LED, OLED, Mini LED, MicroLED: Como Funcionam e Quais as Diferenças

Como se o número de tecnologias disponíveis não fosse suficiente, os departamentos de marketing dos fabricantes de componentes e telefones dão nomes cada vez mais mirabolantes, como "Super Retina XDR" e "Dynamic AMOLED 2x", o que só gera mais e mais confusão. Por isso, tentaremos abordar também os nomes mais populares que aparecem nas folhas de especificações técnicas.

Telas LCD

LCD significa Liquid Crystal Display (tela de cristal líquido) e seu nome se refere ao conjunto de cristais líquidos iluminados por uma luz de fundo, e sua onipresença e custo relativamente baixo os tornam uma escolha popular para smartphones e muitos outros dispositivos.

Os LCDs modernos dependem de uma camada de TFT (Thin Film Transistor, transistor de película fina), com uma matriz ativa que economiza custos e complexidade em comparação com telas passivas antigas e de baixa resolução, como as comumente encontradas em calculadoras, relógios antigos e até mesmo no Game Boy original.

Em um TFT, cada pixel não precisa de uma conexão dedicada para receber a tensão necessária para ser ligado ou desligado, com transistores minúsculos controlando a corrente recebida em cada linha e coluna de pixels.

Como vantagem geral, os LCDs tendem a funcionar muito bem sob luz solar direta, pois toda a tela é iluminada por trás, mas sofrem com uma representação de cores potencialmente menos precisa do que as telas que não exigem luz de fundo.

LCD ou LED? Qual é a mais adequada?

Falando em luz de fundo, a pergunta acima se tornou muito comum depois que as TVs de "LED" foram lançadas, sendo que a resposta curta é simplesmente LCD. A tecnologia usada em uma tela de LED (diodo emissor de luz) ainda é o cristal líquido, com a diferença de que os LEDs geram a luz de fundo.

Os LEDs têm a vantagem de consumir muito pouca energia - o que explica a ênfase dada pelos departamentos de marketing ao destacar o termo em TVs, mas não tanto quando se trata de smartphones com seu tamanho de tela reduzido. Por outro lado, a operação de luz de fundo dificulta que as telas LCD/LED ofereçam um nível de contraste competitivo com as telas OLED, pois o controle de iluminação não é feito no nível de cada pixel, mas por regiões nas telas.

Painéis IPS / PLS

A tecnologia IPS (In-Plane Switching) resolve o problema enfrentado pela primeira geração de telas LCD TFT, que adota a técnica TN (Twisted Nematic): ocorre uma distorção de cores quando a tela é vista de lado - um efeito que continua a aparecer em smartphones e tablets mais baratos.

Nos painéis IPS, os cristais líquidos são alinhados à tela, resultando em ângulos de visão superiores - geralmente listados em 178º nas TVs. Outra característica das telas IPS em relação a outras tecnologias LCD é a reprodução superior de cores, o que explica o uso desses painéis em monitores destinados a trabalhos de edição de imagens.

As telas IPS são geralmente associadas à LG - embora tenham sido inventadas pela Hitachi -, por isso a Samsung Displays criou uma tecnologia muito semelhante chamada PLS (Plane to Line Switching). A Samsung argumenta que sua tecnologia oferece níveis de brilho mais altos e ângulos superiores, mas, no final, ambas as tecnologias oferecem, em geral, as mesmas características.

Mini LED: O novo queridinho

Apresentados como a próxima grande novidade em 2021, os Mini LEDsforam vistos pela primeira vez em televisores, mas logo chegaram aos dispositivos móveis com o iPad Pro 12.9'' (2021) da Apple. Apesar do marketing exagerado, as telas Mini LED são basicamente painéis LCD com mais LEDs na luz de fundo.

O resultado é um maior controle sobre os níveis de contraste em diferentes áreas do monitor, com mais seções de luz de fundo na tela. Outra vantagem destacada pela Apple para o novo iPad é um pico de brilho maior - até 1.600 nits no modo HDR, em comparação com os 600 nits da geração anterior.

Apesar da melhoria em termos de contraste (e potencialmente de brilho) em relação às telas LCD/LED tradicionais, os mini LEDs ainda dividem a tela em zonas de brilho - mais de 2.500 no caso do iPad e de algumas TVs "QNED" da LG - em comparação com dezenas ou centenas de zonas nas telas FALD (full-array local dimming) da geração anterior, nas quais os LEDs estão atrás do painel LCD em vez de nas bordas.

No entanto, para obter um controle de contraste ainda maior, feito individualmente em cada ponto da tela, é necessário recorrer a painéis equipados com tecnologias microLED - ainda de custo proibitivo em 2021 - ou OLED.

Telas OLED

OLED significa Organic Light Emitting Diode (diodo orgânico emissor de luz). Uma tela OLED é composta de folhas finas de material eletroluminescente que, como o nome indica, emite luz quando uma corrente passa por ela. Ao contrário dos painéis LCD, que são retroiluminados, as telas OLED estão "sempre desligadas", a menos que os pixels individuais sejam alimentados.

Isso significa que as telas OLED têm pretos muito mais puros e consomem menos energia quando o preto ou cores mais escuras são exibidos na tela. No entanto, temas de cores mais claras em telas OLED consomem consideravelmente mais energia do que um LCD usando o mesmo tema. A produção de telas OLED também é mais cara do que a de LCDs.

Como os pixels pretos estão "desligados" em uma tela OLED, as taxas de contraste também são mais altas em comparação com as telas LCD. As telas OLED também podem ter uma taxa de atualização muito rápida, mas, por outro lado, não são tão visíveis sob luz solar direta quanto os LCDs retroiluminados. A queima da tela (burn-in) e a degradação do diodo (por serem orgânicos) são outros fatores a serem considerados.

O lado positivo é que as telas OLED podem ser mais finas do que as LCDs (porque não precisam de uma camada de luz de fundo) e também podem ser flexíveis.

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AMOLED

O AMOLED (Active Matrix OLED) usa uma camada TFT, como nos LCDs, para controlar os pixels individuais, em vez dos PMOLEDs (passive matrix OLED), que acionam a tela no nível da linha e da linha. O resultado é semelhante ao dos LCDs, permitindo telas maiores e mais densas. Como regra geral, todas as telas OLED para celulares, tablets e notebooks no mercado atual são variações da tecnologia AMOLED.

Telas do futuro: microLED

Há rumores de que os smartphones e os smartwatches pretendem incorporar a tecnologia microLED em seus dispositivos em breve, já que ela é radicalmente diferente das telas LCD/LED, pois apresenta características de imagem semelhantes às dos OLEDs.

Uma tela microLED tem um diodo emissor de luz para cada subpixel da tela - geralmente um conjunto de diodos vermelho, verde e azul para cada ponto. É provável que ele use um tipo de material inorgânico, como o nitreto de gálio (GaN).

Ao adotar uma tecnologia de luz autoemissora, os monitores microLED não exigem o uso de luz de fundo, com cada pixel sendo "desligado" individualmente. O resultado é impressionante: seus olhos veem o mesmo nível de contraste das telas OLED, sem sofrer o risco de retenção de imagem ou burn-in dos diodos orgânicos.

Outra vantagem da tecnologia microLED é o potencial de exibir imagens com níveis de brilho mais altos e, ao mesmo tempo, beneficiar-se de um menor consumo de energia, combinando os pontos fortes dos painéis OLED e LCD.

Por outro lado, o uso de vários diodos para cada pixel representa um desafio em termos de miniaturização de componentes. Por exemplo, uma resolução Full HD tem pouco mais de dois milhões de pixels (1.920 x 1.080 pontos), o que requer 6 milhões de LEDs microscópicos usando uma estrutura RGB (vermelho, verde e azul) tradicional.

Esse é um dos motivos que explicam o fato de a adoção dessa tecnologia até o momento ter um escopo bastante limitado. TVs microLED podem ser encontradas em telas grandes de 75 a 150 polegadas, que permitem a resolução 4K (resolução de 3.840 x 2.160, o que equivale a cerca de 8,3 milhões de pixels ou 24,8 milhões de subpixels RGB). Imagina se um deles queima!

POLED, Dynamic AMOLED, Fluid AMOLED, Super Retina e muito mais...

Apesar de ter cerca de meia dúzia de fornecedores de telas e um número limitado de tecnologias à disposição, os departamentos de marketing das marcas de telefones tentam se superar a cada temporada de lançamento, cunhando termos cada vez mais criativos para seduzir os clientes - como são (generosamente) pagos para fazer - e isso resulta em toneladas de nomes adicionais nas páginas de especificações:

• POLED: Invertendo a situação da tecnologia IPS, os OLEDs para smartphones são geralmente associados à Samsung Displays, que popularizou a tecnologia com seu uso na família Galaxy S, embora os OLEDs tenham sido lançados muito antes, no Benq-Siemens S88. Semelhante ao que a Samsung fez com seus painéis PLS, a LG Displays criou seu próprio acrônimo para se destacar: POLED.
  Apesar de significar "Plastic OLED", a tecnologia subjacente é equivalente ao "AMOLED" da Samsung (e suas variantes), com camadas de substrato de plástico em vez de vidro em ambos os casos.
• Super AMOLED: o nome dado pela Samsung às suas telas que costumavam ser encontradas apenas em modelos topo de linha, mas que agora estão presentes em dispositivos mais baratos. O Super AMOLED aprimora a tecnologia básica do AMOLED integrando a camada de resposta ao toque na própria tela, em vez de uma camada extra na parte superior.
• Dynamic e Fluid AMOLED: Usados pela Samsung e pela OnePlus, respectivamente, para descrever essencialmente a mesma variação dos AMOLEDs. São usadas para telas que não apenas têm uma alta taxa de atualização, mas também podem alternar entre diferentes taxas.
• Super Retina: o nome de marketing da Apple para as telas OLED usadas em seus iPhones. Também pode ser visto com o sufixo "XDR", que descreve telas capazes de exibir conteúdo HDR (high dynamic range).
• Liquid Retina: termo cunhado retroativamente para descrever dispositivos LCD com resoluções "Retina" - aquelas em que o olho humano não consegue ver os pixels individuais em distâncias normais de visualização. No papel, todos os telefones da Apple desde o iPhone 4.
• Liquid Retina XDR: nome da Apple para sua tecnologia Mini LED, reciclando tanto o "Liquid" para o painel LCD quanto o "XDR" para os recursos HDR.
• ProMotion: Outro termo de marketing da Apple, desta vez para descrever telas com altas taxas de atualização que podem ser ajustadas dinamicamente. Semelhante aos prefixos Dynamic e Fluid mencionados anteriormente, mas, no caso da Apple, também pode ser aplicado a telas LCD.

Recursos importantes da tela

Deixando todo o marketing de lado, há especificações adicionais que realmente importam ao comprar um novo dispositivo:

Resolução: HD, Full HD(+), 4K, QHD, etc...

A resolução descreve o número de pixels (ou pontos) individuais exibidos na tela e geralmente é apresentada para telefones pelo número de pixels horizontais - vertical quando se refere a TVs e monitores. Mais pixels na mesma tela permitem imagens mais detalhadas e textos mais claros.

Para facilitar a comparação entre modelos diferentes, as marcas geralmente adotam o mesmo esquema de nomenclatura popularizado pelo mercado de TVs, com termos como HD, FullHD e UltraHD. Mas como os telefones adotam uma ampla gama de proporções de tela diferentes, saber isso não é suficiente para saber o total de pixels exibidos na tela.

Nome de marketing	Pixels horizontais	Pixels verticais	Outros nomes comuns
HD	720	1280 (16:9) 1440 (18:9) 1520 (19:9) 1600 (20:9) 1680 (21:9)	720p, WXGA
Full HD	1080	1920 (16:9) 2160 (18:9) 2280 (19:9) 2400 (20:9) 2520 (21:9)	FHD, 1080p
Quad HD	1440	2560 (16:9) 2880 (18:9) 3040 (19:9) 3200 (20:9) 3360 (21:9)	QHD, 1440p
Ultra HD	2160	3840 (16:9) 4320 (18:9) 4560 (19:9) 4800 (20:9) 5040 (21:9)	UHD, 4K, 2160p

Mas a resolução em si não é uma boa medida para a clareza da imagem. Para isso, precisamos considerar o tamanho da tela, resultando na densidade de pixels por área medida por DPI/PPI (pontos por polegada).

Taxas de atualização: o que significam 60Hz, 90Hz e 120Hz?

Popularizados em 2019 e 2020 por smartphones de ponta e até mesmo por alguns de médio porte, os termos "120 Hz", "90 Hz" e outros com medida semelhante em Hertz representam a taxa de atualização do painel, seja ele LCD ou OLED. Quanto maior o valor, mais quadros por segundo são exibidos na tela.

O resultado são animações mais suaves no telefone, tanto durante o uso normal quanto em jogos, em comparação com telas que têm uma taxa de atualização de 60 Hz, que continua sendo a taxa padrão no mercado quando se trata de telas.

Originalmente considerada uma frescura em 2017, com o lançamento do Razer Phone, o recurso ganhou cada vez mais força, mesmo com uma redução na duração da bateria. Para aproveitar ao máximo esse recurso, as fabricantes passaram a adotar telas com taxas de atualização variáveis, que podem ser ajustadas de acordo com o conteúdo exibido - que é de 24 fps na maioria dos filmes, 30 ou 60 fps em gravações de vídeos caseiros e assim por diante.

A mesma unidade de medida é usada para a taxa de amostragem. Embora semelhante, o valor aqui representa o número de vezes por segundo que a tela é capaz de registrar os toques. Quanto maior a taxa de amostragem, mais rápido o smartphone registra esses toques, o que resulta em um tempo de resposta mais rápido.

Nits e níveis de brilho

Nit, ou candela por metro quadrado no sistema internacional (cd/m²), é uma unidade de medida de luminância, ou seja, a intensidade da luz emitida. No caso de telas de smartphones e monitores em geral, esse valor define o brilho da tela - quanto maior o valor, mais intensa é a luz emitida pela tela.

Nas descrições dos produtos, o brilho geralmente é apresentado em diferentes cenários:

• Pico: O brilho máximo possível em uma pequena seção da tela que mostra conteúdo branco.
• Typ (típico): O brilho máximo para toda a tela.
• HBM: ou High Brightness Mode (modo de alto brilho), geralmente um modo específico adaptado para níveis de brilho mais altos, às vezes à custa de outros recursos, como brilho variável ou economia de energia.

LTPO, IGZO e outras tecnologias

Como se toda a terminologia acima não fosse suficiente, há algumas siglas adicionais com as quais você pode se deparar ao ler a ficha técnica de um aparelho:

• TFT (Thin Film Transistor): Como mencionado anteriormente, é uma tecnologia que emprega uma camada de matriz ativa para controlar o brilho e a cor dos pixels em um nível individual, com cada pixel tendo seu próprio transistor e capacitor. Ela é usada em telas LCD e OLED.
• LTPS (Low-Temperature PolySilicon): uma variação do TFT que oferece resoluções mais altas e menor consumo de energia em comparação com as telas TFT tradicionais, com base na tecnologia a-Si (silício amorfo).
• IGZO (óxido de índio, gálio e zinco): material semicondutor usado em filmes TFT, que também permite resoluções mais altas e menor consumo de energia, e é usado em diferentes tipos de telas LCD (TN, IPS, VA) e telas OLED
• LTPO (Low-Temperature Polycrystalline Oxide): tecnologia desenvolvida pela Apple que pode ser usada tanto em telas OLED quanto em LCD, pois combina as técnicas LTPS e IGZO. O resultado? Menor consumo de energia.

O LTPO permite que a tela ajuste sua taxa de atualização, adaptando-se dinamicamente ao conteúdo exibido. A navegação por uma página pode acionar o modo mais rápido para uma visualização fluida, enquanto a exibição de uma imagem estática permite que o telefone use uma taxa de atualização mais baixa, economizando bateria.

A partir de 2022, os celulares topo de linha começaram a usar a versão 2.0 da tecnologia LTPO, cuja principal vantagem é poder reduzir a taxa de atualização para 1 Hz, em vez dos 10 Hz disponíveis nos painéis LTPO de primeira geração. Encontrada em telefones como o OnePlus 10 Pro, o iPhone 14 Pro e o Galaxy S23 Ultra, a LTPO 2.0 promete ainda mais economia de energia.

Conclusão: OLED está vencendo a batalha

Embora a versão anterior deste artigo ainda destacasse a batalha entre LCDs e OLEDs no mercado de telefones, desde que a Apple adotou OLEDs no iPhone X, a tendência é clara. Os LCDs/LEDs foram relegados a aparelhos básicos. As únicas exceções até agora são as telas entre 10 e 19 polegadas, que até muito recentemente não tinham produção em larga escala para OLEDs.

Essa é provavelmente a razão pela qual a maioria dos iPads ainda usam painéis LCD - embora com a principal luz de fundo de mini LED - um dos poucos dispositivos de consumo de alta qualidade que ainda usam a tecnologia. Mas até mesmo o espaço do tablet está mostrando sinais de uma invasão dos OLEDs, com rivais como a linha Galaxy Tab S adotando painéis OLED.

Ainda assim, as telas flexíveis e todos os rumores sobre Micro LEDs mostram que ainda há muita pesquisa em andamento quando se trata de telas, e provavelmente ainda teremos novas tecnologias para aprender (e escrever) a respeito.

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Este artigo foi atualizado em fevereiro de 2025. Os comentários mais antigos foram preservados e podem se referir a versões desatualizadas deste guia.