Descubre ¿Qué es una pantalla LCD y como funciona?

Las pantallas LCD no son las más usadas hoy en día, sin embargo se destaca su funcionamiento que ofrece grandes contraste de colores debido a que estos dispositivos son retroiluminadas por tubos fluorescentes, las mismas presentan menor costo en comparación a otro tipo de pantallas. Por ello son una opción viable para usar a pesar de que hoy en día las más usadas son las pantallas LED. Es importante conocer y considerar las características y funciones que presenta, así como el proceso de desarrollo que la misma presenta.

pantalla lcd

Definición

Las pantallas LCD son pantallas muy delgadas que usan poca energía eléctrica, por ello normalmente se hace uso de ellas con dispositivos que requieren de baterías. Este tipo de pantallas se encuentran conformadas por píxeles en cantidades determinadas, los cuales se encuentran colocados delante de una fuente de luz.

Historia

Desde años pasados el cristal líquido presento descubrimientos y desarrollos en base al tema, el cual permitió una evolución desde los detalles más mínimos hasta lo que se presenta hoy día. Es importante destacar diversos sucesos a través de los años que llevaron a cabo el desarrollo completo de lo que es una pantalla de cristal liquido

En 1887, se descubrió que el colesterol que es tomado a partir de las zanahorias es un cristal líquido, por lo tanto se entendió que existen dos puntos de fusión y presentes y el generar ciertos colores, este hecho fue descubierto por Friendrich Reinitzer. Reinitzer publico cada una de las conclusiones a las cuales llegó en asociaciones de Química de gran importancia.

Al inicio de estos aspecto relevantes se comenzaron a desarrollar más hechos y acciones con respecto al tema con el transcurso de los años, unas de los hechos relevantes sobre ello fue, en 1904 se publica una obra denominada “Cristales Líquidos” realizada por Otto Lehmann. Luego en 1911, se lleva a cabo el proceso de desarrollo más detallado describiendo la estructura y las propiedades que poseen los cristales líquidos, esto fue logrado por Charles Mauquin. Poco a poco se iba alcanzando más información que permitiera desarrollar más el tema, aproximadamente en 1936 una compañía reconocida, conocida como Wireless Telegraph, llevó a cabo la creación de la primera aplicación práctica de la tecnología denominada “Liquid Crystal Light Valve” basada en las informaciones de los cristales líquidos.

Al transcurrir los años, en 1960 Royal Eadar Establishment llevo a cabo un trabajo pionero en cristales líquidos, este equipo dio continuidad a los trabajos realizados por George Gray y su equipo universitario de ayuda, este personaje llego a descubrir mediante estudios químicos la existencia de cyanobiphenyl de los cristales líquidos, estos poseían propiedades exactas y correctas que permitían llegar a una estabilidad y temperatura determinada necesario para poder hacer uso de ellas en las pantallas LCD.

En 1962, Richard Williams descubrió la presencia de ciertos cristales líquidos que poseían características electro-ópticas y observo el efecto electro-óptico dado por el proceso de generar protones de bandas, esto es dado en capas muy finas que son de cristal líquido debido a que se le aplica un voltaje. Dado este efecto, se concluyó que se basa en la formación de una inestabilidad hidrodinámica en un cristal líquido dado en su interior; hoy en día se encuentra denominado “dominios Williams”.

Al poco tiempo, en 1964 George Heilmeier llevo a cabo trabajos hechos en laboratorio bajo el efecto que descubrió Williams, en ello observó la formación de colores dada en puntos continuos directamente, debido a los ajustes dados en el filtro de colores que permite el pase y reflejo de la luz, conocido como filtro dicroico, esto es dado en un cristal líquido que se encuentra orientado de una manera hemeotropica. Sin embargo, surgieron algunos problemas por el efecto electro-óptico, por ello Heilmeier hizo más trabajos con respecto al efecto que genera la dispersión de los cristales.

Luego, se llevó a cabo la realización de la primera pantalla de cristal líquido, la cual se basaba en la dispersión modo dinámico para su funcionamiento. Esto fue explicado cómo, al aplicar un voltaje a uno de estos dispositivos se observan cambios por parte del cristal líquido, el cual primeramente se presenta transparente y luego se observa turbio, se destacó que este tipo de dispositivo necesitan de un flujo de corriente para poder funcionar.

Luego de estos sucesos, en 1970, se llevó a cabó la creación de la patente sobre el fecto del campo “Twisted Nematic” dado en cristales líquidos, esta licencia fue dada a fábricas que llevaran a cabo un desarrollo del mismo. Alguna fábricas dieron con la creación de relojes de mano digitales de pantallas LCD así como de otros productos. Luego en 1971, se dio la producción de las primeras pantallas LCD basada en el efecto TN, esto fue realizado por una compañía denominada ILIXCO, esta creación dio muchas mejoras y ventajas con respecto a los dispositivos DSM, ya que presento mejoras con respecto a los voltajes usados, los cuales eran muy bajos, así como presentar un consumo de energía menor.

Año tras año, se iba desarrollando y descubriendo más sobre el tema, lo que permita contar con más creaciones que lo justiicara. En 1972, en Estados Unidos, fue producida La primera pantalla de matriz activa de cristal líquido, esto fue logrado por Peter T. Brody.

A través de los años se obtuvo mayor tipo de información que llevaban a cabo cada uno de los trabajos para el desarrollo de este tipo de dispositivos, por ello, cada nuevo aspecto podía ser visto desde distintos puntos de vista, por lo tanto se publicaba los trabajos e informaciones basado en ello, siendo documentos de libre acceso que permiten ser de gran ayuda para conocer el origen y el desarrollo a través de la historia de las pantallas LCD.

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Características

Las pantallas LCD presentan diversas de características que le destacan, muchas de ellas detallan su funcionamiento o la forma en que se presenta. El proceso que presenta este tipo de dispositivos presentan características detalladas del mismo, entre ello se destaca:

  • Los LCD se conforman por pixeles, cada uno de ellos vienen dados por una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y también por dos filtros de polarización, además los ejes de transmisión de cada uno normalmente se encuentran de forma perpendicular entre ellos. Para que la luz pueda pasar por el primer filtro sin presentar un bloqueo por un segundo polarizados, es necesario que haya presencia de cristal líquido entre el filtro polarizante.
  • Se presenta una superficie de electrodos, la cual se encuentra en contacto con los materiales de cristal líquido, esta superficie presenta la necesidad de ser tratada con el objetivo de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en particular. Este proceso de tratamiento consiste en ser aplicado generalmente en una fina capa de polímero que es unidireccionalmente frotada por un material que permita tal acción. Por ello es importante la dirección de frotación, ya que destaca la dirección de la alineación del cristal.
  • La adaptación de las superficies determina la orientación de las moléculas del cristal, en un dispositivo de cristal líquido, las direcciones de alineación de la superficie de los dos electrodos son perpendiculares entre sí, de tal manera que se logra organizar las moléculas en una estructura helicoidal. Por ello debido a que el material es de cristal líquido el proceso que sucede es que la luz que pasa a través de un filtro polarizante para por la hélice de cristal líquido que pasa a través de la capa, esto permite pasar por el segundo filtro polarizado, donde la mitad de la luz incidente llega a ser absorbida por el primer filtro.
  • En el proceso de aplicar un voltaje a través delos electrodos, ocurre la presencia de una fuerza que se aplica a las moléculas de tal manera que giren y logren orientarse, permitiendo que las mismas se encuentren paralelas al campo eléctrico presente, este proceso conlleva a que la estructura de hélice que presentaba se pierda.

Este proceso procede a reducir la rotación de la polarización de la luz incidente, lo que produce que el dispositivo se vea gris. Al aplicar una tensión alta las moléculas de cristal líquido que se encuentran centradas en la capa no se encontraran con una estructura que les determina estar enlazadas. El proceso consiste en que la luz es polarizada de manera perpendicular al segundo filtro, en este momento es donde la misma es bloqueada, lo que conlleva a que el píxel se observe de color negro. Todo esto varía con respecto a la cantidad de luz que pasa, además de las variaciones de tensiones que se presenta en la capa de cristal líquido en cada uno de los píxeles, esto no solo presenta un cambio de coloración definido sino que hace presencia a tonalidades grises en la pantalla. En ello resalta lo que se conoce como el efecto óptico, esto lo podemos observar en dispositivos TN (Twisted Nematic) en ellos el voltaje no depende de las variaciones que presenta las características de un dispositivo, ya sea con respecto al espesor del mismo, tamaño u otros.

Por ello, para el proceso de estos dispositivos se hace uso de polarizadores que se encuentran de manera “cruzada”, es decir, entrelazados, esto conlleva a que las imágenes proyectadas se puedan ver más brillantes, ya que es un parámetro sensible debido a que es captado por los ojos del humano, este observara de manera detallada las variaciones que se presentan en la zonas oscuras, en comparación a los cambios que presentan las zonas que ya se encuentran brillantes.

Otro caso que se puede presentar es el funcionamiento en paralelo entre los polarizadores, de manera que se invierta el proceso con respecto a la luz y la oscuridad. En este caso cuando hay una tensión en las zonas oscuras se observan tonalidades rojas, esto se debe a las variaciones del espesor que presenta el dispositivo en toda su estructura. Un dato importante es que todo el material de cristal liquido se encuentra constituido por iones, a partir de ello al haber presencia de un campo eléctrico el material iónico que se presenta en el dispositivo es atraído hacia la superficie lo que provoca la disminución del rendimiento.

Esto es una desventaja que se trata de evitar, mediante el uso de corrientes alternas o con el proceso de inversión de polaridad del campo eléctrico, esto funciona de manera que cada uno de estos parámetros son dirigidos al dispositivo y la capa de cristal liquida presenta no presenta variaciones, permanece idéntica, es decir que no habrá cambio en ellas solo los parámetros externos que se varían por conveniencia.

  • En ciertos momentos lo dispositivos pueden presentar la necesidad de poseer una mayor cantidad de pixeles, en este tipo de casos es necesario que cada uno de los pixeles disponga de un numero de electrodos de manera individual. En otro caso, cuando la pantalla es multiplexada, los electrodos de la parte lateral de la pantalla se agrupan junto con los cables, que generalmente son las columnas en donde cada uno de los grupos presentara su propia fuente de voltaje. Además por otro lado, los electrodos llegan a agruparse generalmente en filas, de manera que cada píxel tiene una combinación única y dedicada de fuentes y sumideros. Para el software que controla, es necesario llegar a la activación de los sumideros y poder tener la capacidad de controlar las fuentes de cada uno de los pixeles que se presenta en ellos.

Como se puede observar las características de un monitor lcd presenta de forma detallada el funcionamiento del mismo, así como también distintos detalles que se deben considerar sobre el dispositivo.

 

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Funcionamiento

El funcionamiento de una pantalla lcd se destaca de manera interna, dado que el principio es básico y se ha detallado a lo largo del artículo, se destacan los pasos más importantes que podrán describir y detallar la manera en que funciona este tipo de dispositivos en ciertos casos:

  • Los datos son enviados desde un ordenador, dado por el uso de un puerto de entrada que presentan, el cual es el puerto de video de circuitos de la pantalla LCD.
  • El microprocesador encontrado en este dispositivo se encargará de orientar los pixeles, es decir, que determinan la posición de cada uno de ellos
  • Los monitoes LCD se encuentran conformados por placas de vidrios, específicamente 2, a partir de ellas al llevar a cabo el uso de tubos fluorescentes la luz inducida pasa a través de la parte posterior de ellas, lo que permite que la pantalla presente brillo.
  • Al determinar el píxel que presentará el cambio de color, la celda cuenta con 3 sustancias propensas a recibir corriente y colorearse de algún color básico (verde, rojo y azul) por medio de polarización.
  • La corriente que le llega a cada píxel determina la saturación para cada color, lo que conlleva a generar la gama de colores.
  • Al ocurrir u cambio de imagen en la pantalla, el proceso vuelve a repetirse. Las pantallas se basan en cambio de imágenes por lo tanto este proceso se repite constantemente.

Puedes ver este proceso de funcionamiento de una manera sencilla y fácil en el próximo vídeo, al ver este vídeo puede llegar a ser más fácil de captar la información detallada debido a la visualización del mismo.

Pantalla LCD Arduino

Un uso específico de este tipo de dispositivo es con las pantallas lcd arduino. Para estos casos se requieren muchas cantidades de líneas a conectar por ello su proceso puede ser complicado. Para un caso en específico es importante considerar las características que la pantalla presenta, en caso de las características de una pantalla lcd 16×2 se considera:

  • Presenta un fondo de color azul y sus letras son blancas
  • El voltaje con que opera varía entre unos 4,5V-5,5V
  • Presenta un modo de operación de unos 4 y 8 bits

Al hacer uso de estas pantallas se puede llevar a cabo la conexión de la pantalla con el arduino, mostrar cadenas de texto, enviar la lectura de un sensor a la pantalla, generar caracteres personalizados en la pantalla de manera que se más atractivo visualmente.

Puedes ver más información en relación a otros tipos de pantalla, como lo pueden ser los TV Samsung (Ver artículo: configurar imagen tv samsung 4K)

Especificaciones

Las especificaciones destacan distintos parámetros que son de gran importancia en las pantallas LCD, donde determinan las condiciones de las mismas y a partir de cada uno de estos puntos puede llegar a ser evaluada.

Resolución

La resolución se presenta en toda pantalla destacando su lado horizontal y vertical, a través de este parámetro se puede observar la resolución en cuestión de calidad que presentan los pixeles que le componen. Un ejemplo para ello es que, en general las pantallas HD  tienen una resolución nativa de 1366 x 768 píxeles (720p) y la resolución nativa en las Full HD es de 1920 x 1080 píxeles (1080p).

Ancho de punto

Los pixeles se encuentran unidos unos a otros, así como se encuentran ordenados muy cerca entre sí, entonces el ancho de punto dictamina la distancia entre los centros de punto de dos pixeles que se encuentran muy cercanos, si la distancia es menor o mayor, eso variara el resultado obtenido. En el caso que el ancho de punto sea menor , menor será la sensibilidad a la luz, por tanto, los granos que le conforman serán más pequeños por ello no es alto el cubrimiento que logra, mientras que para un ancho de punto mayor será lo contrario. Es necesario conocer que para las dimensiones verticales u horizontales el ancho de punto puede ser el mismo, así como también pueden ser distintos

Tamaño

El tamaño de las pantallas LCD viene dado por la diagonal que presenta, todo ello dependerá de las dimensiones de la misma y ser expresado en pulgadas, el cual es una lectura de distancia muy común.

Tiempo de respuesta

Este tiempo indica la duración de un pixel a presentar un cambio visual que el usuario podrá observar de manera inmediata, es decir, el cambio que presenta el pixel es el cambio de coloración, hay casos en que ciertas pantallas LCD llegan a presentar un tiempo de respuesta lento pero también existen tiempos de respuesta rápidos, todo esto se basará dependiendo del tipo y características que presente la pantalla.

Tipo de matriz

  • Activa; En este tipo de matriz los pixeles son direccionados de tal manera que cada pixel presenta la unión a un transistor y un condensador que les permiten mantener activo al pixel de manera estable.
  • Pasiva: En el caso de la matriz pasiva son formados por dos filtros polarizantes los cuales están alineados de manera perpendicular con respecto a las filas de los cristales líquidos. Este proceso es dado por el paso de una corriente eléctrica que pase por los filtros, esto dependerá del estado del segundo filtro.

Ángulo de visión

Parámetro basado en la posición en que el usuario visualiza la pantalla, encontrando el más adecuado de tal manera que la calidad o resolución de la imagen no disminuya.

Soporte de color

La gama de colores es importante para el funcionamiento de las pantallas LCD, debido a que mientras mayor sea su soporte de colores mayor será la variedad de colores que presentará.

Brillo

La luminosidad destaca parte del funcionamiento de una pantalla LCD, ya que se basa en la cantidad de luz que la pantalla podrá presentar, esta luz emitida desde la pantalla es la que permite su funcionamiento de proyección de imágenes.

Contraste

Denota la diferencia entre la gama del color blanco y negro, esto se debe a la variación de luminosidad por lo tanto se puede llegar a un aspecto más brillante o más oscuro.

Aspecto

Este parámetro destaca la relación del ancho y lo alto que se presenta, por ejemplo a este tipo de lectura, 5:4, 4:3

Puertos de entrada

Presenta distintos puertos de entrada que ofrecen distinta función, entre ellos se puede destacar, HDMI, S-Video, DVI y otros, los cuales pueden ofrecer mayor resolución, calidad, dependiendo del caso.

Color en los dispositivos

Un parámetro importante en las pantallas LCD, son las coloraciones que se muestran en los pixeles que le componen, en este tipo de pantallas los píxeles se dividen en tres partes, de manera individual, por lo tanto, ciertas divisiones pueden ser consideradas subpíxeles, estos subpixeles se observan rojo, verde y azul, respectivamente, esto se debe al aumento de los filtros, ya sea de pigmentos, de óxido de metal, de tintes y más, esta variación es lo que causa el cambio de coloración a cada uno de ellos. En cada subpíxeles se puede ajustar y controlar individualmente de manera que se logre producir y observar muchos tipos de colores sin limitación.

Debido a este proceso es que los píxeles presentan una coloración, debido a su conformación de subpíxeles de tal manera que la pantalla funcione correctamente de manera visual. Los componentes de color pueden colocarse en varias formas geométricas de píxeles, todo esto dependerá de la función que se quiera aplicar al monitor o pantalla. Todo esto trabaja bajo un software que capta el tipo de geometría que se encuentra en uso en la pantalla LCD, esto permitirá aumentar la calidad y resolución de la pantalla debido a la presentación de los píxeles y subpíxeles.

Matrices activas y pasivas

Las pantallas LCD poseen pocos sectores que presentan contactos eléctricos de manera individual, este proceso sucede en cada segmento del mismo, esto funciona de manera que un circuito externo es quien suministra la carga eléctrica para el ajuste y control de cada uno de los segmentos, este proceso de funcionamiento es el que se emplea en relojes digitales, así como calculadoras de bolsillo, que son utensilios que se usa a menudo.

Generalmente la pantalla de ordenadores antiguos o de uso personal, poseen un estructura que se basa en una matriz pasiva, estas hacen uso de tecnologías como STN que significa Super-Twisted Nemtic u otros tipos de tecnologías. La pantalla se conforma por diversas filas y columnas, donde cada una de ella posee un circuito eléctrico, entonces los pixeles van direccionados por estas filas o columnas. Este proceso son aquella pantallas que poseen matriz pasiva, ya que cada pixel permanece con su estado, sin importar los cambios que pueda producir el pase de un carga eléctrica, el pixel permanece constante en su estado sin presentar cambios es ese aspecto.

Por ello, al aumentar los pixeles que se encuentran, la pantalla es menos indicada o eficaz, ya que no presenta características beneficiosas debido a que tanto los contrastes como su tiempo de respuesta son lentos y no muy eficaces, este tipo de características se observa en las pantallas LCD que presentan una matriz pasiva.

Para las pantallas LCD que presentan una matriz activa, se caracterizan por presentar una alta resolución, esto se puede observar en monitores desarrollados hoy en día, el proceso incluye una matriz thin film transistor (TFTs) que es adicionada a los filtros de color que realizan cambios en los pixeles. Los pixeles de manera individual presentan un transistor, este permite que cada una de las líneas de las columnas pueda acceder a los pixeles de manera directa.

También en el caso para las filas, cuando la línea de la fila se encuentra activa, cada una de las líneas de columnas que se encuentran permanecen conectadas a las filas y a partir de las columnas y que comienza el proceso de alimentación a través de ellas, en caso contrario cuando la línea de fila se encuentra desactiva, entonces se intercala con la próxima a ella, al encontrarse una desactiva la que le sigue se encontrará activa; este proceso ocurre ya que la filas se activan de manera secuencial a medida que se va actualizando la operación.

Entonces, la matriz activa se presenta en aquellos dispositivos que presentan un mayor tamaño así como brillo que permita una mejor resolución, en cambio para la matriz pasiva es lo contrario, se presenta en aquellos dispositivos que son pequeños, así como sus tiempos de respuestas muy bajos, esto producen imágenes de buena calidad.

Tecnologías de matriz activa

Las pantallas que poseen matriz activa, presentan distintas características que le destacan para el punto del como funciona una pantalla lcd, por ello es importante destacar la existencia de ciertos tipos de pantalla de matriz activa

Twisted nematic (TN)

Las pantallas de tipo Twisted nematic se caracterizan por poseer elementos de cristal líquido que se pueden encontrar de manera enrollada así como desenrollada, esto sirve para que el pase de luz a través de ellos funciones, además al no aplicar un voltaje a un segmente de cristal líquido TN, sucede que la luz se llega a polarizar para poder lograr pasar por este segmento.

El proceso detallado es que según sea la tensión que se llega a aplicar, las células LC giran notablemente, llegando a ser unos 90 grados de giro que logra cambiar la polarización, además de que bloquea el camino de la luz al tratar de pasar. La manera correcta de ajustar los niveles de tensión se logra a partir de este proceso que genera los cambios visuales a niveles grises.

In-plane switching (IPS)

Es un tipo de tecnología de pantallas LCD, donde se presenta la alineación de las celdas de los cristales líquidos, de manera que se direccionan horizontalmente. En este proceso se destaca la presencia de un campo eléctrico que es aplicado en los extremos del cristal, a cada uno de ellos de manera específica, por ello es necesario dos transistores lo que lo diferencia a lo anteriormente explicada que se destacaba el uso de un transistor en caso de pantallas estándar. Esto genera un mayor bloqueo en el momento en que sucede la transmisión, además de que es necesario que se presente un brillo mayor para el fondo, esto consume más energía, por lo tanto en comparación con otro tipo de pantallas, este no es muy ventajoso y no siempre se hace un uso de él.

Vertical alignment (VA)

Son un tipo de pantallas LCD que presentan al material de cristal líquido de forma vertical, esto se debe a que permite que no sea necesaria la presencia de transistores extras, debido a que elimina tal necesidad se diferencian a los de tipo IPS. En caso de que no se aplique un voltaje a este tipo de pantalla el cristal líquido encontrado como celda se seguirá presentando de manera perpendicular a la superficie por lo tanto la pantalla formada es de color negro.

Control de calidad

Es importante llevar un control de la calidad de las pantallas LCD, lo cual se basa dependiendo del comportamiento o cambios que presenten los pixeles que le conforman, en muchos casos se pueden presentar defectos o problemas debido a las características que presenta.

Algunas pantallas LCD presentan transistores defectuosos, esto conlleva a que los pixeles se enciendan o apaguen de manera intermitente, ocurriendo esto de manera permanente se les denomina pixeles muertos o atascados, debido a que no funcionan de la manera correcta, sin embargo a pesar de que si una pantalla posee pixeles muertos o atascados aún se puede hacer uso de ella, considerando que el uso de no es a su máxima capacidad es útil todavía, además se prohíbe descartar un panel solo por poseer pixeles defectuosos, esto se debe a políticas económicas ya que las pantallas LCD son mucho más grandes entonces contará con la cantidad necesaria de pixeles para funcionar.

Es importante considerar las distintas normas que establecen los fabricantes a este tipo de dispositivos, ya que en ello establecen el número aceptado de pixeles defectuosos que se pueden presentar. Para ello, el este número aceptable o ideal para las pantallas de LCD suele variar dependiendo de ciertos aspectos, primeramente se destacan muchos casos de ellos; la compañía Samsung estableció un nivel aceptable de 0 (cero) para aquellos monitores o pantallas LCD que eran producidos en el mundo, específicamente en Corea. De igual manera, otras empresas han pronunciado el aceptar al menos unos 11 o 12 píxeles muertos para las pantallas LCD, por lo tanto es un dato específico que se puede cumplir.

Este es un punto delicado ya que dependiendo de la parte en que se vea se puede obtener una opinión distinta, al comparar lo beneficioso para los fabricantes  o para los clientes, por ello la ISO llevo a cabo la creación de ciertas normativas que se rigen para proteger al cliente, sin embargo estas normativas no se cumplen completamente hoy en día.

Los paneles LCD pueden llegar a presentar más defectos o problemas en comparación a los ICs, debido a su mayor tamaño. Por ello, actualmente se considera que las normativas son más tomadas en cuenta, debido a que existe una alta competencia entre los fabricantes y un mejor control de calidad. En el caso de un panel LCD SVGA que puede llegar a presentar 4 píxeles defectuosos, a pesar de que son pocos los pieles de igual manera se le considera defectuoso y los clientes pueden solicitar un cambio por uno nuevo.

Algunos fabricantes, en particular en Corea del Sur, donde se encuentran algunos de los mayores fabricantes de paneles LCD, como por ejemplo LG, ahora poseen una garantía de cero pixeles defectuosos, en este caso permiten la solicitud de sustituir este dispositivo por uno nuevo debido a la posibilidad de poseer pixeles defectuoso. Cuando una pantalla presenta muy pocos píxeles defectuosos, es importante la cercanía o distancia que los ismos presentan ya que puede llegar a ser un caso no aceptable si estos pixeles se encuentran muy cercanos entre sí.

Los fabricantes también pueden llegar a establecer sus criterios de sustitución de píxeles defectuosos cuando están en el centro del área de visualización. Además los paneles LCD también tienen defectos conocidos como mura, el cual presenta una fracción generada lo que provoca cambios mínimos en la luminosidad o en el color.

Pantalla de corriente cero

Existen pantallas que no presentan paso de corriente, entre ellas se destaca el ZBD (Zenithal Bistable Device) que fue desarrollado por QinetiQ, permite observar y mantener una imagen a visualizar sin la necesidad de corriente. En estos casos los cristales pueden presentarse en dos orientaciones, las cuales son al momento de presentarse negro o blanco en ello solo es necesario el paso de corriente para provocar el cambio de color o el cambio de imagen. ZBD se dedica a fabricar dispositivo que presenten escalas de colores así como escalas de grises.

En otro aspecto, dado por una  empresa francesa, Nemoptic, desarrollo otro trabajo que se basa y presenta el potencial cero, para este tipo de tecnología se hace uso de aplicaciones tales como Electronic Shelf Labels, E-books (libros electrónicos), E-documents (documentos electrónicos), E-newspapers (periódicos electrónicos), E-dictionaries (diccionarios electrónicos), sensores industriales, Ultra Mobile PC, etc. Las pantallas LCD potencia-zero son una categoría de papel electrónico.

Por otro lado, Kent Displays también ha desarrollado, creado una pantalla que no requiere de corriente que es usada generalmente en los Polímero Estabilizado de Cristales Líquidos Colestéricos (ChLCD). Sin embargo esta opción presenta una desventaja, la cual es su lento proceso de estabilidad con respecto a la temperatura, es muy alto el tiempo necesario para que el dispositivo se pueda refrescar y lograr encontrar un punto estable de temperatura.

Muchas de las tecnologías biestables, como lo son el 360° BTN y el biestable colestérico, se basan generalmente de la mayor parte de las propiedades del cristal líquido (LC) y el uso del estándar de anclaje fuerte, con la alineación de películas y LC mezclan de manera similar los materiales tradicionales monoestables. Otras tecnologías biestables (por ejemplo, Binem Technology) se basan principalmente en las propiedades de la superficie y necesitan medidas específicas de la debilidad de los materiales de anclaje.

Inconvenientes

Este tipo de tecnología ha tenido algunos inconvenientes o detalles que quizás otro tipo de tecnologías no presentan, por ello es importante destacar este tipo de aspectos para tenerlos siempre en consideración y la manera en que afectan, ya sea en algunos puntos importantes de uso o su funcionamiento general.

Resolución

Las pantallas LCD se caracterizan por ser nítidas e su resolución nativa, por ello cuando se intenta hacer uso de pantallas LCD donde las resoluciones no son nativas conllevan a presentar resultados no muy beneficiosos, entre ellos se destacan imágenes borrosas, bloqueos de las mismas, ya que es muy delicado a distintos parámetros generan esta característica de aspecto negativo.

En cierto casos algunas pantallas LCD no logran enseñar pantallas de bajas resolución, es decir, que presenta limitaciones en cuento a la escala de resolución que presenta, a pesar de que no es muy visto el acceder a la opción de menos calidad es importante destacar la amplia cantidad de opciones que presentan este tipo de dispositivos, ya que eso presenta mayores beneficios y ventajas a los usuarios que los empleen.

Contraste

Las pantallas LCD tienen imágenes que presentan mejores contrastes en comparación de otras tecnologías, se caracterizan por poseen una capacidad de poder mantener el contraste, así como la variación de color en casos luminosos. Por ello es importante tener claro el termino contraste, ya que se basa directamente sobre ello, el contraste es la diferencia que existe entre las tonalidades blancas y negras que presenta la imagen, debido a una iluminación completa o el desactivar pixeles que conllevan a la coloración negra. También se presentan funciones donde la luz logra filtrarse por los bordes de la pantalla, de manera que el color negro que se presenta en bajas cantidades se convierte en color gris.

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta es la medición del tiempo en que tarda un pixel en presentar un cambio, ya sea de blanco al negro o viceversa así como sobras o tonalidades grises. Esto demostrará las intensidades de los colores, todo basado en las transiciones que los pixeles presentan y es observada en pantalla, se destacan aspectos importantes:

  • Las pantallas LCD presentan tiempos de respuesta muy lentos, en comparación a plasma y CRT, por ello se llegan a crear imágenes fantasmas, cuando en otros casos o aspecto las imágenes se llegaban a cargar de manera rápida. Un ejemplo a destacar es cuando se desplaza el mouse de manera rápida en una pantalla LCD, esto permitirá que se observen muchos cursores.
  • En ciertas ocasiones las pantallas LCD presentan acciones de retraso. Este aspecto es importante ya que define el funcionamiento de distintas operaciones a usar, si el retraso e muy grande la pantalla LCD puede ser no apta para realizar acciones u operaciones que abarquen los movimientos del ratón de manera rápida y puedan llegar a realizarse de manera precisa.

Ángulo de visión

Las pantallas LCD presentan un ángulo de visión determinado, este mismo es limitado en comparación con las CRTs, por ello es menos la cantidad de personas que podrán visualizar las pantallas, imagen de manera cómoda. Así, esta falta de radiación es lo que da a las pantallas LCD su reducido consumo de energía en comparación con las pantallas de plasma y CRTs. Este parámetro ha presentado mejoras por lo tanto menor será el porcentaje de error que puede presentar, además se permite funciones donde los usuarios pueden presentar cambios de postura según sea lo conveniente, no solo la postura sino también la posición con respecto a los ojos que logra percibir la distorsión de los colores, esto permite las mejoras de las pantallas LCD y será una mejor producción para el mismo.

Durabilidad

Las pantallas LCD son muy frágiles, debido a que las mismas no son gruesas, son muy finas por lo tanto el grueso del cristal como protector no se presenta notablemente, por ello presenta mayor cuidado. En comparación con los CRTs, este puede llegar a ser más vulnerable, dependiendo del tiempo que sea usado y la frecuencia con que se haga su duración dependerá de ello. Por ello es sumamente importante hacer uso de ellos con cuidado, tener en cuenta la cantidad de horas de trabajo, sin embargo, no hay que limitarse drásticamente, solamente tener un uso correcto del mismo, lo cual se puede lograr gracias a que los fabricantes generan manuales a los usuarios que les indican tales aspectos destacando el tiempo de durabilidad. Además un consejo es que este tiempo de duración puede alargarse con usar modos ahorrativos, como lo es disminuir el parámetro de brillo.

Dispositivos

Es muy destacado como se hace uso de cristales líquidos en distintos artefactos, dispositivos hoy en día, dispositivos que se usan frecuentemente. Entre este tipo de dispositivos se destaca:

Calculadoras

Las calculadoras son dispositivos que normalmente los usuarios disponen, además de destacar sus costos económicos, se destaca que emplean cristales líquidos, en ellos se puede observar siempre el mismo tipo de información. De igual manera que en otros casos, en las pantallas de computadora o de mayor tamaño se usan pantallas LCD de matriz pasiva y de matriz activa. En el primer caso, el pase de corriente eléctrica es realizado a través de una malla de conductores en la parte superior y la parte inferior de la placa de cristal líquido. Por ello, en el punto donde se encuentran las cargas eléctricas el cristal líquido que se encuentra en ello se presenta de forma libre, destorciéndose lo que permite el paso de la luz que viene del fondo.

En este tipo de casos se destaca ciertas desventajas que presenta la tecnología de matriz pasiva, las cuales son que el tiempo de respuesta de la señal y el poco control del voltaje. Para el primer caso que involucra el tiempo de respuesta de la señal, se observa en acciones como al realizar movimientos rápidos con el mouse por ejemplo se observaran los movimientos retrasados de forma borrosa, lo que es conocido como observar “fantasmas” que siguen el camino del ratón.

Por otro lado, el bajo control de voltaje, viene dado en que los pixeles comienzan a recibir carga eléctrica, y estando los mismos ubicados de manera que rodean a un punto activo, lo que genera traducciones de imagen con un contraste bajo. Por su parte, las pantallas LCD de matriz activa poseen transistores y capacitores para cada punto o píxel, esto permite un control de mayor facilidad  de qué cristal líquido se activa y cuál no, se llega a presentare mayor precisión en el grado de polarización de cada cristal líquido, este proceso permite mayor agilidad y funcionalidad del mismo, por lo que es muy importante considerar en este tipo de dispositivos.

Pantalla LCD

Según cada uno de los detalles y parámetros anteriormente estudios, se conoce que las pantallas LCD poseen una alta resolución y pueden llegar a hacer uso de una matriz activa, como por ejemplo los monitores modernos, que actualmente se usan y producen. Para una matriz TFT, donde los transistores son de película delgada, en este proceso se encuentra con una adición de polarización, además de también a los filtros de color, los cuales intervienen en los cambios que sufren los pixeles. Debido a que los pixeles presentan su transistor individualmente designado, esto permite que las columnas tengan acceso a cada pixel de manera determinada, al encontrarse activa la fila, conlleva a que todas las columnas se encuentren conectadas con las filas presentas, además de que se observan diversas corrientes impulsadas en estas líneas.

Al llevar a cabo el desactivar una línea de fila, significa que la fila que le sigue se encontrará activa, esto se debe a que las filas mantienen una secuencia, es decir, se activan secuencialmente, en este caso al permanecer desactiva una corresponde a presentarse activa la fila que le sigue. En casos de procesos de actualización es importante conocer el comportamiento de las filas, ya que para estos procesos todas las filas se encuentran activas.

Por ello para aquellos dispositivos que se presentan con de mayor tamaño, brillo, son dirigidos por una matriz activa, en cambio, la matriz pasiva dirige a los dispositivos de un tamaña pequeño, los cuales se destaca que presentan rápidos tiempos de respuesta lo que conlleva a la creación de imágenes en mejores condiciones.

Colores de una pantalla LCD

En un monitor de cristal líquido, se observan variedad de colores así como el proceso de cambio de los mismos, para que este proceso suceda es necesario que los pixeles presenten una composición de subpíxeles, donde cada pixel contendrá al menos 3 subpíxeles, estos serán usados para la representación de los colores básicos que son el rojo, verde y el azul.

Esto se observa según la matriz que presente, en caso de que la matriz sea activa, cada uno de los subpíxeles que conforman el cristal líquido presenta más de 200 niveles que puede alcanzar, además de la gran cantidad de colores que se podrá presentar o variar. Para que esta cantidad de colores se pueda encontrar disponible es necesario la presencia de componentes electrónicos, siendo una cantidad considerable de los mismos, se podrá obtener una gama de colores en las pantallas activas.

Proyectores LCD

Dependiendo del tipo de lector que presente la pantalla LCD se observará un proceso de funcionamiento distinto, en este caso existen dos tipos de proyectores; el primero son los reflectivos, en el cual el proceso de funcionamiento presenta un reflexión de la imagen, la cual logrará ampliarse así como proyectarse en la pantalla; el otro tipo de proyectos son los Frontales, en ellos es donde ocurre el pase de luz de alta intensidad a través de un cristal líquido, de esta manera para lograr la proyección de la imagen, trabajan como proyectores de imágenes en superficies blancas, o muros que permitan la visualización de la imagen presentada.

Para ambos casos de proyectores, es importante los lentes que se encuentran en funcionamiento durante el proceso, ya que estos lentes permiten enfocar de manera correcta la imagen y magnificarla en la pantalla, en el caso de los proyectores LCD, el proceso es dado por emplear un fuente de luz que permite iluminar un panel de cristal líquido, en ello se presentan pixeles que se encuentran activos a partir de los cuales la luz los atraviesa.

Luego de ello, el conjunto de luz de alta intensidad pasa por los lentes presenten de tal manera que pueda ser dada la proyección en la pantalla, destacando el dato de enfoque entre ello. En el caso de una pantalla LCD pequeña, se observan casos de transparencia.

Puedes ver mayor información sobre los proyectores digitales aquí, que será de gran utilidad (Ver articulo: que es un proyector digital)

 

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