info@panadisplay.com
Construcció i principi de funcionament de la pantalla LCD

Construcció i principi de funcionament de la pantalla LCD

Aug 27, 2019

Una pantalla de cristall líquid o pantalla LCD treu la seva definició amb el propi nom. És combinació de dos estats de matèria, el sòlid i el líquid. La pantalla LCD utilitza un cristall líquid per produir una imatge visible. Les pantalles de cristall líquid són pantalla de tecnologia super fina que s’utilitzen generalment en pantalla d’ordinador portàtil, televisors, telèfons mòbils i videojocs portàtils. Les tecnologies de la pantalla LCD permeten que les pantalles siguin molt més fines en comparació amb la tecnologia de tubs de raigs catòdics (CRT).

La pantalla de cristall líquid es compon de diverses capes que inclouen dos filtres i elèctrodes de panells polaritzats. La tecnologia LCD s'utilitza per visualitzar la imatge al bloc de notes o en altres dispositius electrònics, com ara mini ordinadors. La llum es projecta a partir d’una lent sobre una capa de cristall líquid. Aquesta combinació de llum de colors amb la imatge a escala de grisos del cristall (formada a mesura que el corrent elèctric flueix pel cristall) forma la imatge de color. Aquesta imatge es mostra a la pantalla.


Una pantalla LCD


Una pantalla LCD està formada per una graella de visualització de matriu activa o per una graella de visualització passiva. La majoria dels telèfons intel·ligents amb tecnologia de pantalla LCD utilitzen pantalla de matriu activa, però algunes de les pantalles antigues encara fan ús dels dissenys de la graella de pantalla passiva. La majoria dels dispositius electrònics depenen principalment de la tecnologia de visualització de vidre líquid per a la seva visualització. El líquid té un avantatge únic de tenir un consum baix d’energia que el LED o el tub de rajos catòdics.

La pantalla de visualització de cristalls líquids funciona en el principi de bloquejar la llum en lloc d’emetre llum. La pantalla LCD requereix llum il·luminada ja que no emet llum. Sempre fem servir dispositius que es componen de pantalles de LCD que substitueixen l’ús de tubs de raigs catòdics. El tub de raigs catòdics obté més potència en comparació amb els LCD i també és més pesat i gran.

Com es construeixen les pantalles LCD?


Esquema de capes LCD

Fets senzills que cal tenir en compte al fer una pantalla LCD:

L'estructura bàsica de la pantalla LCD s'ha de controlar canviant el corrent aplicat.
Hem d’utilitzar una llum polaritzada.
El cristall líquid ha de ser capaç de controlar les dues operacions per transmetre o també pot canviar la llum polaritzada.
Com s'ha esmentat anteriorment, hem de prendre dues filtres de vidre polaritzat en l'elaboració del cristall líquid. El vidre que no tingui una pel·lícula polaritzada a la superfície ha de ser fregat amb un polímer especial que crearà solcs microscòpics a la superfície del filtre de vidre polaritzat. Les ranures han d’estar en la mateixa direcció de la pel·lícula polaritzada. Ara hem d’afegir un recobriment de cristall de fase líquida pneumàtica en un dels filtres polaritzats del vidre polaritzat. El canal microscòpic fa que la molècula de la primera capa s’alinei amb l’orientació del filtre. Quan apareix l’angle recte a la primera peça de capa, hauríem d’afegir un segon tros de vidre amb la pel·lícula polaritzada. El primer filtre es polaritzarà de manera natural a mesura que la llum la cridi a la fase inicial.

Així la llum viatja a través de cada capa i es guia a la següent amb l'ajuda de la molècula. La molècula tendeix a canviar el seu pla de vibració de la llum per tal d’igualar el seu angle. Quan la llum arriba fins a l’extrem extrem de la substància de cristall líquid, vibra al mateix angle que vibra la de la capa final de la molècula. La llum només pot entrar al dispositiu només si la segona capa del vidre polaritzat coincideix amb la capa final de la molècula.

Com funcionen els LCD?

El principi que hi ha a la pantalla LCD és que quan s'aplica un corrent elèctric a la molècula de cristall líquid, la molècula tendeix a desenrotllar-se. Això fa que l'angle de llum que passa a través de la molècula del vidre polaritzat i també causi un canvi en l'angle del filtre polaritzant superior. Com a resultat es deixa passar una mica de llum pel vidre polaritzat a través d’una determinada zona de la pantalla LCD. Així, aquesta àrea particular es tornarà a enfosquir en comparació amb altres. La pantalla LCD funciona en el principi de bloqueig de la llum. Mentre es construeixen les pantalles LCD, es disposa un mirall reflectit a la part posterior. Un pla d’elèctrode està format per òxid d’estany que es manté a la part superior i també s’afegeix un vidre polaritzat amb una pel·lícula polaritzadora a la part inferior del dispositiu. La regió completa de la pantalla LCD ha de ser tancada per un elèctrode comú i, per sobre, hauria d'estar la matèria de cristall líquid.

A continuació, arriba el segon tros de vidre amb un elèctrode en forma de rectangle a la part inferior i, a la part superior, una altra pel·lícula polaritzant. Cal considerar que ambdues peces es mantenen en angle recte. Quan no hi ha corrent, la llum que passa per la part frontal de la pantalla LCD es reflectirà pel mirall i es tornarà a recuperar. Com que l’elèctrode està connectat a una bateria, el corrent que provoca provocarà que els cristalls líquids entre l’elèctrode de pla comú i l’elèctrode en forma de rectangle es desenganxin. Així, la llum queda bloquejada. Aquesta zona rectangular particular apareix en blanc.

Avantatges de les pantalles LCD:

La pantalla LCD consumeix menys quantitat d'energia en comparació amb el CRT i el LED
Les pantalles LCD es componen d'alguns microwatts per a la pantalla en comparació amb alguns watts de molí per a LED
Les pantalles LCD són de baix cost
Ofereix un contrast excel·lent
Les pantalles LCD són més fines i més clares en comparació amb el tub de rajos catòdics i el LED

Desavantatges de les pantalles LCD:

Requereixen fonts de llum addicionals
El rang de temperatura és limitat per al funcionament
Baixa fiabilitat
La velocitat és molt baixa
El LCD necessita una unitat de CA.
Aplicacions de la pantalla de vidre líquid