Como funcionam as telas de LCD? – parte 1

Fonte: http://www.tecmundo.com.br/televisao/2058-como-funcionam-as-telas-de-lcd-.htm

Saiba como funcionam as famosas e cada vez mais acessíveis telas de cristal líquido.

Por Douglas Ciriaco, em 6 de Maio de 2009

Imagem: portuguese.alibaba.com

Apesar de ter ganho bem mais destaque nos últimos anos com o advento de monitores para computador e televisores de LCD, o cristal líquido está presente no mundo eletrônico há algum tempo.

Com certeza você possui em casa algum equipamento que use este material em sua tela, seja um relógio de pulso, uma calculadora, um forno micro-ondas ou um aparelho de rádio. Ou seja, diariamente você tem contato com esta tecnologia que se transportou para monitores e televisores.

O cristal líquido

Este termo, “cristal líquido”, soa um tanto quanto contraditório, não? Quando pensamos em cristal, nos vem à mente algo sólido, rígido, enfim, o oposto de algo líquido. Então, como é possível haver “cristal líquido”? Então, para tentar esclarecer tudo, vamos falar um pouco sobre este material.

Na verdade, ele não chega a ser nem sólido e nem líquido. Aprendemos que são três os estados físicos da matéria: sólido, líquido e gasoso, e o cristal líquido é um meio termo entre sólido e líquido, ou seja, é um estado mesomórfico. O cristal deixa de ser sólido a uma temperatura de 145°C, que é quando atinge sua forma de aparência líquida.

Cristais líquidos são muito sensíveis à variação de temperatura, portanto isto explica o comportamento um pouco diferente de notebooks quando você está em um local muito frio ou muito quente. É justamente por esta sensibilidade que este material também é usado em termômetros.

Composição de um monitor LCD

(1) – Filme polarizador na vertical

(2) – Substrato de vidro com eletrodo ITO (óxido da lata do índio)

(3) – Cristal líquido

(4) – Substrato de vidro de eletrodo ITO com traçados horizontais para se alinhar com polarizador horizontal.

(5) – Filme polarizador na horizontal

(6) – Espelho para tornar um painel refletivo

Sistemas de LCD

Os monitores de cristal líquido podem ser apresentados em dois sistemas de LCD diferentes: matriz passiva e matriz ativa. Vamos aprender um pouco mais sobre cada um destes dois tipos de monitores de cristal líquido.

Matriz Passiva

Um sistema de LCD mais simples, que utiliza uma grade simples para fornecer energia a um pixel específico na tela, ou seja, a tensão elétrica é aplicada de maneira independente para cada ponto. Este tipo de LCD já não é utilizado em aparelhos complexos como monitores e aparelhos de televisão, pois apresenta grandes desvantagens para estes tipos de produto.

Este tipo caiu em desuso nos casos citados acima devido à utilização de cores, o que demandaria milhões de conexões individuais para cada uma das três cores que compõe o sistema RGB (vermelho, verde e azul), em cada pixel. Ou seja, uma resolução de 1280 x 1024 necessitaria de quase 4 milhões de conexões para fornecimento de energia.

Seu ângulo de visão é mais restrito, o que causa “sombras” na tela conforme você se movimenta para os lados, para cima e para baixo da tela. Além disso, o tempo de resposta de um LCD de matriz passiva é menor até mesmo que o de um monitor CRT (de tubo). Enquanto esse demora cerca de 20 milissegundos para carregar um ponto, aquele leva em torno de 250 milissegundos para fazer a mesma coisa.

Esta demora causa os “fantasmas” na tela, bastante conhecido de quem tem ou utilizou/utiliza monitores de LCD antigos. Para verificar isso na prática, movimente o mouse rapidamente ou então jogue um jogo, acesse sites, veja fotos, enfim, qualquer coisa que cause uma mudança brusca de cores na tela. Note que quando isso ocorre, a imagem demora um pouco para sumir da tela.

Apesar dos problemas apresentados em equipamentos mais complexos, aparelhos mais simples como relógios, display de calculadoras e fornos microondas se dão muito bem com este sistema, afinal, não possuem cor, não demandam contraste, brilho e nenhum outro fator do gênero.

Matriz Ativa

Construídas de maneira mais complexa, as telas de LCD de matriz ativa são utilizadas nos equipamentos mais modernos e que exigem uma maior capacidade dos displays. Sua grande diferença está na existência de um filme de transistores atrás da camada de cristal líquido, permitindo que cada pixel seja controlado individualmente, sem interferência no funcionamento dos demais.

Este filme de transistores é conhecido por TFT, acrônimo para Thin-Film Trasistors (filme fino de transistores, em português) e sua criação foi crucial para a revolução dos monitores de LCD, que hoje em dia são tão comuns e têm seus preços cada vez mais reduzidos.

As telas de matriz ativa possuem maior ângulo de visão, aproximando-se de 180°, maior contraste e um tempo de atualização bem menor do que as de matriz passiva, cerca de 45 milissegundos, aproximando-se bastante do mesmo quesito nos monitores de tubo.

…continua.