A ascensão da tecnologia de laminação completa
A estrutura de uma tela pode ser dividida em três partes principais: vidro protetor, tela sensível ao toque e tela de exibição, dispostas em sequência. Para garantir a apresentação perfeita da tela, geralmente são necessárias duas etapas de colagem: uma entre o vidro protetor e a tela sensível ao toque, e outra entre a tela de exibição e a tela sensível ao toque. A película que conhecemos no dia a dia é, na verdade, o resultado dessa colagem entre o vidro protetor e a película protetora. Embora possa parecer simples, esse processo exige uma tecnologia de colagem sofisticada.

A tecnologia de colagem de telas, de acordo com o método de colagem, divide-se principalmente em duas categorias: colagem total e colagem com moldura. A colagem com moldura, também conhecida como colagem com cola de contato, refere-se à fixação simples dos quatro lados da tela sensível ao toque e da tela de exibição por meio de fita dupla face. Este é o método de colagem atualmente utilizado por muitas telas de exibição, que tem como vantagens a simplicidade do processo e o baixo custo. No entanto, devido à presença de uma camada de ar entre a tela de exibição e a tela sensível ao toque, a refração da luz pode afetar a qualidade da imagem, o que representa a principal desvantagem da tecnologia de colagem com moldura.

A tecnologia de laminação completa utiliza adesivo à base de água ou adesivo óptico para unir completamente o painel e a tela sensível ao toque, sem deixar espaços. Comparada aos adesivos de moldura, proporciona uma melhor qualidade de imagem. As soluções de tela completa mais comuns no mercado são as soluções OGS (On-Glassing Glass) dos fabricantes de telas sensíveis ao toque, bem como as soluções de tecnologia On-Cell e In-Cell dos fabricantes de painéis. A vantagem da tecnologia de laminação completa é a eliminação da camada de ar entre as telas, reduzindo a reflexão entre o painel e o vidro, tornando a tela mais transparente e, consequentemente, melhorando a qualidade da imagem. Os iMacs que utilizam a tecnologia de laminação completa podem reduzir os problemas de reflexão em até 75%. Além disso, a tecnologia de laminação completa impede a entrada de poeira na tela e aumenta a resistência do módulo de toque. Mais importante ainda, reduz significativamente a interferência do ruído do painel nos sinais de toque.

Embora a tecnologia de laminação completa apresente muitas vantagens, sua taxa de rendimento é relativamente baixa, principalmente devido à possível perda de vidro e painéis na superfície durante o processo de laminação. Portanto, o controle do desespumamento e do rendimento de colagem tornou-se fundamental para a redução de custos.

Em termos de tecnologia de laminação completa, existem três principais tecnologias de tela: InCell, OnCell e OGS. Se a tecnologia de colagem de moldura for usada no processo de produção de telas de celulares, isso afetará seriamente a qualidade da imagem. A tecnologia de laminação completa, por sua vez, pode melhorar significativamente a taxa de rendimento, reduzindo custos.

Diferentes tecnologias de colagem de telas
Para reduzir o número de ciclos de colagem e melhorar a taxa de rendimento, surgiram diversas novas direções de desenvolvimento. Os fabricantes de telas sensíveis ao toque priorizam as soluções OGS/TOL, enquanto os fabricantes de painéis estão mais inclinados às soluções com tecnologia On Cell e In Cell. Essas soluções podem reduzir o número de ciclos de colagem, economizar custos e atingir o objetivo de redução de peso.

A tecnologia InCell é uma técnica inovadora que incorpora a funcionalidade de painel sensível ao toque em pixels de cristal líquido. Ao integrar a funcionalidade do sensor de toque dentro da tela, a estrutura original de três camadas (tela de toque de vidro protetora + tela) foi otimizada para duas camadas (vidro protetor + tela com função de toque), tornando a tela mais fina e leve. No entanto, o investimento em pesquisa e desenvolvimento para essa tecnologia é relativamente alto, principalmente por parte dos fabricantes de painéis.

Princípio de formação de imagem na tela
Antigamente, os celulares tinham funções complexas e muitos detalhes, mas agora, os smartphones parecem ter sido simplificados a uma única tela. Dependemos dessa tela para operar o aparelho e obter informações. A tela do celular exibe imagens coloridas por meio de uma combinação de pixels vermelhos, verdes e azuis. Com o desenvolvimento da tecnologia, os celulares não se limitam mais à função de chamada, e a importância das telas também se tornou evidente. Seja assistindo a vídeos, navegando por fotos ou jogando, a tela é o elemento central. Portanto, ao escolher um smartphone, a tela muitas vezes se torna um fator indispensável.

Mas será que realmente compreendemos a fundo as telas? Ao escolher um celular, muitas vezes nos concentramos apenas no tamanho e na resolução da tela, mas será que esses dois fatores realmente medem a qualidade da tela de forma abrangente? Em meio à complexidade da tecnologia de telas, quais combinações de letras revelam de fato o material e a tecnologia do painel? Na verdade, nosso desconhecimento sobre telas pode ser mais profundo do que imaginamos.

Revelando a tecnologia e os princípios das telas de dispositivos móveis.

Para apresentar texto e imagens aos nossos olhos, as telas dos celulares utilizam as três cores primárias: vermelho (R), verde (G) e azul (B). Cada pixel na tela contém um arranjo completo de subpixels RGB, e as cores são registradas e expressas por meio de valores RGB. Os componentes RGB de cada pixel variam em intensidade de 0 a 255. É por meio das diferentes proporções de vermelho, verde e azul que podemos ver um mundo rico e colorido.

Pixel, o mago das cores nas telas de celulares.

As cores vibrantes que vemos na tela são a combinação inteligente das três cores primárias: vermelho (R), verde (G) e azul (B). Cada pixel contém um arranjo completo de subpixels RGB, que cria uma miríade de cores através de diferentes combinações de valores RGB. Dentro da faixa de brilho de 0 a 255, as mudanças proporcionais das três cores RGB constituem o mundo rico e colorido que enxergamos.

A comparação entre 441 ppi e 326 ppi mostra que o efeito de exibição de 441 ppi à esquerda é mais delicado e suave.

Após a atualização para a resolução 2K, a nitidez da tela atingiu um nível difícil de distinguir a olho nu. Temos testemunhado o aumento contínuo na resolução das telas, o que significa que, com o avanço constante da tecnologia, telas do mesmo tamanho agora podem acomodar mais pixels. Usando PPI (densidade de pixels) como indicador, podemos entender a quantidade de pixels contidos em cada polegada da tela.

Nos primórdios da era 1080p dos smartphones, comparamos as telas do HTC Butterfly e do iPhone 5, os primeiros modelos 1080p do mundo. Após capturar e ampliar a tela com uma lente macro, descobrimos que a tela de 441 ppi do HTC Butterfly superava a de 326 ppi do iPhone 5 em termos de nitidez. Isso significa que, visualmente, a granulação na tela é significativamente reduzida, e o efeito geral da imagem é mais suave e nítido. Hoje em dia, com as telas de celulares entrando na era 2K, esse nível de nitidez atingiu novos patamares, embora ainda não se saiba ao certo se o olho nu consegue perceber essa diferença.

No entanto, para avaliar de forma abrangente a qualidade da tela de um celular, basear-se apenas no tamanho e na resolução da tela está longe de ser suficiente. Esses pequenos pontos brilhantes visíveis em vermelho, verde e azul, também conhecidos como pixels, são sem dúvida a base, mas representam apenas uma parte da tecnologia de exibição da tela. O material da tela e a tecnologia de exibição também têm um impacto profundo no efeito visual final.

Tecnologia LCD e OLED
No mercado atual de smartphones, as principais tecnologias de tela podem ser divididas em duas categorias: LCD e OLED.

As telas LCD dependem de retroiluminação para exibir a imagem, e a luz precisa atravessar duas camadas de vidro, um substrato e diversos filmes ópticos, filmes de alinhamento, filtros de cor e outros componentes para produzir polarização, o que inevitavelmente resulta em perda de brilho e cor. A tecnologia TFT, também conhecida como transistor de película fina, é fundamental nas telas LCD. Ela melhora a qualidade da imagem depositando uma película fina como área de canal sobre um substrato de vidro.

Na estrutura TFT-LCD, o substrato de vidro superior fica bem próximo ao filtro de cor, enquanto o substrato de vidro inferior contém transistores. Quando a corrente elétrica passa por um transistor, uma mudança no campo elétrico é gerada, fazendo com que as moléculas de cristal líquido se desviem, alterando assim a polarização da luz. Os polarizadores determinam o brilho e a escuridão dos pixels com base nessa mudança de polaridade. Ao mesmo tempo, o filtro de cor acoplado à camada superior de vidro forma o que chamamos de pixels tricolores RGB, que juntos constituem as cores e imagens exibidas na tela.

Em seguida, exploraremos os tipos ou tecnologias de painéis LCD. Os painéis LCD podem ser divididos em duas categorias: matriz simples e matriz ativa. A matriz simples inclui principalmente as tecnologias TN e STN, enquanto a matriz ativa abrange tecnologias como TN, IPS, VA e OCB. No mercado atual de smartphones, as tecnologias TN e IPS são mais comuns, enquanto a tecnologia VA é mais utilizada em televisores.

A tela TN, também conhecida como Twisted Nematic (cristal líquido nemático torcido), tem sido amplamente utilizada desde o surgimento da tecnologia de cristal líquido e, em seu auge, dominou o mercado de dispositivos eletrônicos. No entanto, atualmente, muitos usuários confundem erroneamente as telas TN com as telas TFT, o que, na verdade, é um equívoco entre os dois conceitos. Apesar disso, devido à tecnologia de produção consolidada e ao preço acessível, as telas TN ainda são a opção preferida por algumas marcas de celulares de baixo custo. Além disso, a alta taxa de abertura das telas TN as torna mais eficientes em termos de energia em comparação com outras tecnologias com o mesmo nível de brilho, e a velocidade de resposta de 8 a 15 ms também é bastante rápida. Portanto, embora as telas TN apresentem desvantagens como ângulos de visão estreitos e distorção de cores, essas vantagens ainda lhes garantem um espaço no mercado de smartphones.

A tela IPS, também conhecida como In Plane Switching (tecnologia de exibição de efeito de campo elétrico transversal), melhorou significativamente os problemas de diferença de cor e campo de visão estreito das telas TN em ângulos de visão limitados desde sua introdução em 1996, com sua tecnologia de amplo ângulo de visão. Os eletrodos do cristal líquido IPS estão localizados no mesmo plano que o cristal líquido, alcançando assim um amplo ângulo de visão de 178 graus para cima, para baixo, para a esquerda e para a direita. Essa inovação supera efetivamente os defeitos inerentes das telas TN. No entanto, as telas IPS não são perfeitas. Apesar do excelente ângulo de visão, consomem energia relativamente alta e têm uma velocidade de resposta um pouco insuficiente, portanto, é necessário ponderar seus prós e contras ao utilizá-las.

Posteriormente, em 1998, a Hitachi lançou uma versão aprimorada do S-IPS (Super IPS), que não apenas herdou as vantagens tecnológicas originais do IPS, mas também otimizou ainda mais a velocidade de resposta. Em 1999, a LG Philips juntou-se ao mercado de IPS como uma joint venture e, após a falência da joint venture em 2006, o negócio de IPS foi assumido principalmente pela LG Display e continua a se desenvolver desde então.

Agora, vamos falar sobre a tecnologia OLED. OLED, abreviação de Diodo Orgânico Emissor de Luz, difere do TFT-LCD por possuir luminescência própria e não necessitar de retroiluminação. A tecnologia OLED apresenta diversas vantagens, como amplo ângulo de visão, alto contraste, baixo consumo de energia, alta velocidade de resposta, cores vibrantes e processo de fabricação simples.

De acordo com os diferentes métodos de acionamento, os OLEDs podem ser divididos em OLEDs passivos (PMOLEDs) e OLEDs ativos (AMOLEDs). PMOLED e AMOLED são dois tipos diferentes. Se compararmos o OLED a uma versão aprimorada do LCD, o PMOLED se assemelha mais ao LCD STN, que vem sendo gradualmente retirado do mercado. O PMOLED apresenta desempenho inferior na exibição de imagens dinâmicas e possui velocidade de resposta relativamente lenta. Apesar de suas características de economia de energia, seu tamanho é limitado. Para usuários de smartphones que buscam telas grandes e efeitos de alta definição, a tela de baixa resolução de 5 polegadas do PMOLED claramente não atende às suas necessidades. Além disso, aumentar o tamanho do PMOLED levaria a um aumento no brilho dos pixels e na corrente de operação, reduzindo assim sua vida útil.

Portanto, a grande maioria das telas OLED com as quais entramos em contato hoje são telas AMOLED. AMOLED significa Active Matrix Organic Light-Emitting Diode (diodo emissor de luz orgânico de matriz ativa). O termo "AM" representa a tecnologia de endereçamento de pixels por trás da tecnologia. Essa tecnologia permite que o AMOLED alcance baixo consumo de energia e amplo ângulo de visão, mantendo alta resolução e resposta rápida, tornando-se uma das principais tecnologias de tela da atualidade. Não apenas smartphones, mas também TVs da Samsung e da LG utilizam telas AMOLED, comprovando ainda mais seu amplo potencial de aplicação.

O núcleo da tecnologia AMOLED reside em suas moléculas de matriz OLED, que podem emitir e armazenar ou integrar luz em TFTs após excitação elétrica. Controlando com precisão a direção da corrente que flui para cada pixel, a tecnologia AMOLED alcança alta resolução e resposta rápida. Cada pixel é equipado com pelo menos dois TFTs para garantir o controle estável da corrente contínua. A tecnologia de backplane TFT é crucial para o AMOLED, e atualmente essa tecnologia adota duas soluções: silício policristalino e silício amorfo.

As principais vantagens da tecnologia AMOLED incluem sua autoluminescência, amplo ângulo de visão, alto contraste e tempo de resposta rápido. Além disso, em comparação com a tecnologia PMOLED, a AMOLED também possui uma taxa de atualização mais alta, reduzindo significativamente o consumo de energia. No entanto, sob luz solar direta, a qualidade de leitura em telas AMOLED pode ser afetada em certa medida. Para solucionar esse problema, a Samsung lançou a tecnologia Super AMOLED, que aprimora a qualidade da imagem sob luz intensa, reduzindo o espaçamento entre os pixels da tela.

Com o avanço da tecnologia, a tecnologia Super AMOLED, como uma versão aprimorada da MOLED, tem como principal melhoria a redução do espaçamento entre os pixels da tela, o que melhora significativamente a qualidade da imagem em ambientes com muita luz. Essa inovação tecnológica aprimorou consideravelmente a experiência de leitura ao ar livre com Super AMOLED, proporcionando aos consumidores um prazer visual mais confortável.