TFT-LCD
Conceptos básicos.
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¿Que es un LCD?.
Tecnología LCD .
Funcionamiento del cristal líquido.
Elementos del píxel TFT .
Sistemas de funcionamiento LCD.
Inconvenientes del LCD de matriz pasiva.
Funcionamiento del LCD TFT de matriz activa (AMLCD).
Ventajas de la matriz activa.
Filtros de color (RGB).
Modos de pantalla.
Sistemas de retroiluminación.
Resolución para LCD TFT.
¿Cómo funciona un LCD TFT?
TFT LCD (Display de Cristal líquido de
Transistor de Película Delgada) tiene una
estructura parecida a un sándwich con el
cristal líquido entre dos placas de cristal.
¿ Que es TFT LCD?
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El cristal de un TFT tiene tantos transistores como el número
de píxeles mostrados.
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Un filtro de cristal proporciona los colores básicos RGB.
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Los cristales líquidos se mueven dentro del sándwich antes
mencionado de acuerdo con las variaciones de tensión entre
los dos cristales.
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La cantidad de luz suministrada por la Luz trasera se
determina por el movimiento de los cristales líquidos. Estas
variaciones generan los tonos de color.
Teoría del LCD .
.- El cristal liquido rota con diferentes ángulos
dependiendo de la cantidad de energía aplicada a los
cristales.
.- La luz fluorescente que se genera en la parte
trasera del sándwich se regula controlando el ángulo
de rotación de las partículas que conforman el
transistor de película delgada (TFT).
LCD Teoría de la iluminación.
Funcionamiento de un LCD.
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Cuando no se aplica ninguna tensión a los
cristales moléculas LC se alinean de tal forma
que no pasan el filtro polarizado --> pixel ON
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Cuando se aplica una tensión las moléculas
rotan, alineándose con el segundo filtro
polarizado dejando pasar la luz --> pixel OFF.
Liquid Crystal Pixel: ON
Liquid Crystal Pixel: OFF
.
El píxel TFT.
Un sustrato TFT se compone por una matriz de
píxeles y una región denominada ITO (una película
de conducción eléctrica transparente) cada uno con
un dispositivo TFT .Miles o millones de estos píxeles
juntos crean una imagen sobre la pantalla. El
diagrama muestra la estructura simple de un píxel.
Sistemas de control de un LCD
Matriz pasiva: (PMLCD)
Un tipo de matriz simple se usaba en los primeros LCD´s. En este
método, los electrodos transparentes se situan sobre el eje X de
ordenadas.
Matrix activa:
(AMLCD)
Un transistor y un
condensador se
integran en cada
punto de conexión
de los electrodos
Configuración básica de un AMLCD;
esta es la estructura típica de un TFTLCD a color
Esquema de una matriz LCD
Inconvenientes de los LCD de matriz pasiva:
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El Tamaño de la pantalla es limitada porque al aumentar las
filas , se ha de aplicar un tiempo más corto de tensión alas
celdillas, causando un bajo nivel de contraste, un ángulo
visualización estrecho, y menos niveles de grises.
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La interferencia ocurre cuando la tensión aplicada a los
píxel vecinos afectan el uno al otro, reduciendo la escala de
grises, el contraste, y reduciendo el ángulo de visualización
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Cuando los LCD no pueden responder lo suficientemente
rápido la imagen desaparece temporalmente.
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Una Solución: la colocación de un interruptor en cada píxel,
como un transistor ó un diodo :
la matriz se hace " activa. "
TFT- LCDs de Matriz Activa(AMLCD)
Diagrama de bloques de un LCD-TFT
AMLCDs: Funcionamiento.
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Los píxeles individuales son aislados unos del otros. Los
Transistores de Película Delgada son los más comunes.
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Las líneas de exploración horizontal dirigen las bases de los
TFT´s. Los Datos son aplicados a líneas verticales cambiando la
polarización y transparencia óptica de la célula cristal líquida.
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Se eliminan algunos problemas de las pantallas PMLCD:


El aislamiento de los píxeles elimina la interferencia entre
líneas y columnas.
El condensador de cada píxel puede permanecer cargado, de
modo que los cristales líquidos responden más rápido.
Ventajas de las pantallas de matriz activa.
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Pantallas mas grandes.
Mejora notable del contraste.
Escala de grises mejorada.
Mayor resolución.
Mayor ángulo de visión.
Respuesta mas rápida, se elimina el efecto fantasma.
Mejor control del color.
Los Filtros de color (RGB)
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Las pantallas de color convencionales usan un sistema de píxeles
llamado RGB. En este sistema, se colocan el rojo, verde y azul en
igual proporción.
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En las densidades del píxel altas, el sistema RGB es el mas
adecuado.
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Cuando el número de píxeles está limitado, la imagen puede
parecer rizada. Para compensar este defecto, se colocan los
píxeles en orden GRGB.
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Otra opción es colocar los píxeles en formato delta.
Modos de iluminación de las pantallas.
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Transmisivo: Una fuente luminosa, normalmente un fluorescente de
pequeñas dimensiones, genera una luz que atraviesa todos los filtros
de color, los transistores, los filtros polarizadores etc. Hasta que se
forma llega la imagen en la superficie de la pantalla . Este sistema
tiene un alto brillo pero un gran consumo de energía.
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Reflectivo: Este sistema sustituye el sistema de retroiluminación por un
espejo que hace reflejar la luz proveniente del exterior Este sistema
consume poca energía pero el brillo es menor.
Modos de iluminación de las pantallas.
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Transflectivo: Es te sistema utiliza las dos
tecnologías anteriores.
Las ventajas son notables:



Control del consumo de energía.
Funcionan a plena luz del día.
Funcionan en la oscuridad.
Tabla de resoluciones TFT
Formato de
pantalla
Columnas
Filas
Numero de
píxeles
VGA
640
480
307,200
SVGA
800
600
480,000
XGA
1024
768
786,432
SXGA
1280
1024
1,310,720
UXGA
1600
1200
1,920,000
QXGA
2048
1536
3,145,728
QSXGA
2560
2048
5,242,800
QUXGA
3200
2400
7,680,000
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TFT-LCD Conceptos básicos.