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TRABAJO DE PANTALLAS
IVAN DARIO CONTRERAS MONTES
COLEGIO PRINCIPE DE PAZ
SAN JOSE DE CUCUTA
2010-05-05
TRABAJO DE PANTALLAS
JULIAN RODRIGUES
IVAN DARIO CONTRERAS MONTES
COLEGIO PRINCIPE DE PAZ
SANJOSE DE CUCUTA
2010-05-05
Pantalla de rayos catódicos (crt)
Está basado en un Tubo de Rayos Catódicos, en inglés “Cathode Ray Tube”. Es el más conocido, fue desarrollado en 1987 por Karl Ferdinand Braun.
Utilizado principalmente en televisores, ordenadores, entre otros. Para lograr la calidad que hoy cuentan, estos pasaron por diferentes modificaciones y que en la actualidad también se realizan.
El cañón de electrones está compuesto por un cátodo, un electrodo metálico con carga negativa, y uno o más ánodos (electrodos con carga positiva). El cátodo emite los electrones atraídos por el ánodo. El ánodo actúa como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla. Un campo magnético va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. Se crea con dos placas electrificadas X e Y (llamadas deflectores) que envían la corriente en dirección horizontal y vertical, respectivamente.
Esta pantalla está cubierta con una capa fina de elementos fosforescentes, llamados fósforos, que emiten luz por excitación, es decir, cuando los electrones los golpean, creando de esta manera, un punto iluminado llamado píxel.
La activación del campo magnético hace que los electrones sigan un patrón de barrido, al ir de izquierda a derecha y luego bajando a la siguiente fila una vez que han llegado al final.
El ojo humano no es capaz de visualizar este barrido debido a la persistencia de la visión. Trate de mover su mano en forma ondulante delante de su pantalla para comprobar este fenómeno: ¡Verá varias manos a la vez! Combinado con el disparo
o el cese del cañón de electrones, el barrido engaña a los ojos haciéndoles creer que solamente algunos píxeles de la pantalla están iluminados.
CLASES DE PANTALLAS CRT
FST-Invar (tubo cuadrado plano), cuyos fósforos son redondos. Estas pantallas utilizan una grilla denominada máscara de sombra. Proporcionan todos los colores correctos, pero en cambio, poseen la desventaja de distorsionar y oscurecer la imagen en las esquinas.
Tubos Diamondtron de Mitsubishi y Trinitron de Sony, cuyas máscaras están hechas de ranuras verticales (llamadas grilla de apertura o máscara de tensión), que permiten el paso de más electrones y por lo tanto logran producir una imagen más brillante.
Tubos Cromaclear de Nec, cuya máscara se compone de un sistema híbrido con ranuras indentadas. Ésta es, en opinión de los expertos, la mejor tecnología de las tres.
Especificaciones técnicas
Las especificaciones para pantallas CRT incluyen:
La definición : el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 (640 píxeles de largo, 480 píxeles de ancho) y 1600 x 1200, pero resoluciones más altas son técnicamente posibles.
El tamaño : puede calcularse al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas (una pulgada equivale aproximadamente a 2,54 cm). Tenga cuidado de no confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño dado puede mostrar diferentes definiciones, aunque en general las pantallas que son más grandes en tamaño poseen una definición más alta.
El tamaño de punto : Representa la distancia que separa dos fósforos del
mismo color. Cuanto más bajo sea el tamaño de punto, mejor será la calidad de la imagen. Un tamaño de punto igual o inferior a 0,25 mm será más cómodo de utilizar, mientras que se recomienda evitar las pantallas con un tamaño de punto igual o superior a 0,28 mm.
La resolución : determina el número de píxeles por unidad de superficie (dada en pulgadas lineales). Se abrevia DPI que significa Puntos por pulgada. Una resolución de 300 dpi significa 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada, lo que significa que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada. En comparación, una resolución de 72 dpi significa que un píxel es 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o 0,353 mm, lo que corresponde a una pica (una unidad tipográfica). Los términos "resolución" y "definición" habitualmente se suelen confundir en el medio.
La frecuencia de actualización: representa la cantidad de imágenes mostradas por segundo o más precisamente la cantidad de veces que la imagen se actualiza por segundo. También se denomina frecuencia de actualización vertical y se expresa en Hertz. Cuanto más alto sea este valor, mejor será la visualización (la imagen no parece titilar), de modo que debe ser superior a 67 Hz (con cualquier valor inferior la imagen parece "parpadear"). La mayoría de las personas no nota el efecto de inestabilidad
de la imagen a 70 Hz o más, de modo que un valor igual o superior a 75 Hz es generalmente adecuado.
Pantallas LCD
A este tipo de tecnología se le conoce por el nombre de pantalla o display LCD, sus siglas en inglés significan “Liquid Crystal Display” o “Pantalla de Cristal Líquido” en español. Este dispositivo fue inventado por Jack Janning.
Estas pantallas son incluidas en los ordenadores portátiles, cámaras fotográficas, entre otros.
Funcionamiento:
El funcionamiento de estas pantallas se fundamenta en sustancias que comparten las propiedades de sólidos y líquidos a la vez.
Cuando un rayo de luz atraviesa una partícula de estas sustancias tiene necesariamente que seguir el espacio vacío que hay entre sus moléculas como lo haría atravesar un cristal sólido pero a cada una de estas partículas se le puede aplicar una corriente eléctrica que cambie su polarización dejando pasar la luz o no.
Una pantalla LCD esta formada por 2 filtros polarizados colocados perpendicularmente de manera que al aplicar una corriente eléctrica deja pasar o no la luz. Para conseguir el color es necesario aplicar tres filtros más para cada uno de los colores básicos rojo, verde y azul.
Para la reproducción de varias tonalidades de color se deben aplicar diferentes niveles de brillo intermedios entre luz y no luz lo cual se consigue con variaciones en el voltaje que se aplica a los filtros.
Características
Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno que están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.
La superficie de los electrodos que están en contacto con los materiales de cristal líquido es tratada a fin de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en particular. Este tratamiento suele ser normalmente aplicable consiste en una fina capa de polímero que es unidireccionalmente frotada utilizando, por ejemplo, un paño. La dirección de la alineación de cristal líquido se define por la dirección de frotación.
Antes de la aplicación de un campo eléctrico, la orientación de las moléculas de cristal líquido está determinada por la adaptación a las superficies. En un dispositivo twisted nematic, TN (uno de los dispositivos más comunes entre los de
ESPECIFICACIONES DE UN LCD
Resolución Las dimensiones horizontal y vertical son expresadas en píxeles (por ejemplo, 1024 x 768). En comparación con los monitores con tubos de rayos catódicos (CRT), las pantallas LCD tienen una resolución de soporte nativa que ofrece la mejor calidad. Según el ángulo de visión con el que se mire, ya que al mirar desde un ángulo de visión que no sea el frente, la imagen en el (LCD) se puede ver distorsionada lo que no pasa con el (CRT)
Ancho de punto La distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes. Cuanto menor sea el ancho de punto, tanto menor granularidad tendrá la imagen. El ancho de punto puede ser el mismo en sentido vertical y horizontal, o bien diferente (menos frecuente).
Tamaño
El tamaño de un panel LCD se mide a lo largo de su diagonal, generalmente expresado en pulgadas (coloquialmente llamada área de visualización activa).
Tiempo de respuesta
Es el tiempo que demora un píxel en cambiar de un color a otro
Ángulo de visión
Es el máximo ángulo en el que un usuario puede mirar el LCD, es estando desplazado de su centro, sin que se pierda calidad de imagen.
Puertos de entrada
Por ejemplo DVI, VGA, LVDS o incluso S-Video y HDMI.
Ventajas:
Poco peso y tamaño. Buena calidad de colores. No contiene parpadeo. Poco consume de energía. Poca generación de calor. No genera radiaciones eléctricas y magnéticas.
Desventajas:
Angulo limitado de visibilidad.
Brillo limitado. Bajo tiempo de respuesta de píxeles. Contiene mercurio.
Pantallas Plasma:
La pantalla de plasma fue desarrollada en la Universidad de Illinois por Donald L. Bitzer y H. Gene Slottow.
Originalmente los paneles eran monocromáticos. En 1995 Larry Weber logró crear la pantalla de plasma de color. Este tipo de pantalla entre sus principales ventajas se encuentran una la mayor resolución y ángulo de visibilidad.
CARACTERISTICAS GENERALES
Las pantallas de plasma son brillantes (1000 lux o más por módulo), tienen un amplia gama de colores y pueden fabricarse en tamaños bastante grandes, hasta 262 cm de diagonal. Tienen una luminancia muy baja a nivel de negros, creando un negro que resulta más deseable para ver películas.
Esta pantalla sólo tiene cerca de 6 cm de grosor y su tamaño total (incluyendo la electrónica) es menor de 10 cm. Los plasmas usan tanta energía por metro cuadrado como los televisores CRT o AMLCD. El consumo eléctrico puede variar en gran medida dependiendo de qué se esté viendo en él. Las escenas brillantes (como un partido de fútbol) necesitarán una mayor energía que las escenas oscuras (como una escena nocturna de una película). Las medidas nominales indican 400 vatios para una pantalla de 50 pulgadas.
Los modelos relativamente recientes consumen entre 220 y 310 vatios para televisores de 50 pulgadas cuando se está utilizando en modo cine. La mayoría de las pantallas están configuradas con el modo “tienda” por defecto, y consumen como mínimo el doble de energía que con una configuración más cómoda para el hogar.
Los competidores incluyen LCD, CRT, OLED, AMLCD, DLP, SED-tv, etc. La principal ventaja de la tecnología del plasma es que pantallas muy grandes pueden ser fabricadas usando materiales extremadamente delgados. Ya que cada píxel es iluminado individualmente, la imagen es muy brillante y posee un gran ángulo de visión.
Funcionamiento:
El principio de funcionamiento de una pantalla de plasma consiste en iluminar pequeñas luces fluorescentes de colores para conformar una imagen. Las pantallas de plasma funcionan como las lámparas fluorescentes, en que cada píxel es semejante a un pequeño foco coloreado.
Cada uno de los píxeles que integran la pantalla está formado por una pequeña celda estanca que contiene un gas inerte (generalmente neón o xenón). Al aplicar una diferencia de potencial entre los electrodos de la celda, dicho gas pasa al estado de plasma.
El gas así cargado emite radiación ultravioleta (UV) que golpea y excita el material fosforescente que recubre el interior de la celda. Cuando el material fosforescente regresa a su estado energético natural, emite luz visible.
Ventajas:
Excelente brillo. Alta resolución. Amplio ángulo de visión. No contiene mercurio. Tamaño de pantalla elevado.
Desventajas:
Vida útil corta. Coste de fabricación elevado, superior a los LCD. Consumo de electricidad elevado. Poca pureza del color. Consumo energético y emisión de calor elevada.
La resolución nativa es el número de filas de píxeles horizontales y verticales que crean la imagen. La resolución nativa describe la resolución del display, no la de la señal de entrada. Cuando el formato de entrada es mayor o menor que la resolución de la pantalla, se ha de convertir a través de un conversor interno. Por regla general se puede decir que cuanto más próximos son los formatos de entrada y nativos, mejor será la imagen resultante.
LAS OPCIONES DE RESOLUCION SON
1024x10241024x7681280x768
1365x768640x480825x480853x480
Diodo orgánico de emisión de luz (oled)
Un diodo orgánico de emisión de luz, también conocido como OLED (acrónimo del inglés: Organic Light-Emitting Diode), es un diodo que se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan, a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.
Existen muchas tecnologías OLED diferentes, tantas como la gran diversidad de estructuras (y materiales) que se han podido idear (e implementar) para contener y mantener la capa electroluminiscente, así como según el tipo de componentes orgánicos utilizados.
Las principales ventajas las pantallas OLEDs son: más delgados y flexibles, más contrastes y brillos, mayor ángulo de visión, menor consumo y, en algunas tecnologías, flexibilidad. Pero la degradación de los materiales OLED han limitado su uso por el momento. Actualmente se está investigando para dar solución a los problemas derivados de esta degradación, hecho que hará de los OLEDs una tecnología que puede reemplazar la actual hegemonía de las pantallas LCD (TFT) y de la pantalla de plasma.
ORIGEN
La electroluminiscencia en materiales orgánicos fue producida en los años 50 por Bernanose y sus colaboradores.
En un artículo de 1977, del Journal of the Chemical Society, Shirakawa et al. comunicaron el descubrimiento de una alta conductividad en poliacetileno dopado con yodo.[3] Heeger, MacDiarmid & Shirakawa recibieron el premio Nobel de química de 2000 por el "descubrimiento y desarrollo de conductividad en polímeros orgánicos".[4]
En un artículo de 1990, de la revista Nature, Burroughs et al. comunicaron el desarrollo de un polímero de emisión de luz verde con una alta eficiencia.
Recientemente, en 2008, ha aparecido en castellano un trabajo de revisión y puesta al día sobre la tecnología OLED.
Principio de funcionamiento
Se aplica voltaje a través del OLED de manera que el ánodo es positivo respecto del cátodo. Esto causa una corriente de electrones que fluye en este sentido. Así, el cátodo da electrones a la capa de emisión y el ánodo los sustrae de la capa de conducción.
Seguidamente, la capa de emisión comienza a cargarse negativamente (por exceso de electrones), mientras que la capa de conducción se carga con huecos (por carencia de electrones). Las fuerzas electrostáticas atraen a los electrones y a los huecos, los unos con los otros, y se recombinan (en el sentido inverso de la carga no habría recombinación y el dispositivo no funcionaría). Esto sucede más cercanamente a la capa de emisión, porque en los semiconductores orgánicos los huecos son más movidos que los electrones (no ocurre así en los semiconductores inorgánicos).
La recombinación es el fenómeno en el que un átomo atrapa un electrón. Dicho electrón pasa de una capa energética mayor a otra menor, liberándose una energía igual a la diferencia entre energías inicial y final, en forma de fotón.
La recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se observa un punto de luz en un color determinado. La suma de muchas de estas recombinaciones que ocurren de forma simultánea es lo que llamaríamos imagen.
Ventajas
La principal ventaja de las pantallas Oled frente a otras tecnologías como LCD es su reducido grosor (3 milímetros) y la gran calidad de imagen que ofrece, superior al resto. Esta tecnología permite imprimir una matriz de leds orgánicos de forma similar a una impresora de chorro de tinta sobre cualquier superficie, no sólo sobre vidrio.
Esto es muy interesante desde el momento en que permite también obtener una gran calidad de imagen en pantallas flexibles y podría emplearse en el futuro en tejidos, ropa y otros materiales. Además, dada su capacidad para emitir luz blanca y su bajo consumo, también podría aplicarse para iluminación o decoración.
Otra de las ventajas de la tecnología Oled aplicada a las pantallas es su menor consumo, al no requerir iluminación trasera como las LCD, pueden dar mayor un tiempo de uso en dispositivos que funcionen con baterías como las agendas PDA, ordenadores portátiles, consolas o teléfonos móviles.
Desventajas
La tecnología Oled también planteaba inicialmente algunos retos que los fabricantes han tenido que ir superando, como las limitaciones en la vida útil de los leds, especialmente en la obtención de colores azules.
El proceso de fabricación es todavía costoso y aunque el precio de este tipo de pantallas se irá reduciendo a medida que aumente su producción y puedan llegar a ser más baratas que otros tipos, puede plantear problemas de reciclaje en el futuro, por el tipo de componentes que se utilizan.
Otra desventaja de la tecnología Oled es el deterioro en que sufren sus elementos, especialmente si se utiliza en condiciones de humedad.
