Guía De Pantallas: Pantallas de Plasma, Pantallas Electroluminiscentes y Mas.

Las pantallas de plasma son brillantes, tienen una amplia gama de colores y se pueden producir en tamaños bastante grandes, hasta 262 cm (103 pulgadas) en diagonal.

Tienen un nivel de negro de "cuarto oscuro" con muy poca luz, lo que crea un negro que es más adecuado para ver películas.

El panel de la pantalla tiene solo unos 6 centímetros (2,5 pulgadas) de grosor, mientras que el grosor total, incluida la electrónica, es inferior a 10 centímetros (4 pulgadas).

Las pantallas de plasma usan tanta energía por metro cuadrado como los televisores CRT o AMLCD.

El consumo de energía variará ampliamente según lo que esté viendo.

Las escenas brillantes, como un partido de fútbol, ​​consumen más energía que las oscuras.

Los gases de xenón y neón en un televisor de plasma están contenidos en cientos de miles de celdas diminutas que se encuentran entre dos placas de vidrio.

Los electrodos largos también se intercalan entre las placas de vidrio, en la parte delantera y trasera de la celda.

Los electrodos de dirección están ubicados detrás de la batería, a lo largo del vidrio trasero.

Los electrodos de visualización transparentes rodeados por un material dieléctrico aislante y cubiertos por una capa protectora de óxido de magnesio están montados en el frente de la unidad a lo largo de la placa de vidrio frontal.

Los circuitos de control cargan los electrodos de los caminos que se cruzan en la batería, creando una diferencia de voltaje antes y después de que el gas se ionice y forme un plasma; a medida que los iones de gas se precipitan hacia los electrodos y chocan, se emiten fotones.

En los paneles de plasma monocromáticos, el estado ionizado se puede mantener aplicando un voltaje de bajo nivel en todos los electrodos horizontales y verticales, incluso después de eliminar el voltaje ionizante.

Para borrar una celda, se elimina todo el voltaje de un par de electrodos. Este tipo de panel tiene características inherentes de memoria y no se utilizan fósforos.

Se agrega una pequeña cantidad de nitrógeno al neón para aumentar la histéresis.

En los paneles de colores, la parte posterior de cada celda está recubierta de fósforo.

Los fotones ultravioleta emitidos por el plasma excitan estos fósforos para que emitan luz coloreada. Por tanto, el funcionamiento de cada pila es comparable al de una lámpara fluorescente.

Cada píxel consta de tres unidades de subpíxeles individuales, cada una con un fósforo de color diferente. Un subpíxel tiene fósforo rojo, un subpíxel tiene fósforo verde y un subpíxel tiene fósforo azul. Estos colores se mezclan para formar el color general del píxel, similar al "triple" de un CRT con máscara de sombra.

Pantalla electroluminiscente de película delgada

La electroluminiscencia es la separación de electrones y huecos en un material (generalmente semiconductor) como resultado de la recombinación radiativa. Los electrones excitados liberan energía en forma de fotones: luz. Antes de la recombinación, los electrones y los huecos se separan debido al dopaje del material para formar una unión pn (en dispositivos electroluminiscentes como los LED de semiconductor), o excitados por la influencia de electrones energéticos acelerados por fuertes campos eléctricos (como en los fósforos de las pantallas electroluminiscentes).

Los paneles electroluminiscentes basados en fósforos en polvo se utilizan a menudo como retroiluminación para pantallas de cristal líquido. Proporcionan fácilmente una iluminación suave y uniforme en toda la pantalla mientras consumen relativamente poca energía. Sin embargo, requieren voltajes relativamente altos.

Recientemente, se han desarrollado materiales electroluminiscentes de película delgada que emiten luz azul, roja y verde, lo que ofrece el potencial para pantallas electroluminiscentes a todo color y de larga duración. En cualquier caso, el material EL debe estar encerrado entre dos electrodos, y al menos un electrodo debe ser transparente para permitir que escape la luz generada.

El vidrio recubierto con óxido de indio u óxido de estaño generalmente se usa como electrodo frontal (transparente), mientras que el electrodo posterior está recubierto con un metal reflectante. Además, otros materiales conductores transparentes, como el revestimiento de nanotubos de carbono o PEDOT, también se pueden utilizar como electrodo frontal.

A diferencia de las luces de neón y fluorescentes, las luces EL no son dispositivos de resistencia negativa, por lo que no requieren circuitos adicionales para regular la cantidad de corriente que fluye a través de ellas.

En principio, las lámparas EL se pueden fabricar en cualquier color. En comparación con las luces de neón, los dispositivos EL consumen menos energía y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como vallas publicitarias y señales de seguridad.

Condujo (condujo )

Condujo (condujo ) es un diodo semiconductor que emite luz incoherente de espectro estrecho cuando se polariza eléctricamente en la dirección directa de una unión pn. Este efecto es una forma de electroluminiscencia. Un LED suele ser una fuente de luz de área pequeña, a menudo con óptica adicional añadida en el chip para dar forma a su patrón de radiación. El color de la luz emitida depende de la composición y condición del material semiconductor utilizado y puede ser infrarrojo, visible o casi ultravioleta. Los LED se pueden utilizar como fuentes de luz domésticas comunes. Al igual que los diodos ordinarios, los LED consisten en un chip de material semiconductor impregnado o dopado con impurezas para formar una unión pn.

Al igual que con otros diodos, la corriente fluye fácilmente desde el lado p, o ánodo, hacia el lado n, o cátodo, pero no al revés.

Los portadores (electrones y huecos) fluyen hacia la unión desde electrodos con diferentes voltajes. Cuando un electrón se encuentra con un agujero, cae en un nivel de energía más bajo y libera energía en forma de fotón.

La longitud de onda de la luz emitida y su color dependen de la energía de banda prohibida del material que forma la unión pn.

En los diodos de silicio o germanio, los electrones y los huecos se recombinan a través de transiciones no radiativas que no producen emisión de luz porque son materiales de banda prohibida indirecta.

Los materiales utilizados en los LED tienen brechas de banda directas con energías correspondientes a la luz infrarroja cercana, visible o ultravioleta cercana.

Los LED generalmente se construyen sobre un sustrato de tipo n con electrodos conectados a una capa de tipo p depositada en su superficie. Los sustratos de tipo P, aunque menos comunes, ocurren.

Muchos LED comerciales, especialmente GaN/InGaN, también usan sustratos de zafiro. Un sustrato transparente a la longitud de onda emitida y sostenido por una capa reflectante aumenta la eficiencia del LED. El índice de refracción del material de encapsulación debe coincidir con el del semiconductor; de lo contrario, la luz generada se refleja parcialmente en el semiconductor, donde puede absorberse y convertirse en calor adicional, lo que reduce la eficiencia. También se pueden agregar recubrimientos antirreflectantes.

Pantalla de cristal líquido (LCD)

Una pantalla de cristal líquido de matriz activa (AMLCD) es un tipo de pantalla plana que actualmente es la opción preferida para las computadoras portátiles debido a su peso ligero, buena calidad de imagen, amplia gama de colores y largo tiempo de respuesta. Es una opción abrumadora para los constructores de computadoras. El ejemplo más común de una pantalla de matriz activa contiene, además de polarizadores y celdas de cristal líquido, una matriz de transistores de película delgada (TFT) que se usa para fabricar TFT LCD. Cada píxel de una pantalla LCD normalmente consta de una capa de moléculas dispuestas entre dos electrodos transparentes y dos filtros polarizadores, con sus ejes de transmisión (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí.

Dado que no hay cristal líquido entre los filtros polarizadores, la luz que pasa a través del primer filtro será bloqueada por el segundo polarizador (cruzado).

La superficie de los electrodos en contacto con el material de cristal líquido se trata para alinear las moléculas de cristal líquido en una dirección específica. Este tratamiento suele consistir en una fina capa de polímero que se frota en una dirección con un paño o similar. La dirección de alineación del cristal líquido se define entonces por la dirección de frotamiento.

Cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos, el par hace que las moléculas de cristal líquido se alineen paralelas al campo eléctrico, torciendo la hélice. Esto reduce la rotación de polarización de la luz incidente y el dispositivo aparece gris.

Si el voltaje aplicado es lo suficientemente grande, las moléculas de cristal líquido en el centro de la capa están casi completamente desenroscadas y la polarización de la luz incidente no gira cuando pasa a través de la capa de cristal líquido. Entonces, esta luz se polarizará principalmente de forma perpendicular al segundo filtro y, por lo tanto, se bloqueará, y el píxel aparecerá negro.

Al controlar el voltaje aplicado a la capa de cristal líquido de cada píxel, se puede permitir el paso de diferentes cantidades de luz, formando así diferentes niveles de gris.

Tanto el material de cristal líquido como el material de la capa de alineación contienen compuestos iónicos. Si se aplica un campo eléctrico de una polaridad particular durante mucho tiempo, este material iónico será atraído a la superficie y degradará el rendimiento del dispositivo.

Esto se puede evitar aplicando una corriente alterna o invirtiendo la polaridad del campo eléctrico cuando se direcciona el dispositivo.

Cuando se requiere una gran cantidad de píxeles en una pantalla, no es factible controlar cada píxel directamente, porque entonces se requiere un electrodo separado para cada píxel. En su lugar, las pantallas están multiplexadas.

En una pantalla multiplexada, los electrodos de un lado de la pantalla están agrupados y conectados entre sí (generalmente en columnas), y cada grupo tiene su propia fuente de voltaje. Por otro lado, los electrodos también están agrupados (generalmente en filas) y cada grupo tiene un sumidero de voltaje.