O que é a tecnologia CRT, TFT/LCD ,LCD, PLASMA, LCD/LED, LED

CRT's
Durante os últimos anos, o mercado de televisores e monitores está a ser invadido por novas tecnologias, que estão substituindo os tradicionais CRT's (tubos de raios catódicos),tecnologia existente desde 1922.
A tecnologia CRT foi inventada pelo senhor Karl Ferdinand Braun. A sua principal aplicação foi nos primeiros televisores (em 1924),e nos monitores (enormes),que nós bem conhecemos.

Diagrama em corte de um tubo de raios catódicos de deflexão eletrostática de um osciloscópio típico.

Este tipo de monitor tem como principais vantagens:

1. sua longa vida útil;
2. baixo custo de fabricação;
3. grande banda dinâmica de cores e contrastes; e
4. grande versatilidade (uma vez que pode funcionar em diversas resoluções, sem que ocorram grandes distorções na imagem).

As maiores desvantagens deste tipo de monitor são:

Monitor CRT

1. suas dimensões (um monitor CRT de 20 polegadas pode ter até 50cm de profundidade e pesar mais de 20kg);
2. o consumo elevado de energia;
3. seu efeito de cintilação (flicker);
4. a possibilidade de emitir radiação que está fora do espectro luminoso (raios X), danosa à saúde no caso de longos períodos de exposição. Este último problema é mais frequentemente constatado em monitores e televisores antigos e desregulados, já que actualmente a composição do vidro que reveste a tela dos monitores detém a emissão dessas radiações.
5. Distorção geométrica.

LCD/TFT

Thin Film Transistor display de cristal líquido (TFT-LCD) é uma variante do visor de cristal liquido (LCD) que usa a tecnologia TFT para melhorar a qualidade da imagem (através do contraste de endereçamento). TFT/LCD é um tipo de matriz activa LCD, apesar de todos os display's de LCD serem baseados numa matriz activa de endereçamento TFT.

A tecnologia TFT não se destina  por si só à visualização, mas sim a um melhoramento, como ilustra a figura, numa versão muito simplificada, cada transístor é ligado a uma célula de cristal liquido, polarizando esta de modo a obtermos a cor desejada.

Matriz activa LCD/TFT

 

Ilustração matriz TFT

LCD (Liquid Cristal Display)
De forma bastante resumida, no LCD, o “crístal liquido” forma as imagens agindo sobre uma fonte de luz que vem de traz do painel, normalmente é uma lâmpada fluorescente, que gera uma luz branca, em toda a tela.
Na camada da frente, os pixeis são como pequenas “portinhas” que deixam a luz passar transformando-a em cores e formando as  imagens, letras e tudo mais. O grande problema dessa abordagem de geração da luz, é quando alguma parte da tela não precisa de luz, ou seja, as “portinhas” estão fechadas para mostrar algo em PRETO. O problema aqui é que mesmo fechadas, sempre passa um pouco de luz por essas “portinhas”, e isso tem relação com as taxas de contraste sempre baixas nas TVs de LCD, onde o preto é quase sempre um cinza muito escuro.

Monitor LCD

Vantagens:

1. O baixo consumo de energia;
2. As dimensões reduzidas;
3. A não-emissão de radiações nocivas;
4. A capacidade de formar uma imagem praticamente perfeita, estável, sem cintilação, que cansa menos a visão - desde que esteja operando na resolução nativa;

Desvantagens:

1. o maior custo de fabricação (actualmente já não tem grande impacto);
2. o facto de trabalhar numa resolução diferente daquela para a qual foi projectado, o monitor LCD utiliza vários artifícios de composição de imagem que acabam por degradar a qualidade final da mesma;
3. o "preto" que ele cria emite um pouco de luz, o que confere à imagem um aspecto acinzentado ou azulado, não apresentando desta forma um preto real similar aos oferecidos nos monitores CRT's;
4. o contraste não é muito bom como nos monitores CRT ou de Plasma, assim a imagem fica com menos definição, este aspecto vem sendo atenuado com os novos painéis com iluminação por led'.
5. se o cristal líquido da tela do monitor for danificado e ficar exposto ao ar, pode emitir alguns compostos tóxicos, tais como o óxido de zinco e o sulfato de zinco; este será um problema quando alguns dos monitores fabricados hoje em dia chegarem ao fim de sua vida útil (estimada em 20 anos).

PLASMA
Em 1964 foi criada a primeira TV de Plasma na Universidade de Illinóis por Donald L. Bitzer e H. Gene Slottwo. Consequentemente conseguiu-se a primeira transmissão feita pelo padrão analógico PAL .

Donald L. Bitzer

H. Gene Slottwo

Ao contrário dos ecrãs  LCD, os ecrãs de Plasma utilizam  "gás"  para mostrar pixeis e cor.
A meu ver, é  a tecnologia mais atrasada em termos de nível de implementação, visto que as grandes marcas investiram muito mais na tecnologia LCD,e nos modelos "híbridos" (LCD/LED,LCD/TFT,etc...) dai o PLASMA ter ficado aquém das suas capacidades, digamos assim. Isto é, o PLASMA, oferece uma melhor qualidade de imagem/cor. Especificamente oferece um ângulo maior de visão do que o ecrã LCD, melhor contraste e mais realismos nas cores mostradas.
Funcionamento:
Resumidamente os ecrãs de plasma ionizam gases nobres contidos em minúsculas células revestidas por fósforo nas cores primárias, que funcionam como lâmpadas fluorescentes  microscópicas. Estes gases emitem luz quando é aplicado um campo eléctrico,  ionizando os gases.
As células num ecrã de plasma estão dispostas numa matriz de milhares de pontos, onde cada conjunto de 3 células emitem as diferentes cores,cada conjunto de células representa um pixel. Um ecrã 1080p com uma diagonal de 106 cm (42 polegadas), deve possuir mais de 6 milhões de células, ao todo representa mais de 2 milhões de pixeis. O microprocessador associado ao painel, distribui energia pelas células, em média 27 vezes por segundo, para criar a imagem. Variando-se a intensidade da corrente elétrica aplicada a cada célula, varia-se também a intensidade da luz emitida, obtendo mais ou menos, até 68 bilhões de cores.

Tv com ecrã plasma

Desvantagens:

1. apesar da excelente qualidade de imagem, esta vai-se deteriorando ao longo da vida do equipamento. (esta deterioração deve-se ao material das células, e não à electrónica aplicada ao dispositivo.)
2. alto consumo de energia.
3. o tempo de vida útil do aparelho estima-se em 6, 7 anos.

LCD/LED
O processo de transmissão nos ecrãs de LCD/LED funciona de modo análogo  aos monitores LCD/TFT e LCD. Apenas a tecnologia utilizada é um pouco diferente, ou seja, ao invés  da lâmpada fluorescente (backlight) ou da matriz TFT,  nos ecrãs de LCD/LED  tem-se um conjunto de LEDs, com as cores primárias (vermelho, azul e verde), que filtram  mais eficientemente a luz do LCD, conseguindo cores mais puras e com uma gama muito maior. Esta tecnologia faz com que a luz seja igual durante o período de utilização, e não ocorra perda de brilho ou alteração de cor, independentemente de ter uma luz ambiente acesa ou não.

LCD/LED

Vantagens:

1. os ecrãs LCD/LED possuem um contraste/brilho superior as tecnologias anteriormente referidas.
2. tem uma qualidade de cor muito próxima se não igual, em comparação com o PLASMA.
3. conseguem-se fabricar ecrãs com espessuras bastante reduzidas, cerca de 3cm.
4. têm um consumo bastante reduzido, a volta de 40% menor que os LCDs com lâmpada fluorescentes. 
5. possibilita a visualização de imagens 3D (obviamente dependendo dos modelos)

OLED

OLED - o ultimo "grito" das tecnologias de visualização. Une as qualidades individuais do plasma e do LCD/LED e elimina os seus principais defeitos, como baixo tempo de resposta (menor ainda que do LCD), alta economia de energia e cores ainda mais vibrantes.
A tecnologia consiste no uso de diodos emissores de luz orgânicos, baseados em carbono. Daí vem o nome OLED - Organic Light-Emitting Diode ou Diodo Orgânico Emissor de Luz. Esses diodos são excitados ao aplicar-se a corrente elétrica adequada, respeitando este requisito, obtemos uma frequência, luminosidade e cores ideais. Uma peculiaridade desta tecnologia é a possibilidade de fabricar ecrãs flexíveis com dimensões bastante reduzidas, estamos a falar de uns "milagrosos" 3mm de espessura , o que até então era inconcebível. Estas dimensões só são possíveis devido à ausência da fonte de luz em background, que existia  nos LCD e LCD/LED, como já foi referido anteriormente. Neste caso são os próprios led's que "constroem" a imagem. 

Inconvenientes: como não existe bela sem senão, por enquanto esta maravilha tecnologica não está ao alcance de qualquer carteira, os custos para produção em massa ainda são elevados, principalmente por causa das patentes dos developers da tecnologia. Por exemplo uma TV OLED de 81cm (32 polegadas) tem um preço base de 1.200 Euros.