LCD

História

Os LCDs, ou ecrãs de cristais líquidos, são dos tipos de ecrã mais usado hoje em dia, desde os mais básicos ecrãs monocromáticos de 7 segmentos, aos novos e mais evoluídos usados nos monitores mais recentes. Tem a vantagem de ser mais leves e finos que um monitor CRT e gastam muito menos.

A primeira demonstração prática de um ecrã LCD aconteceu em 1968 pela mão de George Heilmeier, num ecrã baseado na tecnologia DSM (Dynamic Scattering Mode). Em 1969 James Fergason descobriu o efeito do campo ‘twisted nematic’ nos cristais líquidos. Em 1971 a sua empresa ILIXCO produziu o primeiro ecrã com esta tecnologia e obteve grande sucesso, pois este novo tipo de ecrã apresentava uma qualidade de imagem bastante superior à imagem produzida pelos DSMs.

Principio de funcionamento

Esse tipo de ecrã consiste num líquido polarizável, controlado electronicamente, dentro de células no meio de placas polarizadoras. Antes de se aplicar o campo eléctrico, as moléculas do líquido encontram-se no estado relaxado. Ao aplicar-se um campo eléctrico, a orientação dessas moléculas varia de acordo com a intensidade do campo, controlando assim a passagem da luz.

Existem dois modos de funcionamento para os LCDs: o modo transmissivo e o modo reflectivo.
Um LCD transmissivo é iluminado num dos lados por uma luz florescente. Deste modo as células activas bloqueiam a luz enquanto as células inactivas deixam passar. Esse tipo de LCD é usado em ambientes com pouco luz.
No modo reflectivo, um espelho na parte traseira do LCD reflecte a luz ambiente. Esse tipo tem a vantagem de gastar menos energia.

A selecção das células a polarizar é feita por intermédio de uma matriz de contactos, usada para endereçar a coluna e a linha correspondente à célula. Mas este sistema tem uma desvantagem. Como só um pixel pode ser endereçado de cada vez, esse tem que se lembrar do seu estado até ser endereçado novamente. Isso resulta num contraste reduzido e de fraca resposta em imagem com movimento. A este tipo de matriz dá-se o nome de matriz passiva.

Camadas constituintes de um LCD

Para LCDs de grande resolução é necessário outro tipo de sistema, denominado por matriz activa. Esse tipo de LCD é constituído, para alem do já indicado em cima, por uma camada de transístores (thin-film transistor). Esse sistema também é conhecido por TFT. Esse sistema tem a capacidade de armazenar o estado de cada pixel até que ele seja endereçado novamente. Esse tipo de LCD produz imagens mais nítidas e brilhantes. Devido à sua qualidade de imagem e elevada resposta, este tipo de LCD adequa-se ao visionamento de imagens em movimento e é muito usado em monitores de computador e receptores de televisão.

Camadas constituintes de um TFT

Vídeo de demonstração do funcionamento de um LCD