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Processo de produção de LCD

2022-06-16

Há mais na construção de um LCD do que simplesmente criar uma folha de cristais líquidos. A combinação de quatro fatos torna os LCDs possíveis:
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A luz pode ser polarizada. (Veja Como funcionam os óculos de sol para algumas informações fascinantes sobre polarização!)
Os cristais líquidos podem transmitir e alterar a luz polarizada.
A estrutura dos cristais líquidos pode ser alterada pela corrente elétrica.
Existem substâncias transparentes que podem conduzir eletricidade.
Um LCD é um dispositivo que usa esses quatro fatos de uma forma surpreendente.

Para criar um LCD, você pega dois pedaços de vidro polarizado. Um polímero especial que cria ranhuras microscópicas na superfície é esfregado na lateral do vidro que não possui o filme polarizador. As ranhuras devem estar na mesma direção do filme polarizador. Em seguida, você adiciona uma camada de cristais líquidos nemáticos a um dos filtros. As ranhuras farão com que a primeira camada de moléculas se alinhe com a orientação do filtro. Em seguida, adicione o segundo pedaço de vidro com o filme polarizador em ângulo reto com o primeiro pedaço. Cada camada sucessiva de moléculas TN torcerá gradualmente até que a camada superior esteja em um ângulo de 90 graus em relação ao fundo, combinando com os filtros de vidro polarizados.

Quando a luz atinge o primeiro filtro, ela é polarizada. As moléculas em cada camada guiam a luz que recebem para a próxima camada. À medida que a luz passa pelas camadas de cristal líquido, as moléculas também mudam o plano de vibração da luz para corresponder ao seu próprio ângulo. Quando a luz atinge o lado mais distante da substância de cristal líquido, ela vibra no mesmo ângulo que a camada final de moléculas. Se a camada final for combinada com o segundo filtro de vidro polarizado, a luz passará.

Se aplicarmos uma carga elétrica às moléculas de cristal líquido, elas se destorcem. Quando eles se endireitam, eles alteram o ângulo da luz que passa por eles para que não corresponda mais ao ângulo do filtro polarizador superior. Consequentemente, nenhuma luz pode passar por essa área do LCD, o que torna essa área mais escura do que as áreas ao redor.

Construir um LCD simples é mais fácil do que você pensa. Comece com o sanduíche de vidro e cristais líquidos descrito acima e adicione dois eletrodos transparentes a ele. Por exemplo, imagine que você deseja criar o LCD mais simples possível com apenas um único eletrodo retangular nele. As camadas ficariam assim:

O LCD necessário para fazer este trabalho é muito básico. Possui espelho (A) na parte de trás, o que o torna refletivo. Em seguida, adicionamos um pedaço de vidro (B) com um filme polarizador na parte inferior e um plano de eletrodo comum (C) feito de óxido de índio-estanho na parte superior. Um plano de eletrodo comum cobre toda a área do LCD. Acima disso está a camada de substância de cristal líquido (D). Em seguida vem outro pedaço de vidro (E) com um eletrodo em forma de retângulo na parte inferior e, em cima, outro filme polarizador (F), em ângulo reto com o primeiro.

O eletrodo é conectado a uma fonte de energia como uma bateria. Quando não há corrente, a luz que entra pela frente do LCD simplesmente atinge o espelho e salta de volta. Mas quando a bateria fornece corrente aos eletrodos, os cristais líquidos entre o eletrodo de plano comum e o eletrodo em forma de retângulo se destorcem e bloqueiam a passagem da luz naquela região. Isso faz com que o LCD mostre o retângulo como uma área preta.

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