LCD é o acrônimo para Liquid Crystal Display ou Mostrador de Cristal Líquido. Analisemos o que são e seu funcionamento: Letras, números e outros símbolos podem “aparecer” em pequenas telas feitas do material especial que vamos analisar agora.
Existem substâncias cujas moléculas apresentam uma certa polarização.
Diferentemente da maioria das moléculas em que as cargas elétricas se distribuem de uma maneira mais ou menos uniforme, de modo que não temos uma predominância de uma carga positiva ou negativa em determinada direção, estas moléculas possuem um lado que é “mais positivo” que outro conforme mostra a figura 1.
Interessa-nos substâncias deste tipo que existem na natureza em condições normais de temperatura e pressão (condições ambientais) no estado líquido.
Assim, se tivermos um recipiente com uma certa quantidade deste líquido, as suas moléculas estão orientadas de maneira mais ou menos desordenada.
Quando a luz penetra neste material com as moléculas dispostas desordenadamente ela sofre uma rotação no seu plano de polarização, conforme mostra a figura 2.
Lembramos que luz consiste em ondas eletromagnéticas e como tal possui um componente elétrica e uma magnética com determinada orientação.
Existem materiais denominados “polarizadores” que deixam passar a luz polarizada apenas num determinado sentido.
Estes materiais podem ser usados em filtros de máquinas fotográficas para eliminar os reflexos, conforme sugere a figura 3, ou ainda na fabricação de óculos de sol, com a mesma finalidade.
Os raios refletidos possuem uma polarização num sentido único e os filtros são dispostos justamente no sentido de “negar” a luz com esta polarização.
Se na frente do material com a substância que tomamos como exemplo colocarmos um polarizador de tal forma que a luz que sofra uma rotação no material passe, observando-o deste lado, ele nos parecerá transparente, conforme mostra a mesma figura 3.
No entanto, se agora aplicarmos um campo elétrico neste recipiente de tal forma que ele possa atuar sobre as moléculas que formam pequenos dipolos, o que ocorre é que estas moléculas vão girar e se orientar todas no sentido de ficarem paralelas ao campo elétrico aplicado.
O resultado disso é que teremos uma espécie de “persiana” que se fecha e não mais atua sobre a polarização da luz que entra no recipiente.
Outro resultado é que, não sofrendo a necessária rotação de polarização, a luz não mais passa pelo polarizador e quem está “do outro lado” passa a ver o material opaco ou escuro.
Existem três formas de conseguirmos “projetar” imagens usando então este material e que são mostradas na figura 4.
Numa delas usamos uma fonte de luz “por trás” de modo a controlarmos sua passagem em relação ao observador.
É o processo transmissivo mostrado na figura e que é usado nas telas dos lap-tops e note-books. Na outra denominada refletivo, que encontramos na maioria das calculadoras e relógios aproveitamos a luz ambiente.
É o processo refletivo.
Finalmente temos o processo em que tanto usamos uma fonte de luz por trás como a própria luz ambiente.
Veja então que, se “fizermos zonas” que formam os segmentos de um número e ligarmos estas zonas a fios onde possamos aplicar tensões que criem campos elétricos exatamente sobre elas, temos um dispositivo eletrônico de grande importância.
Os eletrodos que estão sobre os segmentos são transparentes e em número de 7. Combinando a aplicação de tensão nos 7 segmentos, podemos fazer com que apenas determinados deles “apareçam” rodando o plano de polarização da substância líquida que está abaixo e que é mostrado na figura 5.
O resultado é que, facilmente, podemos a partir de circuitos eletrônicos fazer aparecer os algarismos de 0 a 9. Segundo este princípio funcionam os mostradores dos relógios e das calculadoras com alguns elementos adicionais como símbolos e desenhos.
Se usarmos tensões contínuas puras, temos um processo de eletrólise que em pouco tempo estraga os eletrodos e faz a substância interna perder suas propriedades.
A inversão constante de polaridade da tensão aplicada movimenta as moléculas e evita este processo.
No entanto, para excitar tais mostradores precisamos de dispositivos especiais, que serão vistos em lições futuras, ou seja, circuitos integrados especialmente projetados para esta finalidade.
A principal vantagem deste tipo de mostrador em relação a outros tipos é o seu baixo consumo.
Para movimentar moléculas não precisamos “fazer força”, o que quer dizer que podemos fazer aparecer muitos caracteres num mostrador com um pequeníssimo gasto de energia.
Isso torna este tipo de mostrador ideal para funcionar com aparelhos alimentados por pilhas.
Ver também:
• Displays (87)
• Digital (84)
• BCD (89)
