Pantalla de cristal líquido

A pantalla de cristal líquido (LCD, do inglés liquid-crystal display) é unha tecnoloxía que usa as propiedades do cristal líquido, empregada nas pantallas de calculadoras, reloxos dixitais e nas pantallas de ordenadores e TV. A tecnoloxía baséase en diminutos cristais en estado líquido que segundo como se polaricen poden ser transparentes ou opacos. Unha fonte luminosa situada detrás dos cristais ilumina os cristais, os opacos non deixan pasar a luz mais os transparentes si.

A fórmula química dos cristais líquidos utilizados nos LCD pode variar. As fórmulas pódense patentar.^[1] Un exemplo é unha mestura de 2-(4-alcoxifenil)-5-alquilpirimidina con cianobifenilo, patentada por Merck e Sharp Corporation. A patente que cubría esa mestura específica caducou.^[2]

Normalmente estaban restrinxidos a 3 cores por píxel: laranxa, verde e azul.^[3]

As pantallas LCD atópanse en multitude de dispositivos industriais e de consumo: máquinas expendedoras, electrodomésticos, equipos de telecomunicacións, computadoras etc. Todos estes dispositivos utilizan pantallas fabricadas por terceiros dunha maneira máis ou menos estandarizada. Cada LCD componse dunha pequena placa integrada que consta de:

• A propia pantalla LCD.
• Un microchip controlador.
• Unha pequena memoria que contén unha táboa de caracteres.
• Unha interface de contactos eléctricos, para conexión externa.
• Opcionalmente, unha luz traseira para iluminar a pantalla.

O controlador simplifica o uso do LCD proporcionando unha serie de funcións básicas que se invocan mediante o interface eléctrico, destacando:

• A escritura de caracteres na pantalla.
• O posicionado dun cursor parpadeante, se se desexa.
• O desprazamento horizontal dos caracteres da pantalla (scrolling).

A memoria acciona un mapa de bits para cada carácter dun xogo de caracteres, é dicir, cada octeto desta memoria describe os pixels que deben iluminarse para representar un carácter na pantalla. Xeralmente, pódese definir caracteres a medida modificando o contido desta memoria. Así, é posíbel amosar símbolos que non están orixinalmente contemplados no xogo de caracteres.

O interface de contactos eléctricos acostuma ser de tipo paralelo, onde varias sinais eléctricas simultáneas indican a función que debe executar o controlador xunto cas súas parámetros. Polo tanto, requírese certa sincronización entre estes sinais eléctricos.

A luz traseira facilita a lectura da pantalla LCD en calquera condición de iluminación ambiental.

Existen dous tipos de pantallas LCD no mercado: pantallas de texto e pantallas gráficas.

Os LCD de texto son os máis baratos e simples de utilizar. Soamente permiten visualizar mensaxes curtos de texto. Existen algúns modelos estandarizados na industria, en función do seu tamaño medido en número de liñas e columnas de texto. Existen modelos dunha, dúas e catro filas unicamente. O número de columnas típico é de oito, dezaseis, vinte e corenta caracteres.

O controlador Hitachi HD44780 converteuse nun estándar de industria cuxas especificacións funcionais son imitadas pola maioría dos fabricantes. Este controlador conta cos seguintes interfaces eléctricos:

• D0-D7: oito sinais eléctricas que compoñen un bus de datos.
• R/W: un sinal que indica se se desexa ler ou escribir na pantalla (xeralmente soamente se escribe).
• RS: un sinal que indica se os datos presentes en D0-D7 corresponden ben a unha instrución, ben os seus parámetros.
• E: un sinal para activar ou desactivar a pantalla.
• V0: sinal eléctrica para determinar ou contraste da pantalla. Xeralmente no rango de cero a cinco voltios. Cando o voltaxe é de cero voltios se obteñen os puntos máis escuros.
• Vss Vdd: sinais de alimentación. Xeralmente a cinco voltios. O sinal Vss serve para acender a luz traseira da pantalla nalgúns modelos.

Estes sinais son sinxelamente controlados desde un ordenador a través dunha interface paralelo, tipicamente a través do interface IEEE 1284, tamén coñecido como "Centronics". O mesmo que se utiliza para conectar impresoras.

As pantallas LCD gráficas permiten acender e apagar individualmente pixels da pantalla. Desta maneira é posible amosar gráficos en branco e negro. Non soamente texto. Os controladores máis populares son o Hitachi HD61202 e o Samsung KS0108. Os tamaños tamén están estandarizados e mídense en filas e columnas de pixels. Algúns tamaños típicos son 128x64 e 96x60. Naturalmente, algúns controladores tamén permiten a escritura de texto de maneira sinxela.

Estas pantallas son máis caras e complexas de utilizar. Existen poucas aplicacións onde non chegue cun LCD de texto. Adóitase utilizar, por exemplo, en ecualizadores gráficos.

Documentación:

• Páxina de informácion LCD, en inglés.

Software:

• LCD Smartie.
• LCDproc.
• jaLCD.
• LCDinfo.

Fabricantes:

• Matrix Orbital.
• Crystalfontz.