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"La ciencia avanza a pasos, no a saltos"

miércoles, mayo 03, 2006

 

LCD's World


Hablar aquí de todas las variantes de los displays de cristal líquido que existen hoy día se haría interminable. Por ello, sólo se presentarán los principios de de funcionamiento de los displays monocromos, y qué significan algunas siglas que los compañan como STN, TN, etc.


Definición

Un LCD consiste en un sistema eléctrico de presentación de datos formado por dos láminas polarizadoras de la luz, dos capas conductoras transparentes y entre ambas, un material transparente que tiene la capacidad de orientarla a su paso. Cuando una corriente alterna circula entre los electrodos transparentes con la forma a representar (por ejemplo, un segmento de un número) el material transparente se reorienta dejando pasar la luz polarizada en una determinada dirección, y alterando por tanto su transparencia. Veamos esto con más detalle.


Principios de funcionamiento

El principal material de un LCD lo constituye el cristal líquido,
el cual exhibe un comportamiento similar al de los líquidos y unas propiedades físicas anisotrópicas similares a las de los sólidos cristalinos. Las moléculas de cristal líquido poseen una forma alargada y son más o menos paralelas entre sí en la fase cristalina. Según la disposición molecular y su ordenamiento, se clasifican en tres tipos: nemáticos, esméticos y colestéricos. Por otro lado, según sus características ópticas, pueden también clasificarse como reflectivos, transmisivos y transreflectivos. La mayoría de cristales responden con facilidad a los campos eléctricos, exhibiendo distintas propiedades ópticas en presencia o ausencia del campo. El tipo más común de visualizador LCD es el denominado nemático de torsión (twisted nematic), término que indica que sus moléculas estado de reposo presentan una disposición en espiral, y por tanto, rotan la polarización de la luz. Cuando se aplica una corriente a los electrodos, las moléculas del cristal líquido se alinean entre ellas paralelamente al campo eléctrico, lo cual limita la rotación de la luz entrante. Esto implica que la luz a la salida seguirá estando polarizada de manera perpendicular al segundo filtro, y por tanto será totalmente bloqueada.


En la figura adjunta se ve el equema del proceso descrito, y a continuación se describen las distintas capas.

  1. Filtro de polarización vertical para polarizar la luz entrante.
  2. Substrato de cristal con electrodos de ITO (Indium tin oxide). La forma de dichos electrodos determinarán la forma a dibujar cuando estos se activen. Posee estrías verticales alineadas con la luz polarizada verticalmente.
  3. Cristal líquido de torsión nemática (TN).
  4. Substrato de cristal con una película ITO que hace las veces de electrodo común. Posee estrías horizontales alineadas con el filtro horizontal.
  5. Filtro horizontal para bloquear/permitir el paso de la luz.
  6. Superficie reflectante.


Clasificación de los LCD's según la polarización de la luz


Twisted Nematic (TN)

Rotación: 90º
Color: B/N
Ventajas: Bajo consumo; peso ligero; bajo coste
Inconvenientes: No puede manejar una gran capacidad. El contraste cae con pantallas muy grandes


Las moleculas son rotadas 90º





Super Twisted Nematic (STN)

Rotación: 160º
Color: Amarillo-verde/Azul oscuro
Ventajas: Gran capacidad; peso ligero; bajo consumo; alto contraste
Inconvenientes: No son posibles gráficos en blanco y negro



Giro de 180º a 260 º. Color amarillo/azul





Triple Super Twisted Nematic (TSTN)

Estructura: Reemplaza al DSTN
Color: B/N, multicolor
Ventajas: Gran capacidad; peso ligero; bajo consumo; alto contraste; display en color; alta velocidad


Un polimero de película de doble refracción es usado para crear LCDs en monocromos de alta calidad. La variante de una única película de compensación se denomina FSTN (Film Super Twisted Nematic)

Comments:
Muito bom o Artigo !

Obrigado
Arqueiro
 
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