Cómo evitar la polarización de las pantallas TFT-LCD
La pantalla TFT-LCD es una pantalla de cristal líquido de tipo transistor de película delgada, conocida como «color verdadero» (TFT). Cada píxel de la TFT-LCD cuenta con un interruptor semiconductor, y cada píxel puede ser controlado directamente mediante un pulso puntual; por lo tanto, cada nodo es relativamente independiente y puede ser controlado de manera continua. Esto no solo mejora la velocidad de respuesta de la pantalla, sino que también permite controlar con precisión el nivel de color, haciendo que los colores de la TFT-LCD sean más realistas y vivos. Sin embargo, esta tecnología también presenta las desventajas de un consumo energético relativamente alto y un costo elevado.
El transistor de película delgada es un tipo de pantalla de cristal líquido con matriz activa. Puede controlar «activamente» cada píxel individual en la pantalla, lo que mejora considerablemente el tiempo de respuesta. El tiempo de respuesta general de los TFT es relativamente rápido, aproximadamente 80 milisegundos, y el ángulo de visión es amplio, alcanzando generalmente unos 130 grados.
Modo de conversión de polaridad para LCD con transistor de película delgada:
El voltaje de excitación de la molécula de cristal líquido no puede fijarse en un valor determinado; de lo contrario, la molécula de cristal líquido se polarizaría durante largo tiempo y, por consiguiente, perdería gradualmente sus características de giro. Por lo tanto, para evitar dañar la naturaleza de las moléculas de cristal líquido, es necesario cambiar la polaridad del voltaje de excitación de estas moléculas, lo que exige que el voltaje de visualización en la TFT-LCD se divida en dos polaridades: una positiva y otra negativa. Cuando el voltaje del electrodo de visualización es superior al voltaje del electrodo común, se denomina polaridad positiva. Cuando el voltaje del electrodo de visualización es inferior al voltaje del electrodo común, se denomina polaridad negativa. Tanto en la polaridad positiva como en la negativa, habrá un conjunto de niveles de gris con la misma luminosidad; así, cuando el valor absoluto de la diferencia de presión entre las capas de vidrio superior e inferior se mantiene constante, los niveles de gris mostrados serán exactamente los mismos. Sin embargo, en ambos casos, las moléculas de cristal líquido giran en direcciones exactamente opuestas, lo que evita la destrucción de las características mencionadas anteriormente, ya que el giro de las moléculas de cristal líquido no permanece siempre fijado en una sola dirección. Existen cuatro modos comunes de conversión de polaridad: inversión cuadro a cuadro, inversión fila por fila, inversión columna por columna y inversión punto por punto.
Para la inversión cuadro por cuadro, todos los puntos adyacentes en el mismo cuadro tienen la misma polaridad y los cuadros adyacentes tienen polaridades diferentes; para el modo de inversión línea por línea, la misma polaridad se encuentra en la misma línea, pero las líneas adyacentes tienen polaridades diferentes; para el modo de inversión columna por columna, la misma columna tiene la misma polaridad y las columnas adyacentes tienen polaridades diferentes; para la inversión punto por punto, cada punto tiene polaridades distintas respecto a sus puntos adyacentes superior, inferior, izquierdo y derecho.
En la actualidad, la mayoría de las TFT-LCD comúnmente utilizadas en computadoras personales están cambiando la polaridad del panel punto por punto.
La razón es que la calidad de visualización de la inversión punto por punto es mucho mejor que la de otros métodos de transformación. La tabla muestra la comparación de rendimiento de cuatro modos de conversión de polaridad: inversión cuadro por cuadro, inversión fila por fila, inversión columna por columna e inversión punto por punto. El llamado fenómeno de parpadeo consiste en que la pantalla tendrá una sensación de parpadeo; sin embargo, esto no es un efecto visual especial, sino que se debe a que cada vez que la pantalla se actualiza, la escala de grises de la pantalla mostrada cambiará ligeramente, lo que da la impresión de que la pantalla está parpadeando. Esto ocurre con mayor probabilidad al utilizar el modo de conversión de polaridad mediante inversión cuadro por cuadro. Dado que toda la imagen tiene la misma polaridad cuando se invierte cuadro por cuadro, la imagen será de polaridad positiva esta vez y de polaridad negativa la próxima vez. Si existe un pequeño error en el voltaje común, entonces el voltaje de escala de grises correspondiente a la misma polaridad positiva y negativa será diferente, y por supuesto, la percepción de la escala de grises también será distinta. En el caso de alternar constantemente las pantallas, se producirá parpadeo debido a la alternancia entre pantallas de polaridad positiva y negativa. El modo de cambio de polaridad de otros paneles también presentará este fenómeno de parpadeo, ya que, a diferencia de la inversión cuadro por cuadro, la polaridad de toda la pantalla se cambia al mismo tiempo; solo una línea, una columna o incluso un punto cambian de polaridad, lo cual no resulta evidente para el ojo humano.
El llamado fenómeno de diafonía es aquel en el que, entre puntos adyacentes, los datos que se van a mostrar se afectan mutuamente, lo que hace que la imagen mostrada sea incorrecta. Aunque existen muchas razones para el fenómeno de diafonía, este fenómeno puede reducirse siempre y cuando las polaridades de los puntos adyacentes sean diferentes.
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