1 INTRODUÇÃO
As telas são
provavelmente a interface homem-máquina mais importante, para onde quer que se
olhe, existem uma TV, um notebook ou um monitor, a nova tecnologia do LCD está
avançando sobre a velha e confiável tecnologia do TRC (tubo de raios catódicos).
O presente trabalho trás uma abordagem dos princípios básicos do funcionamento
do display de cristal líquido, as suas várias partes que o compõem.Será
dado também um pequeno escopo de como
funcionam os monitores de TVs de tubo de raios catódicos.
2
O TUBO DE RÁIOS CATÓDICOS(TRC)
Nos televisores com
cinescópio ou TRC, os elementos de imagem(pixels) são definidos através das
linhas de varredura(resolução vertical e horizontal) e como o sinal de vídeo é
analógico, a resolução horizontal é dada
pela máxima freqüência do sinal de vídeo.
O TRC,é composto de
um invólucro de vidro com uma superfície frontal, normalmente convexa ou plana,
como são atualmente os últimos lançamentos desta linha de tecnologia, no seu
interior existe: vácuo, um filamento e
um catodo e estão localizados na parte mais estreita do invólucro( chamado
comumente de pescoço do tubo) em forma de funil, internamente eles são rodeados
por um cilindro de Wehnelt, que força os elétron a escapar através de três
pequenos orifícios , no caso do tubo colorido, um R correspondente ao vermelho,
um G correspondente ao verde e um B correspondente ao azul(RGB). O catodo
juntamente com o cilindro de Wehnelt são mantidos a um potencial negativo que
pode ser ajustado para controlar o brilho da imagem, tudo isso é complementado
por um par ou conjunto de bobinas de varredura ou deflexão, uma horizontal e
outra vertical e um ânodo que é controlado através de um potencial positivo
e isto
forma um conjunto designado por CANHÃO DE ELÉTRONS. O interior do
invólucro de vidro há um revestimento de grafite que se encontra ligado a um
potencial de ânodo muito elevado ( aproximadamente 17 kV) e uma máscara
constituída por um conjunto de pontos ou fendas(grade) localizadas em frente da
camada de fósforo.
3 LCD (DISPLAY DE CRISTAL LÍQUIDO)
Atualmente a
tecnologia mais aceita para substituir o uso do TRC é o LCD, dado a sua
crescente utilização e importância tem como principiais vantagens:
-leve;
-baixo consumo de energia (low Power aprox. 30W);
-fino
-não possuem distorção de linearidade
-tela plana
Relação aspecto real (1,41 X 1,00)
A história do LCD
começa com o descobrimento do cristal líquido em 1888 pelo austriaco Drich
Mernitzer e em 1963 o americano R. William descobriu as sua propriedades
eletro-óticas. O primeiro LCD foi criado em 1968, e em 1973 a Sharp
comercializou a sua primeira calculadora de bolso com tela de LCD, e a partir
de 1985 os computadores portáteis tornaram-se uma realidade com o modelo T100 da Toshiba, as primeiras telas em cores
começaram a ser comercializadas no início dos anos 90. Desde então esta
tecnologia vem substituindo gradativamente a anterior, ou seja os TRCs,
estima-se que cerca de 3 milhões de TVs LCD foram vendidas em todo mundo em
2003, e a previsão para o ano de 2008 seria de 30 milhões.
3.1 PRINCIPAIS TERMOS TÉCNICOS
Resolução:
VGA: 640X480
SVGA: 800X600
XGA: 1024X768
WXGA: 1366X768
HD: 1280X720
FULL HD: 1920X1080
ULTRA HD 2560X1600(próxima geração de TV)
3.2 TEMPOS DE RESPOSTA
Tempo de resposta é
o tempo que o pixel leva para mudar do estado preto para o branco e para o
preto novamente, quanto menor for o tempo que o pixel levar para mudar do
estado preto para o branco mais rápido é o tempo de resposta.O sinal de vídeo
do DVD é composto de 30 quadros por segundo(sec.= -1/30 sec.=33,3 ms, se o
tempo de resposta é maior do que 33,3 ms, nota-se a tela borrada no decorrer
das imagens.
3.3 TAXA DE CONTRASTE
É a relação entre o
preto e o branco que a tela é capaz de reproduzir. Quanto maior a taxa de
contraste mais viva se tornará imagem.
3.4 CROMATICIDADE
É o número de steps
(intervalos) entre as cores.
Quanto maior o
número de steps mais detalhada é a reprodução da imagem.
O número de steps
está relacionado com a taxa de contraste, quanto maior a taxa de contraste
maior é o n° de steps.
3.5 ÂNGULO DE VISÃO
É a medida vendo-se
a TV na diagonal vertical e horizontal onde a taxa de contraste chega a 10:1.
4 CRISTAL LÍQUIDO
O LCD é um
dispositivo digital, que se baseia na propriedade do cristal líquido de desviar
a trajetória da luz transmitida pelo mesmo
A tela de LCD é construída
em forma de sanduíche, onde uma fonte de luz na retaguarda (geralmente lâmpadas
fluorescentes de catodo frio são as mais utilizadas, uma nova fonte de luz mais
eficiente já substitui estas lâmpadas, que são os leds ) que gera uma luz que atravessa um filtro polarizador situado
na superfície exterior da primeira placa
de vidro e da primeira camada de elétrons. Depois disso encontra-se a
camada de cristais líquidos, que estão localizadas entre duas camadas de
orientação. Segue-se uma segunda camada de elétrons, uma camada de isolamento,
um filtro de cor, uma folha de vidro e um segundo filtro polarizador. As
camadas de orientação estão alinhadas a 90° entre si, o que faz com que os
cristais assumam uma forma helicoidal de acordo com o trajeto da luz na
ausência primeiro de um campo elétrico. A luz é polarizada num plano específico
pelo primeiro filtro polarizador, e o plano de polarização gira 90 graus à
medida que a luz atravessa a camada de cristais líquidos. Isso permite que ela
surja através do segundo filtro polarizador, que se encontra convenientemente
rodado 90 graus em relação ao filtro. Este processo gera um pixel brilhante.
4.1 PAINÉIS LCD – MODULOS/PARTES
PEÇAS INTEGRANTES
Na figura abaixo pode ser observado mais detalhadamente o que foi
comentado a cima:
Fonte
DAT SEMP TOSHIBA
4.2 LÂMPADA FLUORESCENTE OU BARRA DE LEDS (backlight);Fonte de iluminação do
tipo fluorescente de catodo frio ou
barra de leds que está substituindo estas lâmpadas.
4.3 VIDROS DIFUSORES; Como a luz emitida concentra-se na região próxima da
lâmpada, um vidro difusor é colocado na frente das mesmas, para uniformizar e
distribuir igualmente a luz através de todos os pontos da tela.
4.4 PLACA
POLARIZADORA TRASEIRA; é a primeira placa
polarizadora onde os feixes de luz são polarizados verticalmente e ajustadas as
camadas de cristal líquido.
4.5 PLACA COM MATRIZ
DE TRANSISTORES TFT; É um aranjo de milhares de transistores em forma de matriz
de linhas e colunas , de tal forma que cada transistor se adeque ferfeitamente
a cada uma das milhares de moléculas de LCD,características dos atuais painéis
de LCD, que empregam a tecnologia TFT (twisted film transistor), também chamada
matriz ativa.
4.6 PLACA DE
CRISTAL LÍQUIDO; Esta placa é constituída por milhares de células arranjadas
em forma de uma matriz de linhas e colunas . Cada célula individualmente
deixará passar mais ou menos luz, conforme a corrente recebida.
4.7 PLACA COM
FILTROS COLORIDOA RGB; É um painel formado por uma grade de células , com as
mesmas dimensões das células LCD, porém compostas por filtros coloridos nas
cores básicas RGB(vermelho,verde e azul), é este componente que permite ao
painel de LCD mostre as imagens coloridas. Cada conjunto de três células com
seus respectivos filtros representem um pixel da imagem a ser mostrada.
4.8 PLACA
POLARIZADORA FRONTAL; É a segunda placa polarizadora, onde os feixes de luz
são polarizados horizontalmente.
4.9 PARTE TRAZEIRA
DO PAINEL; É constituída geralmente de
uma placa metálica ou plática para propiciar rigidez mecânica ao painel.
4.10 PARTE FRONTAL; Há um vidro
externo protetor, formado de uma fina película de vidro flexível e
transparente.
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