¿Cómo funciona un panel LCD?

Mucha literatura electrónica se ha difundido en internet sobre el funcionamiento del panel LCD, por lo que aquí haremos un breve resumen centrándonos en lo que más nos interesa, su estructura fisica y  parte de su funcionamiento.

Estructura fisica del panel LCD

 

Haciendo un recordatorio,  el funcionamiento  principal de un panel LCD se encuentra en los cristales líquidos o los elementos que se colocan entre las dos capas de cristales polarizados.

Cada píxel de la pantalla podríamos decir que incluye moléculas helicoidales de cristal líquido que es un material especial que comparte propiedades de un sólido y líquido, por tal motivo esta  es la unica placa  del panel que esta conectada digitalmente a los circuitos de control.

 Ahora bien, ¿cómo se puede variar la cantidad de luz que pasará a través de las moléculas de cristal líquido? Pues se logra aprovechando que podemos polarizar o más sencillo aun, orientar sus moléculas simplemente aplicando una determinada corriente eléctrica, teniendo en cuenta que puede ser aplicada a cada uno de los píxeles. Por lo tanto, cuando las moléculas de cristal líquido son excitadas con electricidad, reaccionan a la misma permitiendo el paso de más o menos luz.

 

Como es bien sabido el panel LCD no genera luz propia, por lo que hay que generarla externamente por eso decimos que tiene retroiluminación o fuente de luz fija en la parte trasera que ilumina los cristales líquidos basada en lámparas fluorescentes de cátodos fríos CCFL (Cold Cathode Fluorescent Ligth), aunque últimamente está siendo remplazada por  diodos LED (Light-Emitting Diode) lo que conlleva, entre otras cosas, una mejora tanto en la imagen como en  eficiencia energética.

Retroiluminación o Back- light  CCFL Y LED

RETROILUMINACION CCFL
 

La retroiluminación por lámpara fluorescente  CCFL es la  tecnología más antigua  y por el momento es la luz de fondo más utilizada en ordenadores portátiles y televisores LCD. Se compone de un tubo fluorescente conectado a un tablero inversor de tensión que suministra energía a la luz de fondo.
A veces  la luz de fondo consta de 2 a 8 tubos con sus respectivos inversores, por lo cual se denomina como Retroiluminación CCFL.

 RETROILUMINACION A LED

La retroiluminación por LED  es una tecnología más nueva y utiliza una matriz o una tira de LEDs en lugar de tubos.
La retroiluminación a LED está basada en  LEDs en serie y algunos no necesitan  de inversores.

Como funciona el panel LCD

En la imagen puede observar las partes que integran el modulo o panel del LCD y como controlan los cristales liquidos los colores del pixel  y otros detalles que describiremos a continuacion:

 

Clic sobre la imagen para agrandarla.

Fuente de luz fluoresente ( Back-light)

El tipo de luz fluorescente se encuentra  localizada en la parte trasera del panel permitiendo la exhibición de las imágenes,  una falla en esta sección afectara solamente la iluminación no el audio ni el video, es decir que si le acercamos una fuente de luz externa podremos observar fácilmente el video.

Existen varios tipos de sistemas de retroiluminación aplicadas al CCFL Y LED  entre los más usados están el TOPDOWN y el EDGE LIGHT.

Vidrio difusor

Como la luz emitida detrás del panel se concentra en una sola región próxima a las lámparas el vidrio difusor es colocado frente a las mismas para uniformar o distribuir igualmente la luz a todo el panel LCD.

Placa polarizadora vertical 

Es una placa polarizadora o filtro donde el haz de luz es polarizado verticalmente y ajustado a las cámaras de cristal líquido.
La parte trasera del panel está construida generalmente de una placa metálica o plástica para propiciar rigidez mecánica al panel.

Placa con matriz de transistores TFT

Es un arreglo de millares de transistores en forma de matriz de filas y columnas, de tal forma que cada transistor se adecua perfectamente a cada una de las millares de moléculas de LCD, es una de las características de los actuales paneles de LCD que emplean la tecnología  TFT ( Thin Film Transistor) también llamada matriz activa.

Esta es la placa a la que se hacia referencia al principio la cual está constituida por millares de células arregladas en formas de matriz de líneas y columnas, cada célula dejara pasar más o menos luz, conforme a la corriente aplicada.

¿Cómo se genera el color en un LCD?

Mediante el arreglo de unas células coloridas o subpixeles compuestas de los colores básicos RGB (Rojo, verde y azul), cada conjunto de 3 células representa un pixel.
Estos filtros coloridos proyectan el color cuando son atravesados por la luz blanca que mediante el proceso de curvatura de la luz logra pasar a travéz del filtro polarizador horizontal .



Placa poralizadora horizontal

Esta es la segunda placa o filtro polarizador donde el haz de luz es polarizado horizontalmente y proyectada al panel frontal.

Cristal o plastico protector

La parte frontal consta de un vidrio protector externo, formado por una fina película de vidrio flexible y transparente.


Temas publicados:

  La invención de LCD

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Factor de Corrección de Potencia (PFC)

 

 

 

                                                                                                               




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