Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline

1888-18971888, El Austríaco Freidrich Reinitzerdescubre el “Cristal Líquido” (Liquid Crystals)1897,El Científico Alemán Karl Braun inventa el TRC (The Cathode Ray Tube -CRT-)

Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline

1900-19701958, Las primerasnotas sobre la investigación del LCDson escritas en U.S. por elDr. Glenn Brown1963, Richard Williams and George Heilmeier sugieren utilizar “liquid crystal” en los display

Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline1900-1970

1967, James Fergasondescubre las "twisted nematic" (Torciones nemáticas) y el LCD. Produced el primer LCD de aplicación práctica.1968, RCA desarrolla un display basado en el “Esparcimiento de modo dinámico” (dynamic scattering mode - DSM-) de liquid crystals.

Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline1970-1980

1972,International Liquid Crystal Company (ILIXCO) produce el primer reloj LCD utilizando la idea de Fergason1973, ,Sharp produce la primera calculadora portatil, utilizando a DSM LCD.1979, Walter Spear and Peter LeComber fabrican el primer dysplay color utilizando lightweight Thin Film Transfer (TFT) LCD

Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline

1980- 20001985, Seiko-Epson producen el primer TV color LCD con pantalla de 2 pulgadas1992, Sharp desarrolla una pantalla de TFT LCD de 1.65 pulgadas, es utilizada como el primer ViewCam.

Liquid Crystal Displays (LCDs) Innovation Timeline

2000- Present2004, Philips presenta una pantalla 20″ 3-D LCD CeBIT en Hannover2005, Samsung Desarrolla una pantalla82″ Full HDTV TFT-LCD, 16:9 resolución 1080 x 1920

Other LCD application: LCD Projector

Digital Light Processing™ (DLP) Projector

Principio del Cristal Líquido

El cristal líquido es un material cuyo estadose encuentra entre un sólido y un líquido.

Posee características tanto de sólidos comode líquidos y por lo general es un líquido

turbio blanco. Sus moléculas estándispuestas normalmente de modo que el

cristal sea comparativamente opaco, y pasea ser transparente con la aplicación de una

tensión eléctrica o calor.

Principio del Cristal Líquido

Proceso de Pulido

Funcionamiento del Cristal Líquido

Funcionamiento de la placa polarizada

Funcionamiento de la placa polarizada

Funcionamiento de la película de alineación

Funcionamiento del panel LCD

Control de la luminocidad

Tipo de fabricación de la pantalla LCD

Pantalla de LCDTipo TSTN

Sistemas de la pantalla LSDSegmentos Matriz de puntos

Sistema de Matriz de puntos

Generación del color de la pantalla LCD

Generación del color de la pantalla LCD

Generación del color de la pantalla LCD

Sistemas de transferencia

Sistema de Transferencia EstáticoPoco utilizado

Sistema de Transferencia Dinámico a)Sistema de Matriz Pasivab)Sistema de Matriz Activa

Sistemas de Matriz Pasiva

Sistemas de Matriz Pasiva

Estructura de un sistema deMatriz Activa

Circuito equivalente delSistema de Matriz Activa

Samsung Confidential

1. Polarizing filter : This controls the light entering and leaving.

2. Glass substrate : This stops the filtering of electricity from electrodes

3. Transparent electrodes : These electrodes drive the LCD. A highly transparent material is used that will not interfere with the quality of the image's integrity.

4. Alignment layer : Film is used to align the molecules in a fixed direction.

5. Liquid crystals

6. Spacer : Maintains a uniform space between the glass plates. 7. Color filter : Color is expressed through the use of R, G and B filters.

8. Backlighting : The display is lit from behind to make the screen brighter. In some types of monochrome LCDs, a mirror is used in place of backlighting so the display can be seen with ambient light.

STRUCTURE of TFT LCD PixelSTRUCTURE of TFT LCD Pixel

Estructura del LCD-TFT

Upper Polarizer

Under Polarizer

TCP : Tape Carrier Package

D/IC

Circuito equivalente delSistema de Matriz Activa

Estructura de una Matriz TFT

Tensión eléctrica para elSistema de Matriz

Transmisión del sitema de Matriz Activa

Circuito de Transmisión LCD

Tipo Normal Blanco

CaracterísticasÁngulo de visión

CaracterísticasÁngulo de visión

Características - Ángulo de visiónSistema Multidominio

Ángulo de visión - Sistema MVA(Multi-domain Vertical Alignment)

Ángulo de visión - Sistema IPSIn-Plain Switching

Película compensada de forma ópticaMejor Ángulo de Visión y contraste

Sistema OCBOptically Compensated Birefringence

CaracterísticasTiempo de respuesta

La característica de respuesta de unapantalla LCD es la velocidad a la cual

la señal de entrada (señal de datos devideo) renueva la pantalla.

Si esta característica de respuesta eslenta, aparecerá una “imagen

fantasma” en la pantalla.

Tiempo de respuesta

RTA DemoResponse Time ACC

Mejora de la Velocidad de respuestaSistema de Impulso

Mejora de la Velocidad de respuestaSistema FFD (Feed Forward Driving)

Digital Video display

HH

1024*3 Pixels

768 lines

XGA(1024*768) Mode

HH

1024*3 Pixels

768 lines

SVGA(800*600) Mode

800*3 Pixels

600 lines

Digital Video display

HH

1024*3 Pixels

768 lines

VGA(640*480) Mode

640*3 Pixels

480 lines

Digital Video display

SCALER

H

640

H768 768

10241024

480

• Horizontal scaling ratio (Escala horizontal) = 1024/600 = 8/5

• Vertical scaling ratio (Escala Vertical) = 768/480 = 8/5

SCALER

A B C D E

A B C D EA B D

A B C D EA B D

640 pixels

1024 pixels

480 pixels

768 pixels

interpolación

A B C D E

8 pixels deben ser excitados por 5 pixels

8 pixels deben ser excitados por 5 pixels

Horizontal

Vertical

Es la herramienta matemática que genera la información faltante y necesaria

Algoritmos de interpolación

Interpolación

Los mayores grados de interpolación son los más convenientes, proveen la mejorcalidad de imagen. Los altos grados de interpolación son complejos y costosos, es por

esto que la interpolación de segundo orden es la usualmente implementada.

-Duplicación de línea

-Interpolación lineal / Simple promedio

-Interpolación con la línea adyacente

-Interpolación Bilineal

-Interpolación Bicúbica

-Mayores........

Interpolación de primer orden

Interpolación de segundo orden

Interpolación de tercer orden

Interpolación de alto orden

Circuito LVDS Interfaz LVDSLow Voltage Differential Signaling

Línea balanceada

Circuito de transmisiónDiagrama en Bloques

Placa InverterEs el circuito encargado de excitar y

controlar la fuente luminosa que abastece al panel.

Alimenta lámparas fluorescentes del tipo CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp)

Son parte integral del panel. No son reemplazables en forma individual.El sistema tiene protección integral.

Inverter - Diagrama en Bloques

Placa InverterCaracterísticas generales

Parámetro a medir 15" 17"Tensión de salida sin carga (Lámpara) 1.189 V 1.257 VTensión de salida con carga (Lámpara) 520 V 609 V

Frecuencia de salida 44,9 KHz. 46,7 KHz.Corriente promedio 8,09 ma 7,89 ma

Diagrama en bloques

ADC/IMAGE SCALER/

LVDS

(SE59AWJ-LF)

AC/DCADAPTER

RGB

HSYNCVSYNC

(PC)ANALOG

(PC) DIGITALRx2+ Rx2- Rx1+ Rx2- Rx0+ Rx0- RxC+ RxC-

MICOM

RTA

(S5D2542X)

FUNCTION PBA

12MHZ

TMDSLCD

PANEL

LVDS IC TRANSMITTER

LVDS ICTRANSMITTER

+14V

Mem

ory

Mem

ory

Mem

ory

5Vregulator

3.3V_MCUregulator

1.8V_Scalerregulator

3.3V_RTAregulator

1.8V_RTAregulator

3.3V_LVDSregulator

Pivot Sensor

+5V

+5V

+5V

+5V

SDA SCL

RetroiluminaciónTipo 16, 3 o 2 elementos

Monitor LCD - Vista posterior

Placa Main

Scaler

SE59AWJ-LF

RTA

S5D2542

MCUPivot Sensor

LVDS LVDS

Buzzer

Memory

Memory

Memory

DVI input

14V

Anlaoginput

Function connector