Pantalla de cristal líquido
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 10 de julio de 2019; la verificación requiere 41 ediciones .Pantalla de cristal líquido (pantalla LCD, LCD; indicador de cristal líquido , LCD; pantalla de cristal líquido en inglés , LCD ): una pantalla basada en cristales líquidos .
Los dispositivos LCD simples ( relojes electrónicos , termómetros , reproductores , teléfonos , etc.) pueden tener una pantalla monocromática o de 2 a 5 colores . Con el advenimiento de la retroiluminación LED rápida, aparecieron las pantallas LCD multicolor de matriz y segmento de bajo costo con retroiluminación de color secuencial .[1] o TMOS[2] . Actualmente, las imágenes multicolores suelen formarse con tríadas RGB , utilizando la resolución angular limitada del ojo humano.
Una pantalla de cristal líquido se utiliza para mostrar información gráfica o de texto en monitores de computadora (también en computadoras portátiles ), televisores , teléfonos , cámaras digitales , libros electrónicos , navegadores , tabletas , traductores electrónicos, calculadoras , relojes, etc., así como en muchos otros dispositivos electrónicos.
La pantalla de cristal líquido de matriz activa ( TFT LCD, ing. T hin-film transistor - transistor de película delgada ) es un tipo de pantalla de cristal líquido que utiliza una matriz activa impulsada por transistores de película delgada.
Historia
Los cristales líquidos fueron descubiertos en 1888 por el botánico austriaco F. Reinitzer, en 1927, el físico ruso VK Frederiks descubrió la transición de Frederiks , ahora ampliamente utilizada en pantallas de cristal líquido.
En la década de 1960, se estudiaron en RCA los efectos electroópticos en cristales líquidos y el uso de materiales de cristal líquido para dispositivos de visualización . En 1964, George Heilmeyer creó la primera pantalla de cristal líquido basada en el efecto de dispersión dinámica (DSM). En 1968, RCA presentó la primera pantalla monocromática LCD. En 1973, Sharp lanzó la primera calculadora LCD con pantalla DSM-LCD. Las pantallas de cristal líquido comenzaron a usarse en relojes electrónicos, calculadoras e instrumentos de medición. Luego comenzaron a aparecer pantallas de matriz, que reproducían una imagen en blanco y negro.
En diciembre de 1970, la empresa suiza Hoffmann-LaRoche [3] patentó el efecto nemático torcido (efecto TN) . En 1971, James Fergason recibió una patente similar en los Estados Unidos [4] e ILIXCO (ahora LXD Incorporated )) produjeron los primeros LCD basados en el efecto TN. La tecnología TN se utilizó en la fabricación de calculadoras y del primer reloj electrónico, pero no era apta para la producción de pantallas grandes.
En 1983, se inventó en Suiza un nuevo material nemático para LCD con matriz pasiva: STN (Super-TwistedNematic) [5] . Pero tales matrices dieron a la luz blanca transmitida un tinte amarillo o azul. Para remediar esta deficiencia, Sharp Corporation inventó un diseño llamado Double STN. En 1987, Sharp desarrolló la primera pantalla de cristal líquido en color de 3 pulgadas y, en 1988, la primera pantalla LCD TFT en color de 14 pulgadas del mundo.
En 1983, Casio lanzó el primer televisor LCD portátil en blanco y negro TV-10, en 1984 el primer televisor LCD portátil en color TV-1000, en 1992 la primera cámara de video con LCD QV-10 [6] .
En la década de 1990, varias empresas comenzaron a desarrollar alternativas a las pantallas TN y STN. En 1990 se patentó en Alemania la tecnología IPS (In-Plane Switching) [7] basada en la técnica de Günter Baur.
La producción en masa de monitores LCD en color de escritorio para computadoras personales comenzó a mediados de la década de 1990. Uno de los pioneros del mercado fue la empresa Taxan, que en agosto de 1996 presentó el modelo Crystalvision 650 - 14,5 pulgadas con una resolución de 1024x768 píxeles y visualización de 256 colores [8] .
En 2007, la calidad de imagen de los televisores LCD superó a la de los televisores de tubo de rayos catódicos (CRT). [9] En el cuarto trimestre de 2007, los televisores LCD superaron a los televisores CRT en ventas globales por primera vez. [diez]
En 2016, Panasonic desarrolló paneles LCD IPS con una relación de contraste de 1 000 000:1 para competir con OLED. Esta tecnología se produjo más tarde en masa en forma de LCD de doble capa y doble panel o LCD LMCL (capa de células moduladoras de luz). La tecnología utiliza 2 capas de cristal líquido en lugar de una y se puede usar junto con mini retroiluminación LED y láminas de puntos cuánticos. [11] [12] [13]
A principios de 2019, el mayor proveedor mundial de paneles LCD para la fabricación de televisores es la empresa china BOE Technology [14] . Otros proveedores - LG Display , empresa taiwanesa Innolux Corporation, Samsung .
Especificaciones
Las características más importantes de las pantallas LCD:
- tipo de matriz: determinado por la tecnología con la que se fabrica la pantalla LCD;
- clase de matriz; la norma ISO 13406-2 distingue cuatro clases de matrices según el número permitido de " píxeles rotos ";
- resolución : dimensiones horizontales y verticales, expresadas en píxeles . A diferencia de los monitores CRT , las pantallas LCD tienen una resolución fija, y el soporte para el resto se implementa por interpolación (los monitores CRT también tienen un número fijo de píxeles, que también consisten en puntos rojos, verdes y azules, sin embargo, debido a la naturaleza del cuando no es necesaria una resolución no estándar en la interpolación);
- tamaño de punto (tamaño de píxel): la distancia entre los centros de los píxeles vecinos. Directamente relacionado con la resolución física;
- relación de aspecto de pantalla (formato proporcional) — relación de ancho a alto (5:4, 4:3, 3:2 (15÷10), 8:5 (16÷10), 5:3 (15÷9), 16 : 9 y otros);
- diagonal visible: el tamaño del panel en sí, medido en diagonal. El área de visualización también depende del formato: con la misma diagonal, un monitor 4:3 tiene un área mayor que un monitor 16:9;
- contraste : la relación del brillo de los puntos más claros y más oscuros en un brillo de luz de fondo dado. Algunos monitores usan un nivel de retroiluminación adaptable usando lámparas adicionales, la cifra de contraste dada para ellos (llamada dinámica) no se aplica a una imagen estática;
- brillo : la cantidad de luz emitida por la pantalla (generalmente medida en candelas por metro cuadrado);
- tiempo de respuesta - el tiempo mínimo requerido para que un píxel cambie su brillo. Se compone de dos valores:
- tiempo de almacenamiento en búfer ( retraso de entrada ). Un valor alto interfiere con los juegos de ritmo rápido; generalmente silencioso; medido por comparación con un cinescopio en tiro de alta velocidad. A partir de 2011, dentro de 20-50 m s ; en algunos de los primeros modelos alcanzaba los 200 ms ;
- tiempo de cambio Especificado en las características del monitor. Un valor alto degrada la calidad del video; Los métodos de medición son ambiguos. A partir de 2016, casi todos los monitores tienen un tiempo de conmutación declarado de 1 a 6 ms ;
- ángulo de visión : el ángulo en el que la caída de contraste alcanza el especificado, se calcula de manera diferente para diferentes tipos de matrices y por diferentes fabricantes, y a menudo no se puede comparar. Algunos fabricantes especifican ángulos de visión en los parámetros técnicos de sus monitores, como: CR 5:1 - 176/176°, CR 10:1 - 170/160°. La abreviatura CR representa el nivel de contraste en los ángulos de visión especificados en relación con el contraste cuando se ve perpendicular a la pantalla. En el ejemplo anterior, en ángulos de visión de 170°/160°, el contraste en el centro de la pantalla se reduce a un valor no inferior a 10:1, en ángulos de visión de 176°/176° no es inferior a 5 :1.
Dispositivo
Estructuralmente, la pantalla consta de los siguientes elementos:
- Matrices LCD (inicialmente, un paquete plano de placas de vidrio, entre cuyas capas se ubican los cristales líquidos; en la década de 2000, comenzaron a usarse materiales flexibles basados en polímeros );
- fuentes de luz para iluminación ;
- arnés de contacto (cables);
- estuches, a menudo de plástico , con un marco de metal para endurecerlos.
En toda la matriz, es posible controlar cada una de las celdas individualmente, pero a medida que aumenta su número, esto se vuelve difícil, ya que aumenta el número de electrodos requeridos. Por lo tanto, el direccionamiento por filas y columnas se usa en casi todas partes.
La luz que pasa a través de las celdas puede ser natural, reflejada desde el sustrato (en pantallas LCD sin retroiluminación). Pero más a menudo se utiliza una fuente de luz artificial , además de la independencia de la iluminación externa, esto también estabiliza las propiedades de la imagen resultante.
Composición de píxeles LCD:
- dos electrodos transparentes ;
- una capa de moléculas ubicada entre los electrodos;
- dos filtros polarizadores cuyos planos de polarización son (generalmente) perpendiculares.
Si no hubiera cristales líquidos entre los filtros, entonces la luz transmitida por el primer filtro sería bloqueada casi por completo por el segundo filtro.
Tipos de matrices LCD
Tecnología TN (Twisted Nematic - nemático torcido ) . Se aplican ranuras paralelas microscópicas a la superficie de los electrodos en contacto con cristales líquidos, y las moléculas de la capa inferior del cristal líquido, al caer en los huecos, toman una orientación dada. Debido a la interacción intermolecular, las capas posteriores de moléculas se alinean una tras otra. En la matriz TN, las direcciones de los surcos de dos placas (películas) son mutuamente perpendiculares, por lo tanto, en ausencia de voltaje, las moléculas forman una espiral de orientaciones intermedias, lo que dio nombre a la tecnología. Esta estructura helicoidal refracta la luz de tal forma que ante el segundo filtro gira su plano de polarización , y la luz lo atraviesa sin pérdidas. Aparte de la absorción de la mitad de la luz no polarizada por el primer filtro, la celda puede considerarse transparente.
Si se aplica un voltaje a los electrodos, las moléculas tienden a alinearse en la dirección del campo eléctrico , lo que distorsiona la estructura helicoidal. En este caso, las fuerzas elásticas contrarrestan esto, y cuando se apaga el voltaje, las moléculas vuelven a su posición original. Con una intensidad de campo suficiente, casi todas las moléculas se vuelven paralelas, lo que conduce a la opacidad de la estructura. Al variar el voltaje , puede controlar el grado de transparencia.
La tensión de alimentación debe ser alterna sinusoidal o rectangular, con una frecuencia de 30-1000 Hz. El componente constante en el voltaje de operación es inaceptable debido a la aparición de un proceso electrolítico en la capa de cristal líquido, lo que reduce drásticamente la vida útil de la pantalla. Se puede aplicar un cambio de polaridad de campo con cada direccionamiento de celda (ya que el cambio de transparencia ocurre cuando se enciende la corriente, independientemente de su polaridad).
Las principales desventajas son la mala calidad del color, los ángulos de visión pequeños y el bajo contraste, y la ventaja es una alta frecuencia de actualización.
Tecnología STN (Super Twisted Nematic) . Las ranuras de los sustratos que orientan el primer y el último cristal están situadas en un ángulo de más de 200° entre sí, y no de 90°, como en el TN convencional.
Tecnología doble STN . Una celda DSTN de dos capas consta de dos celdas STN, cuyas moléculas giran en direcciones opuestas durante el funcionamiento. En la celda activa (que está energizada), el cristal líquido gira 240° en el sentido contrario a las agujas del reloj, en la celda pasiva, 240° en el sentido de las agujas del reloj.
Tecnología DSTN - Nemática retorcida de escaneo dual . La pantalla se divide en dos partes, cada una de las cuales se controla por separado.
Tecnología IPS (In-Plane Switching) .
Günter Baur propuso un nuevo esquema de una celda LC, en el que las moléculas en el estado normal no están torcidas en una hélice, sino que están orientadas paralelas entre sí a lo largo del plano de la pantalla. Las ranuras de las películas de polímero inferior y superior son paralelas. Los electrodos de control están ubicados en el sustrato inferior. Los planos de polarización de los filtros P y A están en un ángulo de 90°. En el estado APAGADO, ninguna luz pasa a través del filtro polarizador A.
Tecnología VA (alineación vertical) . En las matrices, los cristales VA, cuando el voltaje está apagado, se ubican perpendiculares al plano de la pantalla y transmiten luz polarizada, pero el segundo polarizador la bloquea, lo que hace que el color negro sea profundo y de alta calidad. Bajo tensión, las moléculas se desvían 90°.
Por lo tanto, un monitor LCD completo consta de componentes electrónicos de alta precisión que procesan la señal de video de entrada, una matriz LCD, un módulo de retroiluminación , una fuente de alimentación y una carcasa con controles. Es la combinación de estos componentes lo que determina las propiedades del monitor en su conjunto, aunque algunas características son más importantes que otras.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de las pantallas de cristal líquido incluyen su pequeño tamaño y peso en comparación con las CRT . Los monitores LCD, a diferencia de los CRT, no tienen parpadeo visible, defectos de enfoque y convergencia , interferencia de campos magnéticos, problemas con la geometría y claridad de la imagen. El consumo de energía de los monitores LCD, según el modelo, la configuración y la imagen visualizada, puede coincidir con el consumo de pantallas CRT y de plasma de tamaños comparables, o ser significativamente (hasta cinco veces) menor. El consumo de energía de los monitores LCD está determinado en un 95% por la potencia de las lámparas de retroiluminación o la matriz de retroiluminación LED ( retroiluminación en inglés - luz de fondo) de la matriz LCD.
Las pantallas LCD de tamaño pequeño sin retroiluminación activa, utilizadas en relojes electrónicos, calculadoras, etc., tienen un consumo de energía extremadamente bajo (corriente, desde cientos de nanoamperios hasta unidades de microamperios), lo que garantiza un funcionamiento autónomo a largo plazo, hasta varios años. de tales dispositivos sin reemplazar las celdas galvánicas.
Tecnología
Las principales tecnologías en la fabricación de pantallas LCD: TN+ film, IPS (SFT, PLS) y MVA. Estas tecnologías difieren en la geometría de las superficies, polímero, placa de control y electrodo frontal . De gran importancia son la pureza y el tipo de polímero con las propiedades de los cristales líquidos utilizados en desarrollos específicos.
En 2003, los monitores LCD diseñados con tecnología SXRD ( Silicon X-tal Reflective Display ) tenían un tiempo de respuesta de 5 ms . [dieciséis]
Sony , Sharp y Philips desarrollaron conjuntamente la tecnología PALC ( ing. p lasma addressed liquid c rystal - control de plasma de cristales líquidos, también Plasmatron ), en la que intentaron combinar las ventajas de LCD (brillo y saturación de color, contraste) y paneles de plasma (grandes ángulos de visión horizontales y verticales, alta frecuencia de actualización). Estas pantallas usaban celdas de plasma de descarga de gas como control de brillo y una matriz LCD se usaba para filtrar el color. La tecnología no ha sido desarrollada.
TN+película
TN + film (Twisted Nematic + film) es la tecnología más simple. La palabra "película" en el nombre de la tecnología significa "una capa adicional" utilizada para aumentar el ángulo de visión (aproximadamente de 90 a 150 °). Actualmente, el prefijo "película" a menudo se omite, llamando a tales matrices simplemente TN. Aún no se ha encontrado una forma de mejorar el contraste y los ángulos de visión para los paneles TN, y el tiempo de respuesta para este tipo de matriz es uno de los mejores actualmente, pero el nivel de contraste no lo es.
La matriz de película TN+ funciona de la siguiente manera: si no se aplica tensión a los subpíxeles, los cristales líquidos (y la luz polarizada que transmiten) giran entre sí 90° en un plano horizontal en el espacio entre las dos placas. . Y como la dirección de polarización del filtro de la segunda placa forma exactamente un ángulo de 90° con la dirección de polarización del filtro de la primera placa, la luz lo atraviesa. Si los subpíxeles rojo, verde y azul están completamente iluminados, se formará un punto blanco en la pantalla.
Las ventajas de la tecnología incluyen el tiempo de respuesta más corto entre las matrices modernas (1 ms), así como el bajo costo, por lo que los monitores con matrices TN se adaptarán a los fanáticos de los videojuegos dinámicos. Desventajas: la peor reproducción del color, los ángulos de visión más pequeños.
IPS (SFT)
La tecnología IPS ( conmutación en el plano ) o SFT ( super fine TFT ) fue desarrollada por Hitachi y NEC en 1996.
Estas empresas usan diferentes nombres para esta tecnología: NEC usa "SFT" e Hitachi usa "IPS".
La tecnología estaba destinada a eliminar las deficiencias de la película TN +. Si bien IPS ha podido lograr un ángulo de visión amplio de 178°, así como un alto contraste y reproducción de color, el tiempo de respuesta sigue siendo bajo.
A partir de 2008, las matrices de tecnología IPS (SFT) son los únicos monitores LCD que siempre transmiten la profundidad de color RGB completa: 24 bits, 8 bits por canal [17] . A partir de 2012, ya se lanzaron muchos monitores en matrices IPS (e-IPS fabricados por LG.Displays) con 6 bits por canal. Las antiguas matrices TN tienen 6 bits por canal, como la parte MVA. La excelente reproducción del color determina el alcance de las matrices IPS: procesamiento de fotografías y modelado 3D.
Si no se aplica tensión al IPS, las moléculas de cristal líquido no giran. El segundo filtro siempre gira perpendicularmente al primero y no pasa luz a través de él. Por lo tanto, la visualización del color negro es casi ideal. Si el transistor falla , el píxel "roto" para el panel IPS no será blanco, como para la matriz TN, sino negro.
Cuando se aplica un voltaje, las moléculas de cristal líquido giran perpendicularmente a su posición inicial y transmiten luz.
Una versión mejorada de IPS es H-IPS , que hereda todas las ventajas de la tecnología IPS a la vez que reduce el tiempo de respuesta y aumenta el contraste. El color de los mejores paneles H-IPS no es inferior a los monitores CRT convencionales. H-IPS y e-IPS más económicos se utilizan activamente en paneles que varían en tamaño desde 20". LG Display , Dell , NEC , Samsung , Chimei Innoluxsiguen siendo los únicos fabricantes de paneles que utilizan esta tecnología [18] .
AS-IPS ( Advanced Super IPS - super-IPS extendido) - también fue desarrollado por Hitachi Corporation en 2002. Las principales mejoras estuvieron en el nivel de contraste de los paneles S-IPS convencionales, acercándolo al de los paneles S-PVA. AS-IPS también se utiliza como nombre para los monitores NEC (p. ej., NEC LCD20WGX2) basados en la tecnología S-IPS desarrollada por el consorcio LG Display.
H-IPS A-TW ( IPS horizontal con polarizador de blanco verdadero avanzado ): desarrollado por LG Display para NEC Corporation [19] . Es un panel H-IPS con un filtro de color TW (True White) para hacer que el color blanco sea más realista y aumentar los ángulos de visión sin distorsionar la imagen (se elimina el efecto de los paneles LCD brillantes en ángulo, el llamado "efecto de brillo" ) . Este tipo de panel se utiliza para crear monitores profesionales de alta calidad [20] .
AFFS ( Advanced Fringe Field Switching , nombre no oficial - S-IPS Pro) es una mejora adicional de IPS, desarrollada por BOE Hydis en 2003. El aumento de la intensidad del campo eléctrico hizo posible lograr ángulos de visión y brillo aún mayores, así como reducir la distancia entre píxeles. Las pantallas basadas en AFFS se utilizan principalmente en tabletas , en matrices fabricadas por Hitachi Displays.
AHVA ( ángulo de hipervisión avanzado ): desarrollado por AU Optronics . A pesar de que el nombre termina en -VA, esta tecnología no es una variación de VA (Vertical Alignment), sino de IPS [21] .
por favorPLS-matrix ( conmutación de plano a línea ) fue desarrollado por Samsung y se demostró por primera vez en diciembre de 2010. [22] .
Samsung no proporcionó una descripción de la tecnología PLS [23] . Los exámenes microscópicos comparativos de las matrices IPS y PLS realizados por observadores independientes no revelaron ninguna diferencia [24] [22] . El hecho de que PLS sea una variación de IPS fue reconocido implícitamente por el propio Samsung en su demanda contra LG: la demanda afirmaba que la tecnología AH-IPS de LG era una modificación de la tecnología PLS [25] .
| Nombre | Designación abreviada | Año | Ventaja | notas |
|---|---|---|---|---|
| TFT súper fino | SFT | 1996 | Amplios ángulos de visión, negros profundos | La mayoría de los paneles también admiten True Color (8 bits por canal) . Con la mejora de la reproducción del color, el brillo se redujo ligeramente. |
| SFT avanzado | A-SFT | 1998 | Mejor tiempo de respuesta | La tecnología evolucionó a A-SFT (Advanced SFT, Nec Technologies Ltd. en 1998), reduciendo considerablemente el tiempo de respuesta. |
| SFT súper avanzado | SA-SFT | 2002 | Alta transparencia | SA-SFT desarrollado por Nec Technologies Ltd. en 2002, mejoró la transparencia en un factor de 1,4 en comparación con A-SFT. |
| SFT ultra avanzado | UA-SFT | 2004 | Alta transparencia Reproducción del color Alto contraste |
Permitió lograr una transparencia 1,2 veces mayor en comparación con SA-SFT, una cobertura del 70 % de la gama de colores NTSC y un mayor contraste. |
| Nombre | Designación abreviada | Año | Ventaja | Transparencia / Contraste |
notas |
|---|---|---|---|---|---|
| Súper TFT | IPS | 1996 | Amplios ángulos de visión | 100/100 Nivel básico |
La mayoría de los paneles también admiten True Color (8 bits por canal) . Estas mejoras tienen el costo de tiempos de respuesta más lentos, inicialmente alrededor de 50 ms. Los paneles IPS también eran muy caros. |
| Súper IPS | S-IPS | 1998 | Sin cambio de color | 100/137 | IPS ha sido suplantado por S-IPS (Super-IPS, Hitachi Ltd. en 1998), que hereda todos los beneficios de la tecnología IPS y reduce el tiempo de respuesta |
| Súper IPS avanzado | AS-IPS | 2002 | Alta transparencia | 130/250 | AS-IPS, también desarrollado por Hitachi Ltd. en 2002, mejora principalmente la relación de contraste de los paneles S-IPS tradicionales a un nivel en el que solo son superados por algunos S-PVA. |
| IPS-provectus | IPS profesional | 2004 | Alto contraste | 137/313 | Tecnología de panel IPS Alpha con una gama de colores más amplia y una relación de contraste comparable a las pantallas PVA y ASV sin brillo en las esquinas. |
| IPS alfa | IPS profesional | 2008 | Alto contraste | La próxima generación de IPS-Pro | |
| IPS alfa de próxima generación | IPS profesional | 2010 | Alto contraste | Hitachi transfiere tecnología a Panasonic |
| Nombre | Designación abreviada | Año | notas |
|---|---|---|---|
| Súper IPS | S-IPS | 2001 | LG Display sigue siendo uno de los principales fabricantes de paneles basados en la tecnología Hitachi Super-IPS. |
| Súper IPS avanzado | AS-IPS | 2005 | Contraste mejorado con una gama de colores más amplia. |
| IPS horizontales | CADERAS | 2007 | Se ha logrado un contraste aún mayor y una superficie de pantalla visualmente más uniforme. Asimismo, también ha aparecido la tecnología Advanced True Wide Polarizer basada en la película polarizadora NEC, para conseguir ángulos de visión más amplios, eliminando los destellos cuando se ve desde un ángulo. Se utiliza en trabajos gráficos profesionales. |
| IPS mejorado | e-IPS | 2009 | Tiene una apertura más amplia para aumentar la transmisión de luz con píxeles completamente abiertos, lo que permite el uso de luces de fondo más económicas con un menor consumo de energía. Ángulo de visión diagonal mejorado, tiempo de respuesta reducido a 5 ms. |
| IP profesional | P-IPS | 2010 | Proporciona 1070 millones de colores (profundidad de color de 30 bits). Más orientaciones posibles de subpíxeles (1024 frente a 256) y mejor profundidad de color real. |
| IPS avanzado de alto rendimiento | AH-IPS | 2011 | Reproducción de color mejorada, mayor resolución y PPI , mayor brillo y menor consumo de energía [28] . |
VA/MVA/PVA
La tecnología VA (abreviatura de alineación vertical ) fue introducida en 1996 por Fujitsu . Los cristales líquidos de la matriz VA, cuando el voltaje está apagado, se alinean perpendicularmente al segundo filtro, es decir, no transmiten luz. Cuando se aplica voltaje, los cristales giran 90° y aparece un punto brillante en la pantalla. Al igual que en las matrices IPS, los píxeles no transmiten luz en ausencia de voltaje, por lo tanto, cuando fallan, son visibles como puntos negros.
El sucesor de la tecnología VA es MVA ( alineación vertical multidominio ), desarrollada por Fujitsu como un compromiso entre las tecnologías TN e IPS. Los ángulos de visión horizontal y vertical para las matrices MVA son de 160° (en modelos de monitores modernos hasta 176-178°), mientras que, gracias al uso de tecnologías de aceleración (RTC), estas matrices no se quedan atrás de TN + Film en tiempo de respuesta. Superan significativamente las características de estos últimos en términos de profundidad de color y fidelidad.
Las ventajas de la tecnología MVA son el color negro intenso (cuando se ve perpendicularmente) y la ausencia tanto de una estructura de cristal helicoidal como de un campo magnético doble .
Desventajas de MVA en comparación con S-IPS: pérdida de detalle en las sombras con una mirada perpendicular, la dependencia del balance de color de la imagen en el ángulo de visión.
Los análogos de MVA son tecnologías:
- PVA ( alineación vertical estampada ) de Samsung ;
- Súper PVA de Sony-Samsung (S-LCD);
- Súper MVA de Chi Mei Optoelectronics;
- ASV ( supervista avanzada ), también llamado ASVA ( alineación vertical axialmente simétrica ) por Sharp . Mayor desarrollo de la tecnología ASV: UV 2 A (alineación vertical multidominio inducida por ultravioleta) [29] ;
- AMVA de AU Optronics.
Las matrices MVA/PVA se consideran un compromiso entre TN e IPS, tanto en términos de costo como de propiedades para el consumidor; sin embargo, los modelos modernos de matrices VA pueden superar significativamente a IPS, superadas solo por OLED y QLED.
Luz de fondo
Por sí mismos, los cristales líquidos no brillan. Para que la imagen en la pantalla de cristal líquido sea visible, se necesita una fuente de luz . Hay pantallas que funcionan con luz reflejada (para reflexión) y con luz transmitida (para transmisión). La fuente de luz puede ser externa (como la luz del día natural) o integrada (retroiluminación). Las lámparas de retroiluminación integradas pueden ubicarse detrás de la capa de cristal líquido y brillar a través de ella, o pueden instalarse en el costado de la pantalla de vidrio (iluminación lateral). El parámetro principal de la pantalla LCD, que determina la calidad de su trabajo, es el contraste del carácter mostrado en relación con el fondo.
Iluminación exterior
Las pantallas monocromáticas de relojes de pulsera y teléfonos móviles utilizan principalmente iluminación ambiental (luz diurna, iluminación artificial). En la placa de vidrio trasera de la pantalla hay un espejo o una capa reflectante mate (película). Para su uso en la oscuridad, estas pantallas están equipadas con iluminación lateral. También hay pantallas transflectivas , en las que la capa reflectante (especular) es translúcida y las luces de fondo se colocan detrás.
Iluminación por lámparas incandescentes
Los relojes de pulsera LCD monocromáticos utilizaban anteriormente bombillas incandescentes subminiatura . Actualmente, se utiliza principalmente retroiluminación electroluminiscente o, con menos frecuencia, LED.
Panel electroluminiscente
Las pantallas LCD monocromáticas de algunos relojes y medidores usan un panel electroluminiscente para retroiluminación. Este panel es una capa delgada de fósforo cristalino (por ejemplo, sulfuro de zinc), en el que se produce la electroluminiscencia : brilla bajo la acción de una corriente. Suele brillar de color azul verdoso o amarillo anaranjado.
Iluminación por lámparas de descarga de gas ("plasma")
Durante la primera década del siglo XXI, la gran mayoría de las pantallas LCD estaban retroiluminadas por una o más lámparas de descarga de gas (la mayoría de las veces de cátodo frío - CCFL , aunque EEFL también se ha comenzado a usar recientemente ). En estas lámparas, la fuente de luz es un plasma que se produce cuando se produce una descarga eléctrica a través de un gas. Estas pantallas no deben confundirse con las pantallas de plasma , en las que cada píxel brilla por sí solo y es una lámpara de descarga de gas en miniatura.
Iluminación con diodos emisores de luz (LED)
Desde 2007, las pantallas LCD con retroiluminación de diodos emisores de luz (LED) se han generalizado. Estos LCD (llamados televisores LED o pantallas LED en el comercio) no deben confundirse con las verdaderas pantallas LED , en las que cada píxel brilla por sí solo y es un LED en miniatura.
Retroiluminación RGB-LEDCon iluminación RGB-LED, las fuentes de luz son LED rojos, verdes y azules. Brinda una amplia gama de colores , pero debido al alto costo, otros tipos de retroiluminación lo obligaron a salir del mercado de consumo.
Retroiluminación WLEDEn la retroiluminación WLED, las fuentes de luz son LED blancos, es decir, LED azules, que están recubiertos con una capa de fósforo que convierte la mayor parte de la luz azul en casi todos los colores del arco iris. Dado que hay un amplio espectro en lugar de colores verde y rojo "puros", la gama de colores de dicha iluminación es inferior a otras variedades. Para 2020, este es el tipo de retroiluminación más común para pantallas LCD en color.
Retroiluminación GB-LED (GB-R LED)Cuando GB-LED está iluminado, las fuentes de luz son LED verdes y azules recubiertos con fósforo, que convierte parte de su radiación en rojo. [30] . Esta retroiluminación ofrece una gama de colores bastante amplia, pero es bastante cara.
Retroiluminación LED mediante puntos cuánticos (QLED, NanoCell)Cuando se ilumina con puntos cuánticos, las fuentes de luz primarias son LED azules. La luz de ellos golpea nanopartículas especiales (puntos cuánticos) que convierten la luz azul en luz verde o roja. Los puntos cuánticos se aplican a los propios LED o a una película o vidrio. Esta luz de fondo proporciona una amplia gama de colores. Samsung usa el nombre QLED y LG usa el nombre NanoCell. Sony utiliza el nombre Triluminos para esta tecnología, que Sony utilizó anteriormente para la retroiluminación RGB-LED: [31] .
Véase también
Notas
- ↑ Pantallas LCD a color secuenciales de campo (FS). Una tecnología presentada exclusivamente por Orient Display Corporation . Oriente la pantalla. Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 25 de febrero de 2021.
- ↑ Las pantallas LCD y OLED están siendo reemplazadas por pantallas TMOS más eficientes y económicas . DailyTechInfo (27 de octubre de 2009). Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2018.
- ↑ Patente suiza n.° 532.261 . Consultado el 25 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2020.
- ↑ Patente de EE. UU. n.º 373 1986 . Consultado el 25 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2020.
- ↑ Patente Europea No. EP 0131216: Amstutz H., Heimgartner D., Kaufmann M., Scheffer TJ, "Flüssigkristalnzeige", 28 de octubre de 1987.
- ↑ 20 años de la primera cámara digital LCD . hab (14 de mayo de 2015). Consultado el 14 de abril de 2019. Archivado desde el original el 13 de abril de 2019.
- ↑ Número de patente DE4000451 Archivado el 27 de abril de 2017 en Wayback Machine . Declarado el 09/01/1990. Expedido el 11/07/1991.
- ↑ PC Plus, octubre de 1996 . ¿Los monitores ordinarios están siendo reemplazados por pantallas LCD?, Hard'n'Soft (octubre de 1996).
- ↑ Tecnologías de visualización de la competencia para obtener el mejor rendimiento de imagen; AJSM de Vaan; Diario de la sociedad de pantallas de información, volumen 15, número 9 de septiembre de 2007, páginas 657–666; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1889/1.2785199/abstract ?
- ↑ Los envíos de televisores LCD en todo el mundo superan a los CRT por primera vez , engadgetHD (19 de febrero de 2008). Consultado el 13 de junio de 2008.
- ↑ Morrison, Geoffrey ¿Las pantallas LCD dobles son el doble de divertidas? La nueva tecnología de TV tiene como objetivo averiguarlo . CNET .
- ↑ Panasonic anuncia un panel LCD con una relación de contraste de 1 000 000:1 para rivalizar con OLED (5 de diciembre de 2016).
- ↑ La pantalla LCD de combate OLED de Panasonic está diseñada para profesionales . Comprometerse _
- ↑ Detinich G. El fabricante chino ocupó el primer lugar en el mundo en términos de suministro de LCD para televisores . 3Dnoticias (25 de enero de 2019). Consultado el 22 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2019.
- ↑ SXRD es una nueva tecnología de Sony para imágenes en dispositivos de proyección. (ruso) ? . www.allprojectors.ru _ Consultado el 17 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 17 de mayo de 2021.
- ↑ Motov A. Monitor LG FLATRON W2600hp . Computer Press (2008). Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2020.
- ↑ Chimei comenzó a enviar matrices IPS para iPad siguiendo a Samsung y LG (enlace inaccesible) . ixbt.com (8 de junio de 2011). Consultado el 15 de abril de 2019. Archivado desde el original el 13 de mayo de 2018.
- ↑ Lista de paneles LG.Display H-IPS usados en modelos de monitores . Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 18 de septiembre de 2015.
- ↑ Explicación de Panel Technologies TN Film, MVA, PVA e IPS Archivado el 17 de julio de 2011 en Wayback Machine .
- ↑ Cuáles son los tipos de matrices en el mundo moderno. Cual elegir IPS o TN . Consultado el 27 de agosto de 2020. Archivado desde el original el 22 de julio de 2020.
- ↑ 1 2 Samsung SA850: el primer monitor en matriz PLS | Monitores | Artículos de ferretería | Artículos, reseñas | Noticias y artículos | . F-Center (26 de mayo de 2011). Consultado el 23 de abril de 2019. Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2012.
- ↑ Samsung S27A850: PLS-matrix como condición de victoria | Monitores y proyectores . 3DNews - Daily Digital Digest (18 de abril de 2012). Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 22 de junio de 2021.
- ↑ Revisión de Samsung Galaxy Tab 2 10.1 vs Toshiba AT300: viejo versus nuevo - PLS versus IPS | Hardware.Info Reino Unido . Fecha de acceso: 28 de enero de 2013. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2013.
- ↑ Samsung Display vuelve a demandar a LG por patentes LCD | ZDNet . Fecha de acceso: 28 de enero de 2013. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2013.
- ↑ Tecnología TFT superfina . Consultado el 7 de diciembre de 2010. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
- ↑ IPS-Pro (tecnología IPS en evolución) Archivado el 29 de marzo de 2010.
- ↑ LG anuncia pantallas AH-IPS de súper alta resolución. Archivado el 6 de junio de 2013 en Wayback Machine .
- ↑ Mateshev I., Turkin A. Sharp y AU Optronics dictan las reglas del juego en el mercado global de LCD // ELECTRÓNICA: ciencia, tecnología, negocios: revista. - 2015. - Nº 8 (00148) . - S. 48-57 .
- ↑ Denisenko K. Reseña del monitor ASUS PA279 (PA279Q): plug and play . 3dnews (19 de marzo de 2014). Consultado el 21 de marzo de 2019. Archivado desde el original el 21 de marzo de 2019.
- ↑ Tecnología Sony Triluminos . hifinews.RU (26 de marzo de 2013). Consultado el 6 de abril de 2019. Archivado desde el original el 21 de febrero de 2020.
Literatura
- Miroshnichenko S. P., Serba P. V. Guía metodológica para el curso "Electrónica personal" Monitores de cristal líquido . - Taganrog: Editorial de TRTU, 2005. - 24 p.
- Mukhin I. A. Desarrollo de monitores de cristal líquido // RADIODIFUSIÓN Televisión y radiodifusión: revista. - Marzo 2005, Junio-Julio 2005. - N° 2 (46), 4 (48) . - S. 55-56 (Nº 2), 71-73 (Nº 4) .
- Mukhin I. A. ¿Cómo elegir un monitor LCD? // Computer-business-market: revista. - Enero 2005. - N° 4 (292) . - S. 284-291 .
- Mukhin I. A. Dispositivos modernos de visualización de pantalla plana // RADIODIFUSIÓN Televisión y radiodifusión: revista. - Enero-Febrero 2004. - N° 1 (37) . - S. 43-47 .
- Mukhin I. A., Ukrainskiy O. V. Métodos para mejorar la calidad de una imagen de televisión reproducida por paneles de cristal líquido . - Materiales del informe en la conferencia científica y técnica "Televisión Moderna". - Moscú: Editorial de TRTU, 2006.
Enlaces
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la pantalla de cristal líquido- Artamonov O. Parámetros de monitores LCD modernos . F-Center (5 de octubre de 2004). Fecha de acceso: 5 de abril de 2019.
- Reseñas y pruebas de monitores LCD modernos.
- Tecnologías para la producción de módulos LCD, tipos de vidrio, retroiluminación e instalación (RUS) . mercado de la microelectrónica. Manual de componentes electrónicos. Fecha de acceso: 5 de abril de 2019.
- Elección de un televisor de pantalla plana: una comparación de las tecnologías LCD y de plasma . tom's hardware (11 de marzo de 2005). Fecha de acceso: 5 de abril de 2019.
- Pantalla LCD alfanumérica (película de entrenamiento)
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