2.3.1. PANTALLAS LCD
Figura 9
Pantalla de cristal líquido Twisted Nematic (TN).
Una pantalla de cristal líquido o LCD (Liquid Crystal Display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica.
2.3.1.1. CARACTERÍSTICAS
Cada píxel de un LCD típicamente consiste de una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes, y dos filtros de polarización, los ejes de transmisión de cada uno están (en la mayoría de los casos) perpendiculares entre sí. Sin cristal líquido entre el filtro polarizante, la luz que pasa por el primer filtro sería bloqueada por el segundo (cruzando) polarizador.
La superficie de los electrodos que están en contacto con los materiales de cristal líquido es tratada a fin de ajustar las moléculas de cristal líquido en una dirección en particular. Este tratamiento normalmente consiste en una fina capa de polímero que es unidireccionalmente frotada utilizando, por ejemplo, un paño. La dirección de la alineación de cristal líquido se define por la dirección de frotación.
Antes de la aplicación de un campo eléctrico, la orientación de las moléculas de cristal líquido está determinada por la adaptación a las superficies. En un dispositivo twisted nematic, TN (uno de los dispositivos más comunes entre los de cristal líquido), las direcciones de alineación de la superficie de los dos electrodos son
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perpendiculares entre sí, y así se organizan las moléculas en una estructura helicoidal, o retorcida. Debido a que el material es de cristal líquido birefringent, la luz que pasa a través de un filtro polarizante se gira por la hélice de cristal líquido que pasa a través de la capa de cristal líquido, lo que le permite pasar por el segundo filtro polarizado. La mitad de la luz incidente es absorbida por el primer filtro polarizante, pero por lo demás todo el montaje es transparente.
Cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos, una fuerza de giro orienta las moléculas de cristal líquido paralelas al campo eléctrico, que distorsiona la estructura helicoidal (esto se puede resistir gracias a las fuerzas elásticas desde que las moléculas están limitadas a las superficies). Esto reduce la rotación de la polarización de la luz incidente, y el dispositivo aparece gris. Si la tensión aplicada es lo suficientemente grande, las moléculas de cristal líquido en el centro de la capa son casi completamente desenrolladas y la polarización de la luz incidente no es rotada ya que pasa a través de la capa de cristal líquido. Esta luz será principalmente polarizada perpendicular al segundo filtro, y por eso será bloqueada y el pixel aparecerá negro. Por el control de la tensión aplicada a través de la capa de cristal líquido en cada píxel, la luz se puede permitir pasar a través de distintas cantidades, constituyéndose los diferentes tonos de gris.
2.3.1.2. ESPECIFICACIONES
Es importante considerar los siguientes factores al evaluar un monitor LCD:
• Resolución: Las dimensiones horizontal y vertical expresadas en píxeles (por ejemplo, 1024 x 768). A diferencia de los monitores con tubos de rayos catódicos (CRT), las pantallas LCD tienen una resolución de soporte nativa que ofrece la mejor calidad.
• Ancho de punto: La distancia entre los centros de dos pixeles adyacentes. Cuanto menor sea el ancho de punto, tanto menor granularidad tendrá la imagen. El ancho de punto puede ser el mismo en sentido vertical y horizontal, o bien diferente (menos frecuente).
• Tamaño: El tamaño de un panel LCD se mide a lo largo de su diagonal (coloquialmente llamada área de visualización activa).
• Tiempo de respuesta: El tiempo mínimo necesario para cambiar el color de un pixel o su brillo. El tiempo de respuesta también se divide en tiempos de ascenso y de caída.
• Ángulo de visión: Es lo que coloquialmente se denomina dirección de visualización.
• Soporte de color: Cantidad de colores soportados. Coloquialmente conocida como gama de colores.
• Brillo: La cantidad de luz emitida desde la pantalla; también se conoce como luminosidad.
• Contraste: La relación entre la intensidad más brillante y la más oscura. • Aspecto: La proporción de la anchura y la altura (por ejemplo, 4:3, 16:9 y
16:10).
• Puertos de entrada: Por ejemplo DVI, VGA, LVDS o incluso S-Video y HDMI.
2.3.1.3. EL CONTROL DE CALIDAD
Algunos paneles LCD tienen transistores defectuosos, provocando que los píxeles se enciendan o se apaguen permanentemente, lo que se denomina comúnmente píxeles atascados o píxeles muertos, respectivamente. A diferencia de los circuitos integrados, los paneles LCD con unos pocos píxeles defectuosos suelen aún poder utilizarse. También es prohibitivo económicamente descartar un panel, con unos pocos píxeles defectuosos porque los paneles LCD son mucho más grandes que ICs. Los fabricantes tienen normas diferentes para determinar un número aceptable de píxeles defectuosos. El número máximo aceptable de píxeles defectuosos para LCD varía en gran medida. En un primer momento, Samsung tenía una política de tolerancia cero para los monitores LCD que se vendían en Corea. Actualmente sin embargo, Samsung se adhiere al estándar ISO 13406-2 que resulta menos restrictivo. En otras empresas se han llegado a tener políticas que toleraban hasta 11 pixeles muertos. Las políticas de píxeles muertos son un debate en el que se encuentran dos posiciones contrapuestas las de los fabricantes y los clientes. Para regular la aceptación de los defectuosos y para proteger al usuario final, la ISO publicó el estándar ISO 13406-2. Sin embargo no todos los fabricantes de LCD se ajustan a esta normativa y la norma ISO es a menudo interpretada de diferentes maneras.
Los paneles LCD tienen más probabilidades de tener defectos que la mayoría de ICs, debido a su mayor tamaño. La norma es mucho más seguida ahora debido a la feroz competencia entre los fabricantes y un mejor control de calidad. Un panel LCD SVGA con 4 píxeles defectuosos es generalmente considerado defectuoso y los clientes pueden solicitar un cambio por uno nuevo. Algunos fabricantes, en particular en Corea del Sur, donde se encuentran algunos de los mayores fabricantes de
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paneles LCD, como LG, ahora tienen "cero píxeles defectuosos de garantía" y se puede pedir que se sustituya el dispositivo por otro en caso de que un píxel sea defectuoso. Incluso donde esas garantías no existen, la ubicación de píxeles defectuosos es importante. Una pantalla con sólo unos pocos píxeles defectuosos puede ser inaceptable si los píxeles defectuosos están cerca unos de otros. Los fabricantes también pueden relajar sus criterios de sustitución de píxeles defectuosos cuando están en el centro del área de visualización.
Los paneles LCD también tienen defectos conocidos como mura, el cuál tiene como una pequeña grieta que provoca pequeños cambios en la luminosidad o en el color.
2.3.2. PANTALLA TÁCTIL
El concepto de una pantalla touch screen (pantalla sensible al tacto) es mas que una campaña publicitaria, una necesidad. El hombre es un ser curioso, que siempre le gusta el tocar todo lo que ve. Es parte de los cinco sentidos que posee; le gusta ver, le gusta oír, le gusta probar, le gusta oler y sobre todo quiere tocar las cosas.
Existe en el mundo miles de personas que no tienen, ni los recursos, ni el conocimiento del funcionamiento de las computadoras. En muchas regiones el nivel educativo es bajísimo. Aquí, la única manera de poder introducir una tecnología, es disminuyendo la cantidad de conocimientos requeridos y bajar el uso a un plano intuitivo - que haría la gente normalmente sin conocer el producto. Es mejor dejar que el usuario le indique al sistema lo que quiere sin tener que escribir comandos complejos o difíciles de entender. Para ello se requiere de una interfase usuario/computadora muy simple.
Un dispositivo que permite al usuario interactuar con el sistema con una interfase fácil de usar y comprender, es la tecnología de pantallas sensibles al tacto. Este dispositivo da un paso adelante de lo que nos proporciona un "mouse" - que fue un gran adelanto en la computación desde 1984; hoy todas las computadoras tienen uno. Esperamos en los siguientes años un crecimiento alto en la diversificación y el uso de pantallas sensibles al tacto o touch screen. Todavía existen algunas mejoras que se les tiene que implementar pero con la tecnología actual se pueden hacer muchas aplicaciones.
El último paso para la integración usuario-sistema será el reconocimiento por voz, pero aun falta mucho por hacer para poder integrar esta tecnología.