Qué es la tecnología LCD


En la actualidad, la mayoría de las tecnologías de pantallas de cristal líquido se basan en tecnologías TFT tales como TN/HTN/STN/FSTN; por lo tanto, abordaremos sus principios de funcionamiento a partir de estas tecnologías.

 

Se puede decir que la tecnología de pantalla de cristal líquido TN es la pantalla de cristal líquido más básica, y otros tipos de pantallas de cristal líquido también pueden considerarse mejoras basadas en el tipo TN. Nuevamente, su funcionamiento es mucho más sencillo que el de otras técnicas; véase el diagrama a continuación. La figura muestra la estructura simple de una pantalla LCD TN, que incluye polarizadores verticales y horizontales, una película de alineación con ranuras finas, material de cristal líquido y un sustrato de vidrio conductor. El principio de visualización consiste en colocar material de cristal líquido entre dos piezas de vidrio transparente y conductor, y se pega un polarizador vertical sobre el eje óptico. Las moléculas de cristal líquido se rotarán y alinearán en la dirección de las ranuras de la película delgada. Si no se forma ningún campo eléctrico, la luz entrará suavemente en el polarizador, y las moléculas de cristal líquido girarán en la dirección de propagación, saliendo luego por el otro lado. Si se aplica tensión a las dos piezas de vidrio conductor, se generará un campo eléctrico entre ellas, lo que afectará la alineación de las moléculas de cristal líquido situadas entre ambas, haciendo que sus varillas moleculares se tuerzan y evitando así que la luz penetre, bloqueando así la fuente de luz. El fenómeno de contraste entre luz y oscuridad obtenido de esta manera se denomina TNFE (Efecto de Campo Nematico Torcido).

 

Casi todos los displays de cristal líquido utilizados en electrónica se fabrican utilizando el principio del efecto de campo nemático torcido. El principio de visualización del tipo STN es similar; la diferencia radica en que las moléculas de cristal líquido del efecto de campo nemático torcido TN giran la luz incidente en 90 grados, mientras que el efecto de campo nemático supertorcido STN gira la luz incidente entre 180 y 270 grados. Lo que quiero explicar aquí es que, en el caso del display de cristal líquido TN puro, solo existen dos estados: luz y oscuridad (o blanco y negro), y no hay manera de cambiar el color. Sin embargo, en los LCD STN, la relación entre los materiales de cristal líquido y el fenómeno de interferencia lumínica da lugar a colores que son principalmente verde claro y naranja. No obstante, si se añade un filtro de color al LCD STN monocromático tradicional, cada píxel de la matriz monocromática se divide en tres subpíxeles, y los tres colores primarios —rojo, verde y azul— se muestran a través del filtro de color; posteriormente, estos tres colores primarios se combinan en proporciones adecuadas. De este modo, el display puede mostrar colores en modo a todo color. Además, si un display de cristal líquido tipo TN tiene una pantalla de gran tamaño, el contraste de la pantalla tenderá a ser deficiente; sin embargo, la mejora tecnológica del STN permite compensar esta falta de contraste.

 

Las pantallas de cristal líquido TFT son relativamente complejas, y sus componentes principales incluyen tubos fluorescentes, placas guía de luz, polarizadores, filtros, sustratos de vidrio, películas direccionales, materiales de cristal líquido y transistores finos. En primer lugar, las pantallas LCD deben utilizar una luz de fondo o tubos fluorescentes para proyectar luz a través de polarizadores y luego a través de cristales líquidos, donde las moléculas se alinean en ángulos que modifican la forma en que la luz atraviesa el líquido. A continuación, la luz debe pasar por un filtro de color y otro polarizador situado frente a él. Por lo tanto, solo necesitamos cambiar el voltaje del cristal líquido para controlar la intensidad y el color de la luz, y luego modificar la combinación de colores de diferentes tonalidades en el panel de cristal líquido.