¿Por qué los cables no bloquean la luz de fondo de las pantallas LCD/TFT?

Cada explicación que he visto sobre cómo funcionan las pantallas TFT/LCD solo habla de un píxel a la vez. Mi pregunta es: ¿cómo se conectan y controlan miles de píxeles y subpíxeles?

Supongo que no tienen un par de cables +ve/-ve cada uno o de lo contrario los cables bloquearían la luz. Si la señal se enruta a través de otros píxeles, ¿cómo controlamos hacia dónde va la señal?

Como no tenía una buena lupa, busqué imágenes como esta tinyurl.com/oqsbns8 que parecen mostrar que solo hay un pequeño espacio entre los píxeles. ¿Los cables tienen solo 1/10,000 mm de ancho o algo así?
La parte que parece faltar es que los electrodos son transparentes . Hay varias sustancias transparentes con una resistividad lo suficientemente baja como para poder usarse en esta aplicación, como algunos óxidos de estaño. TTO (óxido de titanio y estaño) es un material común para electrodos transparentes, otro es ITO (óxido de indio y estaño).

Respuestas (1)

La pregunta parece ser esencialmente cómo puede pasar la luz a través de los conductores que se conectan a cada píxel en una pantalla LCD y, en segundo lugar, cómo se puede lograr la conectividad con los píxeles individuales sin interferir con los píxeles densamente empaquetados.

Para la primera consulta, la respuesta es conductores transparentes. El material más conocido es el óxido de indio y estaño (ITO), un material conductor transparente e incoloro (en capas finas). Finas trazas de ITO, u otros conductores transparentes similares, se intercalan entre capas de vidrio para formar la matriz de conductores en un panel LCD.

Un artículo simple y útil aquí describe esto mejor que yo.

Panel LCD

Los conductores ITO y los "píxeles" individuales se pueden ver mirando a través de un panel LCD hacia la luz polarizada. Por ejemplo, el reflejo del cielo diurno en una ventana de vidrio o en el parabrisas de un automóvil sirve muy bien: la luz reflejada está polarizada, por lo que al girar la pantalla LCD, en ciertos ángulos, los píxeles (y hasta cierto punto los rastros de ITO) bloquearán esta luz. mediante polarización cruzada.


Para la segunda pregunta, el paralelo más simple es considerar PCB de doble cara. Los rastros de cobre en tales PCB están grabados en ambos lados del sustrato, por lo que se puede lograr una matriz de conexiones entrecruzadas sin que dos rastros se crucen entre sí. El mismo razonamiento se aplica a los conductores ITO transparentes en una pantalla LCD: para simplificar demasiado, considere que todos los trazos horizontales están en la capa superior de vidrio y todos los trazos verticales en la capa inferior.

En muchas tecnologías LCD modernas, las huellas pueden pasar no solo entre los píxeles, sino también debajo de ellos: la capa conductora es distinta de la capa de cristal líquido. Las propias células de cristal líquido no se activan por la electricidad que pasa directamente a través de ellas, sino por el efecto de un campo eléctrico al que están expuestas. Por lo tanto, los conductores ITO simplemente deben estar por encima y por debajo de cada píxel, y los cristales líquidos se alinean según la dirección del campo.

Esta alineación de cristales da lugar a la polarización de la luz que los atraviesa. Como principio fundamental de la óptica, si la luz polarizada en una dirección pasa a través de un polarizador alineado en ángulo recto con respecto a ella, la luz se absorbe, dando lugar así a los píxeles opacos. Cambia el campo eléctrico, y la polarización cambia, la opacidad disminuye.