TFT-LCD Conceptos básicos. ¿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?

El cristal de un TFT tiene tantos transistores como el número de píxeles mostrados. Un filtro de cristal proporciona los colores básicos RGB. Los cristales líquidos se mueven dentro del sándwich antes mencionado de acuerdo con las variaciones de tensión entre los dos cristales. 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. Cuando no se aplica ninguna tensión a los cristales moléculas LC se alinean de tal forma que no pasan el filtro polarizado --> pixel ON 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

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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 TFT-LCD a color Esquema de una matriz LCD

Inconvenientes de los LCD de matriz pasiva: 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. 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 Cuando los LCD no pueden responder lo suficientemente rápido la imagen desaparece temporalmente. 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. Los píxeles individuales son aislados unos del otros. Los Transistores de Película Delgada son los más comunes. 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. 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. 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) 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. En las densidades del píxel altas, el sistema RGB es el mas adecuado. Cuando el número de píxeles está limitado, la imagen puede parecer rizada. Para compensar este defecto, se colocan los píxeles en orden GRGB. Otra opción es colocar los píxeles en formato delta.

Modos de iluminación de las pantallas. 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. 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. 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 1,310,720 UXGA 1600 1200 1,920,000 QXGA 2048 1536 3,145,728 QSXGA 2560 5,242,800 QUXGA 3200 2400 7,680,000