Monitores

 Monitores de plasma:  Se basan en el principio de que haciendo pasar un alto voltaje por un gas  a baja  presión  se genera luz. Estas pantallas usan fósforo como los CRT pero son emisivas como las LCD y frente a estas consiguen una gran mejora del color y un estupendo ángulo de visión. Estas pantallas son como fluorescentes, y cada píxel es como una pequeña bombilla de color, el problema de esta tecnología es la duración y el tamaño de los píxeles, por lo que su implantación más común es en grandes pantallas de TV. Están conformadas por miles y miles de píxeles que conforman la imagen , y cada píxel está constituido por tres subpixeles, uno con fósforo rojo otro con verde y el último con azul, cada uno de estos subpixeles tienen un receptáculo de gas (una combinación de xenón, neón y otro  gases  ). Un par de electrodos en cada subpixel ioniza al gas volviéndolo plasma, generando luz ultravioleta que excita al fósforo que a su vez emite luz que en su conjunto forma una imagen. Es por esta razón que se necesitaron 70 años para conseguir una nueva tecnología que pudiese conseguir mejores resultados que los CRT’s o cinescopios.  Monitores CRT  El monitor está basado en un elemento CRT (Tubo de rayos catódicos), los actuales monitores, controlados por un microprocesador  para almacenar muy diferentes formatos, así como corregir las eventuales distorsiones, y con capacidad de presentar hasta 1600x1200 puntos en pantalla. Los monitores CRT emplean tubos cortos, pero con la particularidad de disponer de una pantalla completamente plana. Monitores color  : Las pantallas de estos monitores están formadas internamente por tres capas de material de fósforo, una por cada color básico (rojo, verde y azul). También consta de tres cañones de electrones, e igual que las capas de fósforo hay una por cada color. Para formar un color en pantalla que no sea ninguno de los colores  básicos, se combina las intensidades de los haces de electrones de los tres colores básicos. Monitores monocromáticos: Muestra por pantalla u solo color: negro sobre blanco o ámbar, o verde sobre negro. Uno de estos monitores con una resolución equivalente a la de un monitor a color, si es de buena calidad, generalmente es más nítido y legible.  Funcionamiento de un monitor CRT  En la parte trasera del tubo encontramos la rejilla catódica, que envía electrones a la superficie interna del tubo. Estos electrones al estrellarse sobre el fósforo hacen que este se ilumine. Un CRT es básicamente un tubo vacío con un cátodo (el emisor de luz  electrónico y un ánodo (la pantalla recubierta de fósforo) que permiten a los electrones viajar desde el terminal negativo al positivo. El yugo del monitor, una bobina magnética, desvía la emisión de electrones repartiéndolo por la pantalla, para pintar las diversas líneas que forman un cuadro o  imagen  completa.  Los monitores monocromos utilizan un único tipo de fósforo pero los monitores de color emplean un fósforo de tres colores distribuidos por triadas. Cada haz controla uno de los colores básicos: rojo, azul y verde sobre los puntos correspondientes de la pantalla.  A medida que mejora la tecnología de los monitores, la separación entre los puntos disminuye y aumenta la resolución en pantalla (la separación entre los puntos oscila entre 0.25mm y 0.31mm). Loa avances en los  materiales  y las mejoras de diseño en el haz de electrones, producirían monitores de mayor nitidez y contraste. El fósforo utilizado en un monitor se caracteriza por su persistencia, esto es, el periodo que transcurre desde que es excitado (brillante) hasta que se vuelve inactivo (oscuro).

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LCD - Pasivo

Si bien ya conocíamos y usábamos paneles LCD desde mediados de los años 70 en aparatos como calculadoras o relojes digitales e incluso ordenadores portátiles, no ha sido hasta finales del siglo pasado que la tecnología de pantallas planas basadas en LCD ha dado un salto cualitativo que ha permitido la introducción de dicha tecnología en el día a día.

El fundamento básico de los LCD consiste en una fina capa de LC (por lo general nemático) entre dos placas de vidrio unidas a sendos polarizadores. El la parte inferior se sitúa una fuente de luz que puede ser un simple espejo (en el caso de los LCDs reflectivos), una fuente activa como pueda ser un halógeno (en el caso de los LCDs transmisivos) o una combinación de ambos (en el caso de los LCDs transreflectivos). Podemos distinguir las siguientes arquitecturas de LCD: Twisted Nematics, Supertwisted Birifrengent Effect, Super Twisted Nematics y Dual Super Twisted Nematics.

Matriz pasiva Como hemos visto, el direccionamiento directo cuando los elemento se multiplican resulta difícil y poco eficiente. Para solventar este problema, se implementa una matriz pasiva, que consiste en unas filas de electrodos transparentes situados por encima y debajo de la capa LCD. Cada capa de electrodos esta situada perpendicularmente con respecto a la otra, de manera que cada fila de una capa se “intersecta” con la otra en un píxel LCD: Los píxeles se activan enviando un impulso de control a toda una fila y se suma o resta el voltaje de una columna. Si el voltaje resultante es suficiente, el píxel se activa, volviéndose opaco. El píxel tiene un corto tiempo de carga en el cual se vuelve opaco. Al eliminar la tensión, el LC, actual como un capacitador en descarga, tardando un tiempo en volverse transparente. Transmitiendo estos impulsos a un ratio adecuado (normalmente 60hz) se consigue el efecto de permanencia (al igual que un CRT). Este tipo de direccionamiento tiene la desventaja que a mayor densidad de filas y columnas, se crea un efecto campo que activa parcialmente los píxeles circundantes a uno activo, creando un efecto de “imagen fantasma”. Otro problema reside en el tiempo de descarga de las celdas, que ante cambios muy rápidos (como el movimiento de un puntero), se produzca un efecto de “rastro”.

LCD - Activo Matriz activa Si bien en una matriz pasiva el direccionamiento se produce por el cruce de tensiones por encima y debajo del LC, en una matriz activa el direccionamiento se produce por completo por debajo del LC, estando la parte superior cubierta con un electrodo continuo. El direccionamiento se produce mediante una matriz de TFT, donde cada transistor direcciona un píxel: En estas matrices, los transistores se pueden activar individualmente, provocando el efecto Freedericksz en cada píxel sin afectar a los circundantes. Este tipo de matrices no sufren las limitaciones de las pasivas (efecto fantasma y rastro), pero requieren una retroiluminación mayor ya que el TFT no es muy transparente y absorbe parte de la luz.

Iluminación Si bien ya hemos visto como un píxel de LC se activa y desactiva e incluso como se activa “parcialmente” (graduando el voltaje aplicado entre el estado ON y el estado OFF), este no puede generar luz por si mismo, sólo deja pasar la luz o no. Para poder ver la actividad de un píxel es necesaria una fuente de luz, que se sitúa en la parte posterior del LCD. En los LCD actuales distinguimos tres tipos de iluminación: reflectiva, transmisiva y transreflexiva.

Reflectivo Es el más sencillo de los métodos de iluminación y el más usado en los paneles más simples, como puedan ser los de calculadoras o relojes. Consiste en la colocación de un espejo o superficie reflectante, de esta manera la luz que nos permite ver el panel es producto de la reflexión de la luz ambiente en el fondo del LCD. Tiene la ventaja de no necesitar una fuente de tensión y por tanto no influye en el consumo del aparato. Como desventaja, depende fuertemente de la luz ambiental y del ángulo de incidencia de la misma.

Transmisivo La iluminación transmisiva es la usada en los paneles LCD modernos tales como los monitores TFT o las pantallas de los ordenadores portátiles. Consiste en colocar una fuente de luz blanca (un halógeno por norma general) en la parte posterior del LCD. Proporciona un buen contraste y definición independientemente de la luz ambiente. La fuente de luz ha de ser muy homogénea, si no, pueden aparecer sombras que desvirtúen la imagen y el color.

Transreflectivo El método Transreflectivo es una combinación de los dos anteriores. Incorpora una capa reflectiva pero también una fuente de luz que puede estar tanto detrás del reflector (teniendo este un cierto grado de transparencia) como bordeando la capa de LC (y aprovechando así el reflector). Ejemplos de este uso son las pantallas iluminadas de los teléfonos móviles o de ciertas consolas portátiles (como la GameBoy Advance SP).

TECNOLOGIA LCD