INTRODUCCIÓN A LOS
DISPOSITIVOS DE PANTALLA
LCD (Liquid Crystal
Display) (display de crystal liquido)
Es
conveniente para equipos portátiles con pantallas de hasta 15” , como computadoras tipo
agenda (Palm), equipos de video portatiles, DVDs con pantalla incorporada, PCs
portátiles, etc. debido a su peso liviano y bajo consumo de
energía.
Recientes
avances en esta tecnología han permitido aumentar el tamaño de las pantallas de
LCD, mejorando los colores, los contrastes, los ángulos de observación y el
costo. Fue la primer pantalla que reemplazó al TRC y por lo tanto es la que
tiene mayores antecedentes de producción.
El cristal
liquido no genera luz, solo la regula cambiando su coeficiente de transmisión.
La fuente de luz se encuentra detrás de la pantalla LCD y generalmente es uno o
mas tubos fluorescentes. Esta estructura es totalmente distinta a la de un TRC y
muchos usuarios se quejan de que las imágenes no son naturales.
ARREGLOS DE LED (Light
Emitter Diode)
Es en
realidad una aplicación de los leds individuales formando triadas de colores
rojo, verde y azul. El nivel de luminosidad de este tipo de pantallas es alto,
por lo tanto es bueno para pantallas externas, como letreros, pantallas de
tráfico, pantallas de estadios, etc. Este tipo de pantalla tiene limitaciones en
cuanto a la resolución de la imagen cuando se trata de pantallas de dimensiones
pequeñas. Para pantallas de estadios puede tener mayor definición que otros
tipos. Ver la
Fig.4 .2.1.
Su
costo es elevado debido al costo de cada led individual y su conexionado y los
colores no son exactamente los que corresponden al TRC pero en general son los
que mas se aproximan si los leds están bien elegidos.
OLED (Organic LED) también
llamados OEL (Organic Electroluminiscense)
Es lo último
en tecnología de pantalla, con buenas características, como muy bajo peso, bajo
consumo de energía, alta resolución, estructura delgada (algunos son inclusive
flexibles y se adaptan a la superficie de la pared). Se utiliza en teléfonos
portátiles, TVs pequeños, DVDs con pantalla, displays y nuevos dispositivos de
video. Ver la fig. 4.3.1.
Fig.4.3.1 Display de un auto radio
Aun están en
la fase experimental con el inconveniente de que la vida media de los pixeles
rojos es bastante menor que la de los azules y verdes.
En lo que
sigue de esta entrega vamos a analizar solo las pantallas de
plasma.
PLASMA
Un
dispositivo de plasma opera con un píxel formado por una célula gaseosa similar
a una lámpara de neón. Solo que el gas utilizado no es neón sino una mezcla de
gases raros que emite luz ultravioleta que por supuesto no es visible. La luz
ultravioleta incide en una superficie de fósforo similar a la usada en las
pantallas de TRC y genera una imagen con los colores clásicos. Ver la figura
4.4.1.
Fg.4.4.1 Pantalla de plasma
Entre sus
inconvenientes está el hecho que la iluminación por descarga gaseosa requiere
excitación con tensiones altas que deben ser variadas para cambiar el brillo de
cada píxel y eso dificulta la fabricación de los circuitos integrados. La
estructura de esta pantalla es bastante mas pesada que la de un LCD pero mucho
mas liviana que la de un TRC de características similares.
Otra
característica interesante de un plasma es que los pixeles emiten su propia luz
igual que un TRC pero con la diferencia de que no existe una iluminación difusa
de fondo lo que genera relaciones de contraste tan altas como 1.000 veces en
tanto que un TRC de muy buena calidad solo llega a unas 50
veces.
CONEXIÓN Y
CONFIGURACIÓN
Cada marca
posee su propia forma de interconectar los equipos, nosotros vamos a tomar como
ejemplo la marca Pioneer.
Para
conectar la pantalla a lo que se suele llamar “Media Receiver” (receptor
multimedia) o mas comúnmente en América Latina “caja mágica” se utiliza un
conector DVI (Digital Visual Interface). Este conector provee conexiones
digitales de alta velocidad, especiales para transmisión de datos de video. Esta
Interfase es ideal para evitar la doble conversión que siempre existe en una
pantalla plana. En efecto el procesamiento de la señal para adecuarla a la
cantidad de píxeles que posee la pantalla requiere un complejo procedimiento
matemático que solo se puede realizar si las señales analógicas que salen del
receptor se transforman en digitales. Pero un receptor moderno realiza un
procesamiento digital de las señales y por lo tanto no tiene sentido realizar un
doble procesamiento convirtiendo la señal de digital en analógica para sacarla
luego como analógica, si en la pantalla se la tiene que procesar pasándola de
analógica a digital.
La salida
digital es una salida por componentes, es decir por Y Pb y Pr (luminancia,
diferencia al azul y diferencia al rojo) garantizando de este modo la menor
cantidad de procesamientos posibles, porque estas son precisamente las señales
enviadas por la emisora luego de codificadas digitalmente. Ver la
fig.5.1.1.
Fig.5.1.1 Conexión
digital por componentes
A
continuación vamos a enumerar todas las entradas y salidas de una moderna
pantalla.
Entradas de
antena: una de pin fino, que recibe señales de VHF y UHF de cable o aire.
Entrada A/V
(delantera): Un conector RCA de audio mono y otro de video
compuesto
Entradas A/V
(posteriores): tres conectores, uno de video compuesto y los otros de audio
estereofónico.
Salida A/V
(posterior): Un conector RCA para audio mono y otro para video
compuesto
Entrada de
S-Video (delantera): Un conector de 5 patas para entradas separadas de luma y
croma
Salida de
S-Video (posterior): Un conector de 5 patas para salidas de luma y
croma
Entradas de
S-Video (posteriores): 3 conectores de 5 patas selecionables desde el control
remoto como video 1 video 2 y video 3.
Entradas
componentes: Dos entradas de componentes (Y, Pb, Pr) una digital y otra
analógica.
Entrada
D-Sub 15 (delantera): Una entrada para la salida de monitor de una PC del tipo
RGB
Vamos a dar una corta explicación
sobre todas las señales indicadas anteriormente:
RGB: Señal
de video compuesta por los 3 colores primarios: Rojo, Verde y Azul. Todo el
espectro de color se puede representar mediante la variación de la intensidad de
estos 3 colores. Esta señal RGB tiene que modificarse antes de procesarse o
transmitirse ya que su ancho de banda es muy amplio.
La
información de la imagen en colores y en blanco y negro está combinada dentro de
las señales RGB.
Señal de
video por componentes (CS de Component signal). También
conocida
como señal
Y/Pb/Pr ó Y/Cb/Cr. La componente “Y” de esta señal representa la información de
blanco y negro contenida en la señal RGB. Las señales “Pb” y “Pr” y “Cb” y “Cr”
son señales de diferencia de color, las cuales se derivan matemáticamente de la
señal RGB original como Cb = B –Y y Cr =
R – Y . Ver la fig.5.1.2.
Fig.5.1.2 Salida de video
por componentes
Las señales
RGB o las Y/Pb/Pr y la señal compuesta de video son diferentes entre si y por lo
tanto no son compatibles. Se necesita un transcodificador para convertir una
señal RGB en señal por componentes o por diferencias de color y
viceversa.
Las
señales de supervideo S-Video o de super VHS se generaron originalmente en los
videosgrabadores para mejorar la calidad original de las películas VHS (Video
Home System). Los discos DVD simplemente tomaron esa norma y la utilizaron
porque no hacia falta crear otra. Los
DVDs originales generaban solo SVHS. Para poder observar esas normas en una
pantalla hay que convertirla en un formato apto para esto. Ver la
Fig.5 .1.3.
Fig.5.1.3
El
primer paso es corregir el conector S-Video, que es un conector que siempre
presente en los reproductores de DVD y los Home.
La
señal por componentes esta dividida en 3 partes: una parte es la información de
blanco y negro (Y) y las otras son las dos señales de diferencia de color (Pb y
Pr). La conexión
S-Video mantiene separada la información “Y” y combina las señales de diferencia
de color en una sola señal de color (C). Sólo van dos señales a la pantalla, la
luminancia por un lado y la crominancia por otro.
La
señal de video compuesto CV (Composite video): Es una señal de video compuesta
por la información blanco y negro (Y) y por la información de color (C) ambas
mezcladas en un mismo cable. El hecho de transmitir ambas informaciones por el
mismo cable genera varios problemas en la imagen, tanto en los sistemas PAL
(Phase Alternating Line) como en el NTSC (National Television System Committee).
La desventaja consiste en que una vez juntadas las informaciones de color “C” y
la información blanco y negro “Y”, no pueden volver a quedar perfectamente
separadas debido a limitaciones de ambos sistemas.
TECNOLOGÍA BÁSICA DEL
DISPLAY DE PLASMA
¿Qué
es el plasma?: La física nos enseña que todos los materiales pasan por tres
fases de acuerdo a la temperatura; fase sólida a baja temperatura en donde las
moléculas o los átomos ocupan un lugar físico determinado y estable; una fase
líquida a temperatura media en donde la substancia toma la forma del recipiente
que la contiene y los átomos y moléculas no ocupan un lugar determinado, hasta
que el liquido permanezca en reposo luego de un tiempo y por último la fase
gaseosa a alta temperatura en donde los átomos y las moléculas vibran
enérgicamente y se desplazan de un punto a otro. Un material cambiará su
condición a medida que aumenta la temperatura. Ver la
fig.6.1.1.
La
física moderna considera un cuarto estado de agregación de la materia a una
temperatura muy alta. Esta condición es el estado plasmático o de plasma en
donde las partículas del gas se ionizan generándose iones negativos y positivos.
Es decir que existen cuatro grados de agregación de la materia: Sólido, Líquido,
Gaseoso y Plasmático. La diferencia entre el estado plasmático y el gaseoso es
que en el primero los átomos se modifican perdiendo electrones y en el segundo
no; los átomos son siempre neutros.
Tenga en cuenta que el gas dentro de la pantalla está a una elevada
temperatura y por lo tanto hay perdida de calor y eso significa que esta
pantalla no tiene un gran rendimiento.
Hay 2 tipos
de pantalla de plasma aunque la primera ya es historica:
1. Pantalla
de plasma tipo DC: Se aplica una tensión continua a los electrodos de la celda
para que esta genere iones gaseosos. Cuando estos iones vuelven a su estado
estable se descargan emitiendo luz ultravioleta. Este sistema tiene muy baja
persistencia y la pantalla tiene muy poca duración por efectos de la corrosión
electrolítica de los electrodos.
2. Pantalla de plasma tipo AC: Se aplica una tensión alterna AC a los electrodos de la celda. Los iones gaseosos se energizan y al volver al estado estable emiten luz ultravioleta. Estos cambios de estados se repiten constantemente a la misma frecuencia de la tensión aplicada. Con este sistema de excitación el gas tiene mas persistencia que con el de tensión continua y no existe el problema de la corrosión. Como la pantalla tiene mas rendimiento puede excitarse a menor corriente y eso reduce la temperatura de trabajo y la perdida de rendimiento térmico.
