TFT
siglas de Thin Film Transistor (en inglés: Transistor de Película Fina), es un tipo especial de transistor de efecto campo que se fabrica depositando finas películas de un semiconductor activo así como una capa de material dieléctrico y contactos metálicos sobre un sustrato de soporte. Un sustrato muy común es el cristal. Una de las primeras aplicaciones de los TFTs son las pantallas de cristal líquido.
Los TFTs se pueden fabricar con una gran variedad de materiales semiconductores. El más común es el silicio. Las características del TFT basado en el silicio depende de su estado cristalino. Esto es, que la capa de semiconductor puede ser silicio amorfo, silicio microcristalino o puede haber sido templado en un polisilicio. Otros materiales que pueden ser usados como semiconductores en TFTs son el cadmio selenio (CdSe) y óxidos de metal como el Óxido de Zinc. Los TFTs también pueden ser fabricados usando materiales orgánicos (Organic TFT u OTFT).
Usando semiconductores y electrodos transparentes, como el Indio-Óxido de Estaño (ITO), los dispositivos TFT pueden hacerse completamente transparentes.
Los TFTs se pueden fabricar con una gran variedad de materiales semiconductores. El más común es el silicio. Las características del TFT basado en el silicio depende de su estado cristalino. Esto es, que la capa de semiconductor puede ser silicio amorfo, silicio microcristalino o puede haber sido templado en un polisilicio. Otros materiales que pueden ser usados como semiconductores en TFTs son el cadmio selenio (CdSe) y óxidos de metal como el Óxido de Zinc. Los TFTs también pueden ser fabricados usando materiales orgánicos (Organic TFT u OTFT).
Usando semiconductores y electrodos transparentes, como el Indio-Óxido de Estaño (ITO), los dispositivos TFT pueden hacerse completamente transparentes.
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.
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.
Tipos
TN+Film (Twisted Nematic + Film). Es el tipo de visualización más común, atribuible a su coste de producción bajo y amplio desarrollo. El tiempo de respuesta de un píxel en los paneles TN modernos, es lo suficiente rápido para evitar rastros de sombras y efectos fantasmas (problemas de refresco), que eran un problema de los monitores LCDs de tecnología pasiva. Los tiempos de respuesta rápidos han sido la virtud más importante de esta tecnología, aunque en la mayoría de los casos este número no refleja el rendimiento a través de las transiciones de los posibles colores. Los tiempos de respuesta tradicionales fueron dados acuerdo a un estándar ISO como la transición desde el negro hacia el blanco y no reflejaron la velocidad de las transiciones de los tonos grises (una transición mucho más común para cristales líquidos en la práctica). El uso moderno de tecnologías RTC (Response Time Compensation - Overdrive) han permitido que los fabricantes reduzcan el gris de las transiciones de gris (G2G) significativamente, mientras que el tiempo de respuesta ISO queda casi igual. Las tiempos de respuesta son dadas ahora en las cifras de G2G, con 4ms y 2ms como valores comunes para los modelos fundamentados en la tecnología de TN+film. Esta estrategia de mercadotecnia, combinado con el coste relativamente más bajo de la producción para pantallas TN, ha resultado en el dominio de TN en el mercado del consumidor.
IPS
IPS (In-Plane Switching) (Alternación En-El-Plano) fue desarrollado por Hitachi en 1996 para superar los pobres ángulos de visión y reproducción de color de los paneles TN. La mayoría también soporta 8 bits de color reales. Estas mejoras vinieron con una pérdida de tiempo de repuesta, que estaba inicialmente en el orden de los 50ms. Los paneles de IPS eran también sumamente costosos. IPS desde entonces ha sido reemplazado por S-IPS (Super-IPS, Hitachi en 1998), que tiene todos los beneficios de la tecnología de IPS más un tiempo de refresco de píxel mejorado. Aunque la reproducción de color se acerca a la de los CRTs, el contraste es relativamente pobre. La tecnología S-IPS es ampliamente usada en los paneles de 20" y más. LG y Philips permanecen como unos de los fabricantes principales de paneles basados en S-IPS.
IPS (In-Plane Switching) (Alternación En-El-Plano) fue desarrollado por Hitachi en 1996 para superar los pobres ángulos de visión y reproducción de color de los paneles TN. La mayoría también soporta 8 bits de color reales. Estas mejoras vinieron con una pérdida de tiempo de repuesta, que estaba inicialmente en el orden de los 50ms. Los paneles de IPS eran también sumamente costosos. IPS desde entonces ha sido reemplazado por S-IPS (Super-IPS, Hitachi en 1998), que tiene todos los beneficios de la tecnología de IPS más un tiempo de refresco de píxel mejorado. Aunque la reproducción de color se acerca a la de los CRTs, el contraste es relativamente pobre. La tecnología S-IPS es ampliamente usada en los paneles de 20" y más. LG y Philips permanecen como unos de los fabricantes principales de paneles basados en S-IPS.
MVA
MVA (Alineación Vertical Multidominio) fue desarrollado en 1998 por Fujitsu originalmente como un punto intermedio entre TN e IPS. Consiguió una respuesta de pixel rápida (en su momento), amplios ángulos de visión, y el contraste alto, en desmedro de la luminosidad y la reproducción de color. Los paneles de MVA modernos pueden brindar amplios ángulos de visión (sólo superados por la tecnología S-IPS), buena profundidad de negro, buena reproducción y profundidad de color, y rápidos tiempos de respuesta gracias al uso de tecnologías RTC. Hay varias tecnologías "de siguiente generación" basadas en MVA, incluyendo P-MVA y A-MVA de AU Optronics, como así también S-MVA de Chi Mei Optoelectronics. Los analistas predijeron que MVA sería la tecnología a seguir, pero sin embargo TN ha dominado el mercado. Un factor contribuyente era el mayor costo de MVA, conjuntamente con un tiempo de respuesta más lento (que aumenta considerablemente cuando se dan cambios pequeños en la luminosidad). Los paneles de MVA más económicos también pueden usar "dithering"/FRC.
PVA
PVA (Alineación Vertical por Patrones) y S-PVA (Super Alineación Vertical por Patrones) son las versiones alternativas de la tecnología de MVA ofrecidas por Samsung. Desarrollado por separado, padece del mismo problema que el MVA, pero a cambio ofrece contrastes muy altos como 3000: 1. Los paneles PVA económicos también usan "dithering"/FRC. Todos los paneles S-PVA son de 8 bits de color reales y no usan ningún método de simulación de color. PVA y S-PVA pueden brindar una buena profundidad de negro, amplios ángulos de visión y S-PVA puede ofrecer además tiempos de respuesta rápidos gracias a modernas tecnologías de RTC.
PVA (Alineación Vertical por Patrones) y S-PVA (Super Alineación Vertical por Patrones) son las versiones alternativas de la tecnología de MVA ofrecidas por Samsung. Desarrollado por separado, padece del mismo problema que el MVA, pero a cambio ofrece contrastes muy altos como 3000: 1. Los paneles PVA económicos también usan "dithering"/FRC. Todos los paneles S-PVA son de 8 bits de color reales y no usan ningún método de simulación de color. PVA y S-PVA pueden brindar una buena profundidad de negro, amplios ángulos de visión y S-PVA puede ofrecer además tiempos de respuesta rápidos gracias a modernas tecnologías de RTC.
Interfaz eléctrica
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.
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.
que buena pagina
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