Como funciona uma tela LCD?

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Provavelmente, você está lendo esse artigo em algum destes dois tipos de telas: LCD ou OLED. Aqui no blog iremos falar sobre esses dois tipos de telas, e nesse artigo iremos falar sobre como funciona uma tela LCD.

A tela LCD, do inglês Liquid Crystal Display, ou Display de Cristal Líquido, já é usada há algumas dezenas de anos. Podemos encontrar esse tipo de tela em aparelhos celulares, relógios de pulsos, calculadoras, e telas de eletrodomésticos no geral. Esse tipo de tela é interessante pois seu custo é pequeno, e a sua construção não é complicada.

Como funciona uma tela LCD?: Cristal Líquido

O cristal líquido é uma substância que pode ter vários estados, que dependem das condições em que ele está. O que é importante para os displays, na verdade, é que essa substância pode mudar ao ser exposta a um campo elétrico.

Na verdade, o cristal líquido é constituído por moléculas que têm uma das suas dimensões muito maior que as outras. Então, elas podem ter formato de bastões, por exemplo.

Dessa forma, vamos pensar nessas moléculas como bastões. Esses bastões, geralmente, estão desordenados. Nessa condição, o cristal líquido permite a passagem de luz sem polarizar ela.

Polarização

A polarização da luz funciona da seguinte maneira: Imagine que a luz que vimos no dia a dia tem um campo elétrico, e esse campo elétrico está dividido em duas direções, essas direções são ortogonais e o plano que elas estão contidas é perpendicular à direção em que a luz está se propagando. Calma, você vai entender melhor.

Quando o campo elétrico da luz tem essas duas componentes, dizemos que a luz não está polarizada. Entretanto, quando só existe uma componente desse campo elétrico, dizemos que a luz está polarizada.Não conseguimos ver a diferença com os nossos olhos entre uma luz polarizada e outra não polarizada.

Existem, também, filtros polarizadores. Esses filtros são constituídos de moléculas bem compridas, e o que acontece é que se uma luz polarizada passa por esse filtro, dependendo da direção relativa entre o campo elétrico da luz e o sentido de polarização do filtro, a luz pode ou não ser transmitida através dele.

Filtro polarizador. Fonte: shopee

Se o campo elétrico estiver paralelo ao sentido de polarização do filtro, a luz é transmitida. Caso contrário, as moléculas do filtro irão impedir que a luz seja transmitida.

O que acontece com os displays de cristal líquido, é que quando eles são expostos a um campo elétrico, eles atuam como um filtro polarizador, e podem impedir a transmissão de luz polarizada, dependendo do ângulo relativo citado anteriormente. Essa característica é a mais importante para telas LCD.

Como funciona uma tela LCD?: Funcionamento

As telas LCD têm as seguintes camadas:

Fonte: CanalTech

Existem camadas de filtros polarizadores. Esses filtros irão fazer com que a luz transmitida seja polarizada ou não. Também, existe o Blacklight, que é uma luz artificial no fundo do display. O blacklight não é obrigatório em alguns displays, como os de calculadora.

A luz do blacklight, ou a luz natural, é então polarizada. Então, Podemos controlar a quantidade de luz transmitida pelo cristal líquido, usando eletrodos e aplicando um campo elétrico em uma parte específica do cristal.

Se for uma tela LCD de displays coloridos, como celulares e televisores, existe um eletrodo para cada cor de cada pixel RGB, podendo, então, controlar a intensidade de luz que incide sobre cada cor de um pixel. Dependendo das intensidades de luz que cada cor transmite, essa cor vai ficar mais intensa.

Pixels de uma TV LCD. Fonte: Orient Display

Então, podemos gerar qualquer cor nos pixels, apenas controlando a intensidade de luz que a parte vermelha, azul ou verde vai transmitir. Podemos, também, controlar isso para todos os pixels independentemente, já que cada pixel tem seus 3 eletrodos, um para cada cor.

Entretanto, No caso de calculadoras e displays mais simples, o blacklight nem é necessário. Basta formar os eletrodos no formato desejado, e quando eles estiverem energizados, uma sombra vai ser formada do formato do eletrodo. Essa sombra será, justamente, os números ou símbolos que aparecerão na tela.

Display LCD de 7 segmentos, muito usado em calculadoras. Fonte: Alibaba

Conclusão

Em suma, conhecemos como funciona um display LCD. Vimos como é simples sua estrutura e funcionamento. Esse tipo de display é importantíssimo para o nosso dia a dia, visto que a grande maioria das telas que olhamos têm essa tecnologia. Até a próxima!