Caracterización de una pantalla de cristal líquido de baja resolución para su uso como modulador óptico

Abstract

Existen numerosas aplicaciones donde un dispositivo monopíxel de cristal líquido puede ser interesante, tales como retardador variable, atenuador variable, etc. En estos dispositivos se tiene un control directo sobre la señal de voltaje aplicada en cada píxel, lo cual no es posible en las pantallas de cristal líquido (LCD, liquid cristal display) de elevada resolución. Este control directo facilita el estudio de las propiedades electroópticas del cristal líquido. Este trabajo se centra en el análisis de las propiedades de modulación de uno de los segmentos de un display alfanumérico de muy bajo coste. Se pretende por un lado verificar en este display si existen diferencias respecto a resultados y modelos comprobados para las pantallas LCD de alta resolución. Por otro lado, se pretende poner a punto el display para su uso como modulador óptico de sólo fase y de sólo amplitud. Se ha encontrado que se trata de un LCD el doble de grueso en comparación con lo habitual en pantallas LCD de elevada resolución. Esto nos ha permitido verificar por primera vez la validez de un modelo ya usado con pantallas LCD delgadas. El rango dinámico de modulación, principalmente de la fase, también se ve favorecido por este mayor grosor. Así se han obtenido configuraciones de modulación de sólo fase y de sólo amplitud con una longitud de onda larga (633 nm).

Monopixel liquid cristal displays are interesting devices in many applications, such as variable retarder, variable attenuator, etc. In contrast with high resolution liquid crystal displays (LCDs), in these devices the voltage is directly addressed to each pixel. This makes them a very useful device to study the electrooptic performance of LCDs. In this work we focus on the analysis of the modulation properties of one of the segments of a very low cost alphanumeric display. We want to verify if there are differences between this low resolution LCD and the results and modelling obtained in the literature for high resolution LCDs. Furthermore, we want to analyse if the display can be applied as a phase-only modulator and as an amplitude-only modulator. We have found that the thickness of the LCD is double than the usual value for high resolution LCDs. This has allowed to verify for the first time the validity of a model previously demonstrated for thin LCDs. The modulation dynamic range, in particular for the phase, is enhanced by this larger thickness. We have obtained phase-only modulation and amplitude-only modulation configurations with this thick LCD using a long wavelength (633 nm).