Monitor LCD desmontado (tradução)

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Excelente vídeo explicativo que mostra em detalhes o funcionamento de um monitor LCD. Obrigatório para nerds, geeks, engenheiros e o pessoal...

Excelente vídeo explicativo que mostra em detalhes o funcionamento de um monitor LCD. Obrigatório para nerds, geeks, engenheiros e o pessoal da computação que se interessa por tecnologia. Recomendado também para acadêmicos em geral que gostam de saber como as coisas funcionam.
Assista as explicações do engenheiro Bill Hammack e veja que equipamento fabuloso temos ao nosso dispor:

O monitor LCD é composto por cristais líquidos, eletrodos transparentes, e uma série de pequenos transistores.
Este monitor utiliza cristais líquidos para exibir imagens.Como essa coisa funciona me espanta. Deixa eu te mostrar:

Vamos começar na parte de trás da tela. Se você olhar aqui você verá uma fileira de LEDs na parte inferior chamada de "backlight".Estas são as únicas luzes no monitor.
Em seguida vou colocar o que é chamado de "sistema óptico" que faz a luz ficar uniforme por toda a tela.



Agora, a primeira folha faz um belo fundo branco uniforme para a luz.
A próxima peça é chamada de "light-guide plate" (placa de guia de luz).
Você vê que ela é coberta com pontos. Quando a luz entra pela parte inferior se propaga através da placa pela total reflexão interna, menos onde ela atinge um dos pontos. Eles fazem alguns dos raios de luz emergirem na frente.

Em seguida, os engenheiros colocam um filme difusor, que ajuda a eliminar o padrão de pontos da "light-guide plate".

Então, vem um "filme prisma". Você pode notar que aqui, onde eu tenho a folha é muito mais brilhante do que onde não tem. Portanto, neste ponto, uma vez que colocamos o último filme difusor, temos uma superfície muito uniformemente iluminada, tudo a partir de uma única fileira de LEDs na parte inferior.



O "backlight" está sempre ligado quando o monitor está, mas o que controla o que vemos é esta peça de vidro: Ela funciona como um obturador.

Na parte de trás e na frente da folha de vidro estão dois polarizadores. Eles aderem firmemente na peça de vidro, mas deixe-me ilustrar com duas folhas que eu tenho.

Se eu colocar esta folha no sistema óptico você pode ver que a luz passa.E se eu colocar esta peça em cima também permite a passagem de luz, se eu colocar isso em cima dela.



Mas se eu rotacionar exatamente 90° a folha do fundo você verá que a luz desaparece. A folha de baixo cria a luz polarizada que só vai passar por outro polarizador se colocado no mesmo ângulo do primeiro.

Torcendo a luz



Agora, naturalmente, neste monitor LCD o polarizador frontal não gira - exceto o botão de desligar, o monitor não possui partes móveis.Em vez disso o que fazemos é colocar esses dois polarizadores 90° em relação ao outro - essa configuração não permite que a luz passe - e, em seguida, se queremos a passagem de luz,


temos que "torcer" a luz no painel de vidro para combinar com o polarizador frente.


Como?

Este aparente simples peça de cristal faz toda a "mágica". Deixe-me colocar de volta e você pode ver que a imagem reaparece. Eu adoro isso.

É na verdade um sanduíche de vidro.

Os engenheiros preenchem o espaço entre os painéis com grânulos de vidro minúsculos para mantê-los separados e com moléculas orgânicas conhecidas como cristais líquidos.



Estes cristais têm propriedades interessantes na medida em que não permitem a passagem de luz de maneira uniforme ao longo de ambos os eixos.

Sulcos são formados na superfície de ambos os pedaços de vidro a 90° um do outro.As moléculas no meio se enfileram como uma bonita hélice. Quando a luz do fundo passa pelo primeiro polarizador e entra o sanduíche é girado pelos cristais líquidos, de modo a permitir que ela passe através do segundo polarizador emergindo na frente da tela. Isso é conhecido como o modo normalmente branco.



Aplicando um campo elétrico em todo o sanduíche faz com que os cristais se alinhem longitudinalmente. Agora, a luz que passa através do primeiro polarizador não é girada pelos cristais e não pode mais passar pela frente da tela. Chamamos isso de modo normalmente preto.



Agora que podemos controlar a luz através do vidro, como obtemos a cor? Vamos analisar em detalhe o pedaço de vidro:

Ao controlar a tensão entre os eletrodos transparentes podemos controlar a intensidade da luz que atravessa. Agora, há muito mais nesta placa de vidro. Vamos examinar esta seção onde minha manga encontra o fundo dourado.Se aumentarmos o zoom você poderá ver que ele é feito de pixels. Se eu desligar a imagem e iluminar com luz de fundo o sanduíche de vidro você poderá ver que a tela contém seções vermelhas, verdes e azuis (Red Green Blue - RGB - sections). Trata-se de sub-pixels: Os três juntos formam um único pixel. No sanduíche estes são simplesmente telhas coloridas que revestem os eletrodos transparentes frontais.

Eles seguem o modelo de cores RGB: Nós ajustamos o "eletrodo obturador" por trás do sub-pixel para que eles formem uma cor específica. Por exemplo, para obter a cor do azul da minha camisa temos que definir o sub-pixel vermelho a 12% da intensidade máxima, verde a 21% e azul a cerca de 50%.



E agora, a última peça fundamental no sanduíche de vidro: No painel traseiro os engenheiros pintaram dispositivos minúsculos chamados "Thin Film Transistors" (transístores de filme fino).É por isso que esses monitores são frequentemente chamados de TFT.Cada sub-pixel tem um transistor que o controla.Este transistor que você vê aqui funciona como um interruptor que permite que a tela seja atualizada linha a linha.



Ao aplicar uma tensão em uma linha específica, mantendo as outras linhas aterradas, nós permitimos que cada sub-pixel na mesma linha possa receber dados de vídeo vindo da parte superior da tela. Apenas uma linha pode receber informações por vez, mas a velocidade com que isto acontece para cada linha é tão rápida, que o seu cérebro combina tudo em uma imagem fluida. Que aparelho surpreendente.E também a tecnologia que permitiu termos computação móvel: Imagine laptops, celulares e tablets sem telas leves. Eu sou o Bill Hammack, the engineer guy (o cara engenheiro).

Traduzido para português do Brasil pelo Blog Brasil Acadêmico.[Via BBA]

COMMENTS

BLOGGER: 4
  1. Vou ter que ler e reler várias vezes. A eletrônica, as propriedades físicas da luz; o saber que vem se acumulando nos últimos três ou quatro séculos ( estou considerando à partir de Newton); a engenhosidade da mente humana: Tudo está contido aí. Terei que rebuscar conhecimentos adormecidos em meus velhos livros de física, terei que reacender muitos pontos luminosos em meu cérebro, cutucar e despertar neurônios, reestabelecer sinapses mas, no fim, vou me capacitar a entender com fluência e prazer, todo o conteúdo do tema.
    Li com muito entusiasmo e maravilhado.
    Grato pelo tema afinal, o Saber Não Ocupa Lugar e , ninguém pode tirá-lo de nós.
    Um abraço

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  2. Nossa, nunca imaginei que fosse assim. Para mim havia um monte de luzes no fundo da tela (como faz supor o nome backlight e não embaixo). Gostei de saber.

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  3. Pois é. A gente passa em frente a obras-primas da mente humana o tempo todo e nem sabe! Adorei saber disso!!!

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  4. Nossa! É verdade, foi como o Aurisson disse, existe maravilhas de ideias, coisas que a mente humana criou e que nem nos damos conta, e usamos até no dia a dia! Temos que só agradecer a quem criou o monitor lcd,
    essas mentes brilhantes! :)

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