LCD TFT

TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) es una variante de pantalla de cristal líquido (LCD) que usa tecnología de transistor de película delgada (TFT) para mejorar su calidad de imagen. Las LCD de TFT son un tipo de LCD de matriz activa, aunque esto es generalmente sinónimo de LCD. Son usados en televisores, visualizadores de pantalla plana y proyectores. En computación, los monitores de TFT están desplazando la tecnología de CRT

Construcción

Las pantallas de cristal líquido normales, como las de las calculadoras, presentan elementos de imagen excitados en forma directa –se puede aplicar una tensión a través de un segmento sin que interfiera con otros segmentos de la pantalla. Esto no es posible en pantallas grandes con un gran número de píxeles, puesto que se requerirían millones de conexiones -conexiones en la parte superior e inferior para cada uno de los tres colores (rojo, verde y azul) de cada píxel. Para evitar esto, los píxeles son direccionados en filas y columnas, lo que reduce el número de conexiones de millones a miles. Si todos los píxeles de una fila son excitados mediante una tensión positiva y todos los píxeles de una columna son excitados con una tensión negativa, entonces el píxel que se encuentra en la intersección tiene el voltaje aplicado más elevado y es conmutado. El inconveniente de esta solución es que todos los píxeles de la misma columna reciben una fracción de la tensión aplicada, como ocurre con todos los píxeles de la misma fila, así a pesar de que no sean conmutados completamente, tienden a oscurecerse. La solución al problema es proporcionar a cada píxel su propio transistor conmutador, esto permite controlar a cada píxel por separado. La baja corriente de fuga del transistor implica que la tensión aplicada al pixel no se pierde durante las actualizaciones de refresco de la imagen en la pantalla. Cada píxel es un pequeño condensador con una capa transparente de óxido de indio y estaño en el frontal, una capa transparente en la parte posterior, y entre medio una capa aislante de cristal líquido.

La distribución de los circuitos en un TFT-LCD es muy similar a la utilizada en la memoria DRAM. Sin embargo, en vez de realizar los transistores usando obleas de silicio, estos son fabricados depositando una película delgada de silicio sobre un panel de vidrio. Los transistores ocupan sólo una pequeña fracción del área de cada píxel y la película de silicio de la superficie remanente es eliminada permitiendo que la luz pase a través de ella.

La capa del silicio para TFT-LCDs se deposita generalmente usando el proceso denominado PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) de un precursor de gas silano (SiH4) para producir una película amorfa de silicio. El silicio policristalino también se utiliza en algunas pantallas donde se requieren TFTs con un rendimiento más alto, típicamente en pantallas donde se requiere una resolución muy alta o en aquellas donde se desea realizar algún procesamiento de datos en sí mismo. Ambos tipos de TFTs, los de silicio amorfo y los de silicio policristalino presentan una prestación muy pobre frente a los transistores fabricados a partir de cristales de silicio simples.

Interfaz eléctrica [editar]

Los dispositivos de visualización exteriores como una TFT LCD usan mayoritariamente una conexión analógica VGA, mientras que la mayoría de los nuevos modelos disponen de un interfaz digital, como DVI o HDMI. Dentro de un dispositivo de visualización externo hay una tarjeta controladora para convertir VGA, DVI, HDMI, CVBS, etc. a la resolución nativa digital RGB que el panel de pantalla pueda usar. En un portátil el chip de gráficos directamente producirá una señal adecuada para la conexión TFT incorporada. El mecanismo de control de la luz de fondo se incluye normalmente en la misma tarjeta controladora.

El interfaz de bajo nivel de STN, DSTN o paneles de pantalla TFT usan tanto el TTL 5V o TTL 3,3 V que transmite Reloj de píxeles, sincronización horizontal, sincronización vertical, rojo digital, verde digital, azul digital en paralelo. Algunos modelos también tienen características de entrada / pantalla activa, y barrido de dirección horizontal y vertical de las señales de dirección.

Nuevas y grandes (> 15 ") pantallas TFT suelen utilizar señalización LVDS o TMDS que es el mismo interfaz paralelo, pero pondrá control y bits RGB en el número de líneas de serie de transmisión que son sincronizadas con un reloj en 1 / 3 de la Tasa de bits de datos.

La intensidad de la luz de fondo se controla normalmente por variación de unos pocos voltios DC a la luz de fondo de alto voltaje (1,3 kilovatios) - AC DC convertidor. También puede ser controlado por un potenciómetro o ser fijo. Algunos modelos usan la señal PWM para el control de la intensidad. El panel de pantalla desnudo sólo aceptará una señal de vídeo en la resolución determinada por el panel de matriz de píxeles destinado a la fabricación. Algunos paneles de pantalla ignorarán los bits de color LSB para facilitar la interferencia (8bit -> 6bit/color).

Los factores por los que una pantalla de un portátil no puede ser reutilizada directamente con una tarjeta de gráficos común de ordenador como la televisión, se debe principalmente a que carece de un equipo rescaler (a menudo el uso de alguna transformada de coseno discreta) que puede cambiar el tamaño de la imagen para adaptarse a la resolución nativa del panel de pantalla. Con señales analógicas como el controlador VGA de pantalla también tiene que realizar una conversión a alta velocidad de analógica a digital. Con señales de entrada digitales como DVI o HDMI algunos simples bits de relleno que se necesitan antes de alimentar al rescalar si la resolución de entrada no coincide con la resolución del panel de pantalla. Para CVBS o "TV" se necesita también el uso de un sintonizador y un decodificador y transformador de color.

Los paneles LCD TFT son habitualmente clasificados en las fábricas en tres categorías, en relación con el número de píxeles muertos, luz de fondo y la uniformidad de la luz de fondo y la calidad de los productos en general. Además, puede haber un máximo de + / - 2ms máxima diferencia de tiempo de respuesta entre los paneles individuales que llegaron a la misma línea de montaje en el mismo día. Las pantallas más pobres se venden a los vendedores sin nombre o utilizando un "valor" de los monitores TFT (a menudo marcadas con la letra V detrás del tipo de número), las que se encuentran en medio se orientan a los juegos o a la oficina en casa (a veces marcadas con la letra S), y las mejores pantallas suelen estar reservadas para un uso "profesional" (marcado con la letra P o S después de su tipo de número).

Actualmente el mercado está terminando de desplazar el CRT por las pantallas TFT y LCDs, las cuales están siendo el sustituto tanto en el ordenador como en el televisor. A fecha de 2009 es prácticamente imposible encontrar monitores de un tamaño inferior a las 17", además de haber pasado su formato de 4:3 a formato panorámico 16:9. Las conexiones que se están implantando están desplazando el viejo VGA para abrir paso al DVI y al nuevo HDMI.

El inconveniente actual es que aún la tecnología no permite alcanzar la calidad de imagen (existe una sensación de arenilla borrosa o pixelado en los TFT y LCDs) y velocidad de respuesta de los viejos CRT (2 ms). Aunque a favor hay una interesante cantidad de mejoras, como son un menor daño a la vista (recordemos que mirar un CRT es como clavar la vista a una bombilla), una resolución de imagen inalcanazable (el famoso FULL HD o 1080) y lo que siempre clamó a su éxito, un peso y volumen espacial considerablemente pequeños.