PANTALLAS PLANAS

INTRODUCCION.

En estos tiempos, sabemos que la tecnología avanza mas y mas día con día, nuestros aparatos son cada ves mas pequeños y de mayor capacidad (en todos los aspectos), nuestros autos son cada ves mas grandes, inteligentes y seguros, la rama computacional avanza y crece increíblemente día con día, y que decir de nuestros dispositivos visuales que son mas potentes, de menor tamaño, consumen menos energía y poseen una mayor definición de imagen, es cuestión de tiempo para que estos adelantos tecnológicos estén completamente a nuestro alcance. Hoy en día las pantallas planas se encuentran prácticamente en cualquier lugar al que vamos, y poco a poco va desplazando a las tecnologías del siglo pasado, pero es muy importante no solo ser parte de la sociedad consumista, necesitamos entender el funcionamiento de estas nuevas tecnologías para poder ser algo mas que simples compradores y poder ser parte de la revolución tecnológica que se vive día con día, para esto se explicara el funcionamiento de las principales tecnologías que hacen posible que el asombroso desempeño de las pantallas que vemos cada día.

COMOSE FABRICA UNA PANTALLA DE PLASMA.

Este tipo de pantallas, que hoy en día son la sensación por su practico ahorro de espacio, gran calidad de imágenes (high definition) y diseño futurista, son vendidas en todo el mundo con un gran éxito, sin embargo no muchas personas se preguntan como funcionan y como se fabrica este tipo de tecnología que ha desplazado a los televisores “viejos” que funcionaban a base de un tubo emisor de rayos catódicos (cinescopio) el cual nos presentaba líneas de luz a gran velocidad a través de una pantalla de fosforo (solo se iluminaba un punto de la pantalla la vez) y dando la sensación así de estar observando imágenes en movimiento.

Estas nuevas pantallas basan su funcionamiento y fabricación por 2 placas de cristal unidas paralelamente (fig. 1), aquí se encuentra el secreto de las tv ultra planas, ya que entre estas placas se encuentra una matriz o malla de células individuales y diminutas (pequeñas cavidades), cada una mide una fracción de centímetro (fig. 2), y a su ves están interconectadas por medio de miles de electrodos microscópicos que harán circular una corriente eléctrica por cada célula de la pantalla, estas células se llena a su ves con una mezcla de gases inertes, estos gases son el Neón y el Xenón y al pasar electricidad a través de estos gases se crea el plasma (que es una forma de la materia, la cual las moléculas del gas están ionizadas y conducen la electricidad, como en un rayo), que a su ves origina luz (fig. 3).

Una ves que se cargan los televisores con los gases antes mencionados, se genera un problema y es que el Neón y el Xenón solamente generan luz UV al ser excitados por una corriente eléctrica, esto no es conveniente ya que este tipo de luz no es visible para el ojo humano, para corregir este detalle se hace uso de la química y cada célula se cubre proporcionalmente de fósforo de color rojo verde y azul para poder hacer que la luz proveniente del plasma sea visible para nuestros ojos, la elección de estos colores, no es casualidad ya que únicamente con estos 3 colores podemos generar cualquier color con las combinaciones correctas de intensidad de cada uno (fig. 4). El dispositivo que hasta ahora hemos descrito, aun esta lejos de ser un televisor como el que conocemos actualmente ya que no es capaz aun de generar imágenes definidas, sonidos ni mucho menos sintonizar canales de TV, para esto se le agregan en la parte posterior los bloques correspondientes para cada proceso de control deseado, como la señal, los formatos y los sintonizadores necesarios para la pantalla y que se conforme un televisor.

La parte mas importante de este sistema es el dispositivo que controla la generación de imágenes ya que es importante saber que cada una de las células que se mencionaron con anterioridad es excitada por una corriente diferente en función a la imagen que se quiera mostrar, este proceso es complicado por que se deben de controlar la corriente de miles de células independientes, para que cada una se comporte emitiendo la luz del color que se desea y el funcionamiento en conjunto de todas nos cree imágenes que si a su vez cambian rápidamente aparentaran movimiento y se permitirá apreciar la televisión del modo que conocemos actualmente (fig. 5).

Fig 5 (imagen final de una pantalla terminada)

FUNCIONAMIENTO DE LAS PANTALLAS LCD.

Hoy en día es muy común oír hablar de pantallas LCD, y según los que saben de la materia han venido de traer una serie de ventajas. Pero en realidad, en términos terrenales, ¿de que se trata este tipo de pantallas? ¿Y porque las sustituimos por los displays de LEDs? Estas y algunas otras respuestas se dan a continuación.

Antes de cualquier cosa ¿LCD? Eso que significa porque en realidad eso no nos proporciona mucha información. Pues bien estas tres siglas significan, traducido al español, Pantalla de Cristal Líquido (Liquit Crystal Display) (fig. 6). Dicho tipo de tecnología se lo debemos a Jack Janning quien lo invento para una compañía llamada NCR hace mas de 40 años pero no fue sino hasta hace poco tiempo sale a la luz para innovar y reducir costos a comparación de los antiguos displays. Pues bien las pantallas LCD llevan en su interior miles de cristales líquidos (fig. 7), que físicamente no son ni líquidos ni sólidos, sino más bien ambos en un estado intermedio. Gracias a esto pueden orientar la luz, aunque no pueden generarla, por lo que necesitan de una fuente externa que le proporcione dicha luz, con esto podemos explicar que cuando es de noche requerimos una fuente externa para ver nuestro reloj.

El sistema eléctrico que compone a las pantallas LCD consta de dos placas casi paralelas transparentes y conductoras esto dentro del medio cristalino mencionado anteriormente.

Cuando pasa la luz a través de las placas, éstas reorientan la luz y el material cristalino da la forma de la representación que se desea.

Para familiarizarnos mas con las pantallas LCD podemos mencionar algunos ejemplos para ubicarlas mejor, cualquiera de nosotros hemos tenido en nuestras manos una calculadora, un celular, cámaras fotográficas y algunas pantallas grandes, en efecto estos son buenos ejemplos de pantallas LCD. Sobre todo las pantallas pequeñas porque son más baratas y más fáciles de hacer que las pantallas de plasma.

En si aun que existen varias tecnologías para fabricar las LCD se rigen por un principio muy sencillo: dejar o no pasar la luz. Básicamente lo que se hace es mediante ya sea un capacitor o un transistor TFT se proporcionan un campo eléctrico a cada píxel y según el campo eléctrico que se genere será la orientación de los cristales de la LCD.

Haciendo una analogía seria algo así como una persiana cuando la abrimos dejamos pasar luz cuando la cerramos provocamos la oscuridad.

Ahora bien en una pantalla LCD para cada píxel debemos asociar un dispositivo de control es decir cada punto tiene un diminuto transistor.

Por esta razón es que las LCD no producen un barrido progresivo como lo hacen las TV de rayos catódicos.

Uno de sus defectos es que al utilizar únicamente la polarización como medio de emisión se requieren de fuentes externas y por esta es que existen tres tipos de visualización: que son

Modo reflector: en esta forma de visualización, la LCD tiene una superficie reflectora en el fondo por lo que requiere de una fuente luminosa externa, y en caso de existir no podremos ser capaces de distinguir algo en la pantalla.

Modo transmisor: en esta forma de visualización, la LCD tiene una Fuente propia que esta detrás de la misma por lo que no será necesaria ninguna fuente externa para poder observar la imagen de la pantalla

Modo transflector: en esta forma de visualización, la LCD tiene una Fuente propia que esta detrás de la misma y además cuenta con una superficie reflectora por lo que se puede verse con luz externa con la interna, este es el mas usual pues es como las LCD de los Celulares y relojes.

En general esta es la forma en la que operan las LCD y las variaciones serian únicamente dependiendo del tipo de materiales que se usen.

Cabe hacer notar que cualidad de solo funcionar con polarizacion da la oportunidad de hacer pantallas multiperspectiva, tal como se ve en la siguiente noticia.

Finalmente después de todo esto bastara decir que son muy económicas en su consumo y consumen poca corriente y prácticamente no generan calor pues no producen la luz por si mismas lo que las hace mas eficientes y ligeras por lo que son muy portátiles, aun mas que las de plasma y prácticamente son equiparables en características.

COMO FUNCIONAN LAS PANTALLAS TOUCH SCREEN.

Estas pantallas son las llamadas pantallas táctiles o para ubicarlas mejor, son las pantallas en las que podemos elegir las opciones que se muestran en la misma con solo tocarlas ya sea con el dedo o con algún apuntador y son utilizadas en cajeros automáticos, agendas electrónicas, en una palm, etc.

El principio que rige a esta tecnología consiste en poder monitorear algún dato físico que cambie cuando la pantalla es presionada.

La gran mayoría de estas pantallas cuenta con toda una serie de laminas transparentes y cristales para poder permitir la visualización de la LCD que siempre esta tras todas estas placas de detección como puede verse en la figura 8.

Fig. 8 (conformación pantalla touch screen)

Existen muchas tecnologías que permiten hacer esta función, pero la mas usada es aquella en la que la que la pantalla funciona con placas o laminas, destacando las que son como dos resistores alimentados por una batería (uno para el eje horizontal X y otro para el vertical Y), que además forman una cuadricula sobre la pantalla, definiendo puntos específicos para detectar si existe presión sobre la misma. La detección del punto exacto de presión se hace tomando en cuenta, que si una corriente fluye a través de una resistencia (la corriente es proporcionada por una batería) esta, forzosamente tiene un voltaje asociado y además la resistencia del eje es permite medir el voltaje en muchos puntos entonces lo que se hace, es que, cuando se presiona la pantalla se hace coincidir la placa de la resistencia en un punto con una placa conductora (ver la figura 9) que permitirá conocer el voltaje de dicha resistencia (pues existe una división del voltaje que varia según el punto de contacto tal como ocurre con un potenciómetro (ver la figura 10) y de ese modo relacionarlo con un punto especifico del eje correspondiente pues cada eje tiene su placa resistente y su placa conductora de monitoreo.

Así finalmente se conocerá el punto exacto en el eje Y y X tomando en cuanta los voltajes obtenidos en cada placa de monitoreo

En si, este es el principio de funcionamiento de la detección del punto de presión sobre la pantalla táctil, pero quizás lo mas relevante sea que una vez encontrado el punto, el software del dispositivo determina la función a realizar según lo que esta desplegando en su pantalla (ver figura 11).

REFERENCIAS:

• http://www.mkpe.com
• http://www.siliconlight.com
• http://www.principia-optics.com
• http://www.dlp.com .
• http://www.enterate.unam.mx/Articulos/2006/enero/plasma.htm

• http://external.cache.el-mundo.net/navegante/graficos/2001/04/tactil.swf
• www.dicoverychannel.com (¿Como lo hacen?)

AUTORES:

- Cerecedo Hernández Daniel.

- González Valdes Luis David.

- Manzo Ruiz Norma Angélica.

- Osornio Ortega Miguel Ángel