flexível, já que cada pixel é controlado individualmente.

A maioria dos TFT não são transparentes eles próprios, mas os seus eletrodos e interconectores podem ser. Os primeiros TFT transparentes, baseados em óxido de zinco foram inventados em 2003 pelos pesquisadores da Universidade do Estado Americano do Oregon (Oregon State University). Também há outro tipo, Matriz Passiva DSTN (Double Super Twist Nematic), os quais se usam em dispositivos portáteis.

Vantagens e desvantagens

Como qualquer outro dispositivo do género, também tem as suas vantagens e desvantagens. Importa neste momento assinalar as mais importantes:

Vantagens:

1. Os monitores do tipo LCD (seja do PC, da TV ou qualquer outro produto que utilize esse recurso) possuem uma tela que é realmente plana, eliminando as distorções de imagem dos monitores do tipo CRT (Cathode Ray Tube, ou seja, tubo de raios catódicos), que tem suas telas curvas, causando as distorções;

2. Não prejudica a visão;

3. Os monitores LCD gastam menos energia do que os CRT;

<>

Desvantagens:

1. O preço dos monitores LCD é muito caro em relação aos tradicionais;

2. Esses monitores tem o ângulo limitado a uma visão perpendicular a (90º). Qualquer desfalque da visão causa distorção nas cores e na imagem;

3. Contraste inferior ao modelo CRT.

Comparação LCD/Plasma

Fora o preço, a TV de plasma não é a mais adequada para qualquer consumidor. Varia conforme o uso. Para jogos, TV e computador não é o melhor. A televisão comum recebe o sinal analógico das transmissoras e a imagem é escalonada no chamado formato padrão 4:3, que significa 4 de largura por 3 de altura. A televisão de plasma é digital e trabalha com o formato usado no cinema e em filmes de DVD. É o chamado widescreen, de medida 16:9 ou 16:10, um rectângulo. Se exibir canais abertos, como programas locais, a imagem será 4:3 que, se for esticada para os 16:9 na tela de plasma, irá gerar uma distorção perceptível na imagem. Mesmo na TV por assinatura, a maioria dos canais são exibidos em 4:3. Qual será a solução? A solução está em assistir em 4:3 na tela de plasma, o que irá gerar duas tarjas pretas, grandes, nas laterais da tela - justamente a porção de imagem que não está sendo utilizada. Ocorre que a solução é um problema ainda maior, porque se as tarjas pretas ficarem por horas seguidas, elas irão manchar o plasma, causando o efeito burn-in. Para 100% de satisfação, só mesmo os filmes em DVD em widescreen que encham a tela.

Uma outra opção disponível no mercado são as telas de cristal líquido, LCD. A principal diferença é a formação da imagem e a resolução, que no LCD varia de 1024×768 a 1920×1080 pixels, associada a um baixo consumo de energia. A tela de LCD é mais usada actualmente para dispositivos pequenos, como displays de telefones moveis, equipamentos de som em carros e monitores de computador, além de TVs abaixo de 42 polegadas. O LCD também apresenta problemas, que são menos graves. Em imagens muito rápidas, às vezes é possível identificar rastros na tela, o chamado efeito fantasma ou ghost. Esses rastros são instantâneos, não mancham e não queimam a tela, mas incomodam bastante. Isso ocorre, também, porque o sinal é analógico. Para uso em computador, o problema é facilmente solucionado ao comprar um cabo digital de conexão entre o monitor o PC, o que acaba com o efeito fantasma e melhora consideravelmente a qualidade da imagem. Mas não funciona em televisão. Entre as desvantagens do LCD, é que a relação brilho/contraste não é tão vibrante quanto o plasma.