TRABAJO PRACTICO DE SSI – “MONITORES” – Álvarez, Felicetti, Flaminio, Furman, Koloditzky – 5° Informática B

TP Periféricos

Monitores

Profesora: Clara Freud

Grupo:Álvarez MaximilianoFelicetti DanielaFlaminio Noelia

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Furman KevinKoloditzky Mayra

ÍndiceObjetivo ----------------------------------------------------------------------Pág. 2

Introducción-----------------------------------------------------------------Pág. 2

¿Qué es un monitor CRT color? ----------------------------------------Pág. 3

¿Qué es un monitor LCD color? ----------------------------------------Pág. 4

Monitor de matriz activaMonitor de matriz pasiva

¿Qué es un monitor de plasma?---------------------------------------Pág. 6

¿Qué es el plasma?

Comparación de monitores----------------------------------------------Pág. 8

Pantallas táctiles-----------------------------------------------------------Pág. 9

Pantallas táctiles por infrarrojos.Pantallas táctiles resistivas.Pantallas táctiles y touchpad capacitivos.Pantallas táctiles de onda acústica superficial

Nuevas Tecnologías------------------------------------------------------Pág. 11

Tecnología 3Lcd Pantalla 3D

Glosario----------------------------------------------------------------------Pág. 13

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Bibliografía ----------------------------------------------------------------Pág. 14

Objetivo:

El objetivo de nuestro informe es mostrar nuestros conocimientos acerca de los monitores, su funcionamiento y los distintos tipos que se encuentran en un lenguaje fácil y comprensible para todos nosotros.

Introducción:

La visión es el sentido que aporta la mayor cantidad de información al ser humano. Por tanto, es interesante que la computadora produzca señales luminosas como resultado del procesamiento de los datos, de los cuales se obtiene información.Un monitor o pantalla de computadora, es un periférico de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora. En las próximas páginas daremos a conocer los distintos tipos de monitores y su respectivo funcionamiento.

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¿Qué es un monitor CRT color?

Un monitor CRT (Tubo de Rayos Catódicos) es uno de los más conocidos por todos. Este tipo de monitor se utiliza en televisores y ordenadores, entre otros. Produce una excelente calidad de imagen con una resolución de alta calidad y es bastante económico.Ahora bien, se preguntarán, ¿cómo es que funciona este monitor?Dentro de éste, se encuentran tres tubos de rayos catódicos (B). Su nombre hace referencia a que emiten un haz de electrones, el cual es una luz incolora que en el dibujo resultante se representa con los colores RGB (Red, Green, Blue) para poder identificarlos.Antes de impactar, los haces atraviesan una máscara de sombras (C), que básicamente es una malla metálica con orificios que permite que éstos no se desvíen, a la hora de impactar sobre el fósforo, el cual se ilumina cuando se le proporciona energía. Son utilizados tres tipos de fósforo diferentes, uno Rojo, otro Azul y uno Verde. Estos tres tipos, agrupados, forman una triada, la unidad minima representada por un monitor, llamada píxel. La cantidad total de los mismos es llamada resolución. Los haces que se emiten, son enfocados por dos bobinas (E), de las cuales una esta ubicada arriba de los tubos, y otra debajo de los mismos. Éstas, actúan como imanes, y determinan el enfoque es los haces de electrones para que impacten en los pixeles de cada una de las líneas.Los impactos de haces sobre los píxeles se realizan de una manera determinada, esto hace referencia a los barridos horizontales, es decir se van recorriendo todos los píxeles con el haz de electrones fila por fila de izquierda a derecha. Luego de cada barrido horizontal, para pasar a la fila siguiente se produce un retardo horizontal que es el tiempo que se emplea para volver al primer píxel (del lado izquierdo) de la fila siguiente. Cuando se completan todos los barridos en todas las filas se completa un barrido vertical. Esto se realiza varias veces por segundo recibiendo el nombre de frecuencia, es decir, la cantidad de barridos verticales que se realizan durante este lapso de tiempo.

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¿Qué es un monitor LCD color?

Un monitor LCD (display de cristal líquido) es un tipo de pantalla usada en computadoras, televisiones y la mayoría de los artefactos electrónicos como los relojes de mesa. Su funcionamiento es el siguiente:

1- Una fuente emite luz, la cual se esparce en todas direcciones. La luz que se emite dentro del monitor se llama retroiluminación.

2- El polarizador vertical hace que las ondas de luz atraviesen esta capa únicamente de forma vertical

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3 y 4- El micro transistor emite impulsos eléctricos de diferentes cargas sobre las células del cristal líquido. El cristal liquido es un material que tiene la propiedad de retorcerse al entregarle electricidad, entonces, en las células en las que el microtransistor da impulsos eléctricos estas

reaccionan formando un espiral (retorciéndose) y en las que no reciben ningún impulso se quedan rectas (esto se puede interpretar como 0 y 1). El ángulo en que giran estos espirales depende de la carga que se le entregue a las células, a mayor carga mayor es el mismo. Este ángulo va de 0° a 90°. Al pasar la luz el cristal líquido funciona como un “tobogán” o una vía. La luz cambia su posición dependiendo de la del cristal, si el cristal se retuerce la luz se retuerce también y en el mismo ángulo, si no se retuerce la luz tampoco.

5- En la siguiente capa, la luz pasa por un filtro de color, el cual le otorga color al haz. El color puede ser rojo, verde o azul. Cada uno de estos colores le dan color a un subpíxel y el conjunto de los tres forman un píxel.

6- Este polarizador es horizontal, deja pasar únicamente a aquellos haces que cambiaron su posición, es decir que se torcieron. Los que se torcieron 90° pasan totalmente y obtienen el máximo brillo, en cambio, los que se torcieron menos pasan en menor medida y de esta manera obtienen menos brillo del color. Los haces que quedaron verticales no logran pasar este polarizador (el haz de color rojo en este caso no logra pasar) y quedan bloqueados.

Al final los tres haces llegan a la pantalla y forman un píxel. La combinación de los tres en su máximo brillo forman el blanco y el bloqueo de los tres haces resultan en negro.

Tecnologías utilizadas en monitores LCD:

- Monitor de matriz activa (Tecnología TFT: Transistor de película fina): El funcionamiento del monitor LCD recién explicado tiene la tecnología TFT, la cual se basa en la capa con los microtransistores. Estos dan electricidad al cristal líquido, el cual se retuerce dependiendo de la carga que se le entrega. Hay tres microtransistores por cada píxel, uno para cada color (azul, rojo y verde).Las ventajas de esta tecnología es que los microtransistores retienen la carga y, entonces, el cristal líquido no cambia su posición hasta que el microtransistor reciba una carga diferente. De esta manera se elimina el parpadeo de la pantalla producido por el refresco de la imagen y ahora se habla del tiempo de respuesta (tiempo en que se tarda en mostrar una imagen).El ángulo de visión de estos monitores es amplio y el costo de este es mayor comparado al de matriz pasiva.

- Monitor de matriz pasiva (Tecnología DSTN: Double-layer Super Twist Nematic): El funcionamiento de este monitor se basa en que hay un transistor para cada fila y para cada columna de píxeles, por lo que al encenderse y apagarse, los transistores refrescan (actualizan) a esas filas y columnas. El

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refrescamiento no es muy frecuente, por lo que se produce parpadeo en las imágenes.El ángulo de visión de estos monitores es reducido y el costo del mismo es menor.

¿Qué es un Monitor de Plasma?

Antes de entender como funciona el monitor de plasma, es pertinente hablar, sobre el plasma propiamente dicho.El objetivo principal de las pantallas de plasma, es iluminar luces fluorescentes de color para conformar una imagen. El elemento que compone a una luz fluorescente es el plasma, un gas formado por átomos eléctricamente cargados (iones positivos libres) y electrones (partículas con carga negativa). Lo que lo diferencia de un gas en condiciones normales, es que este ultimo, esta constituido solo por partículas neutras, es decir, igual numero de protones y electrones. Si al gas se le suma suficientes electrones libres, mediante la incorporación de electricidad, la situación del gas cambia, en otras palabras, en un gas en estado plasma con corriente eléctrica atravesándolo, las partículas negativas intercambian sus áreas con las positivas, desplazándose constantemente. En esta situación, las partículas se chocan entre ellas y da como resultado que los átomos del gas se alteren y emitan fotones (luz) de energía. Los gases utilizados en las pantallas de plasma reciben el nombre de Xenón y Neón, los cuales liberan fotones ultravioletas que son utilizados para impactar sobre el fósforo y esto provoca la emisión de luz visible.El esquema de funcionamiento de pantalla de plasma combina características de los CRT (como la utilización de fósforo) y los LCD con respecto al sistema de direccionamiento.

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Los gases Xenón y Neón en una pantalla de plasma están contenidos en cientos de miles de celdas diminutas entre dos pantallas de cristal (A1) (A2). Los electrodos también se encuentran entre los dos cristales, en la parte frontal y posterior de las celdas (B1) (B2). Ciertos electrodos se ubican detrás de las celdas, a lo largo del panel de cristal trasero. Los electrodos de pantalla están organizados en filas horizontales, mientras que los electrodos de direccionamiento se agrupan en columnas verticales, conformando una malla.

Cuando los electrodos realizan una descarga de alto voltaje, el gas plasma contenido en las celdas emite luz ultravioleta e impacta la capa de fósforo, la cual toma temperatura. Cuando el electrón regresa a su nivel normal, libera energía en forma de luz del color correspondiente al del fósforo. Esto se realiza miles de veces en una fracción de segundo, cargando cada una de las celda. Este proceso se refiere al refrescamiento de pantalla.

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Cada píxel está compuesto por tres celdas separadas (subpíxeles), cada una con fósforos de diferentes colores (C). Un subpíxel tiene un fósforo con luz de color rojo, otro verde y el otro azul. Estos colores se mezclan para crear el color final del píxel de forma análoga a como se hace en las triadas de las máscaras de sombras de los CRT. Variando los pulsos eléctricos que viajan a través de las diferentes celdas miles de veces por segundo, el sistema de control puede incrementar o reducir la intensidad del color de cada subpíxel para crear billones de combinaciones.

Efecto “Quemado”: el efecto quemado sucede en las pantallas de plasma al permanecer mucho tiempo una imagen estática sobre ésta, lo cual hace que la pantalla quede marcada con la imagen incluso después de ser cambiada o de apagar el dispositivo. Igualmente este defecto ya no se visualiza en las pantallas mas recientes del mercado.

Comparación entre monitores

CRT LCD (TFT) PLASMAFuncionamiento

fósforo luz fósforo

Tamaño ancho delgado delgadoPrecio económico alto mas altoDurabilidad 10000 a 20000 hs 50000 hs 30000 hsPeso pesado liviano pesadoUsos Se pueden usar en PC y

TVSe pueden usar en PC y TV. Se usan también en relojes, calculadoras, cámaras digitales, móviles, entre otros.

No se pueden usar en PC porque en éstas se trabaja con mas imágenes fijas; suelen estar muchas horas encendidos, y se trabaja con resoluciones altas y con pocas pulgadas

Tamaño Hasta 40’’ 15’’ a 47’’ 32’’ a 103’’

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pantallaConsumo de energía

alto bajo alto

Ángulo de visión

160º a 180º 140º a 160º 160º a 180º

Ventajas - Excelente calidad de imagen (definición, contraste, luminosidad). - Resolución de alta calidad

- Buena calidad de colores- No produce parpadeo- Poca generación de calor- No genera radiaciones eléctricas y magnéticas

- No contiene mercurio- Gran tamaño de pantalla- Amplio ángulo de visión- Excelente brillo

Desventajas - Presenta parpadeo por el refrescado de imagen- Consumo de energía- Genera de calor- Produce de radiaciones eléctricas y magnéticas- Alto peso y tamaño

- Alto costo- Angulo limitado de visibilidad- Brillo limitado- Bajo tiempo de respuesta de píxeles- Contiene mercurio

- Vida útil corta- Costo de fabricación elevado, superior a los LCD- Consumo de electricidad elevado- Poca pureza del color- Alto consumo energético y alta emisión de calor

Pantallas táctiles

Las pantallas táctiles son muy antiguas, estas se crearon hace 40 años, aunque comenzaron a utilizarse masivamente durante los últimos años. Es una pantalla que mediante un contacto directo sobre su superficie permite la entrada de datos y de órdenes al dispositivo. Además, actúa como periférico de salida, mostrando los resultados introducidos previamente. Este contacto también se puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal. Así pues, la pantalla táctil puede actuar como periférico de entrada y periférico de salida de datos. Todo esto se logra mediante sistemas táctiles, los más importantes son:

• Pantallas táctiles por infrarrojos.• Pantallas táctiles resistivas.• Pantallas táctiles y touchpad capacitivos.

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• Pantallas táctiles de onda acústica superficial.

Pantallas táctiles por infrarrojos

Este es el sistema más antiguo. En los bordes de la pantalla existen unos emisores y receptores de infrarrojos donde de un lado de la pantalla están los emisores y del otro los receptores. Esa pantalla tiene la forma de una matriz de rayos infrarrojos verticales y horizontales. Cuando se pulsa sobre la pantalla se interrumpe sobre un rayo vertical y otro horizontal, donde de este modo se conoce donde se pulso y actúa según la consecuencia.Las ventajas de este tipo de pantallas, es que son simples y no oscurecen la pantalla. Y las

desventajas es que son caras y voluminosas. Además son muy sensibles a la suciedad y pueden detectar fácilmente pulsaciones (Ej.: una mosca).

Pantallas táctiles Resistivas

Es uno de los tipos de pantallas mas usadas, esta formada por dos capas de material conductor transparente, con resistencia a la corriente eléctrica, con una separación entre las dos capas. A la hora que se toca la capa exterior de la pantalla se produce un contacto entre ambas capas conductoras, de esta manera se produce un cambio en la corriente eléctrica permitiendo a un controlador calcular el punto de contacto en el que se ha tocado la pantalla midiendo la

resistencia. Existen varios tipos de pantallas resistivas según el número de hilos conductores que usan (entre 4 y 8 hilos).Cada una de las capas esta tratada con un material conductor resistivo transparente (usualmente es oxido de indio y estaño). Cada una de estas capas mide las posiciones del eje X y la del eje Y.Este tipo de pantallas son las más económicas, se las pueden tocar con cualquier objeto, no se ven afectadas por el polvo y el agua. Aunque, tiene una perdida del 25% del brillo total debido a las múltiples capas necesarias y se las puede dañar con elementos afilados.

Pantallas táctiles y touchpad capacitivos

Touchpad capacitivosSon los Mouse, utilizados para reemplazar a los Mouse convencionales. Está formado por una rejilla de dos capas de tiras de electrodos, una vertical y una

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horizontal, separadas por un aislante y conectadas a un sofisticado circuito. Este se encarga de medir la capacidad entre cada electrodo vertical y horizontal.La posición en la que se encuentra el dedo se calcula a la perfección, se basan en las variaciones de la capacidad en varios puntos hasta determinar el centroide de la superficie de contacto. También se puede medir la presión que se hace con el dedo, no se puede utilizar otro elemento que no sea el dedo, soporta el polvo, la humedad, electricidad estática, etc.

Pantallas táctiles capacitivasSon pantallas que tienen una capa conductora de cristal (generalmente de oxido de indio y estaño). A cada una de las 4 esquinas de la pantalla se le aplica tensión eléctrica. Una capa que almacena cargas se sitúa sobre el cristal del monitor. Es por eso que cuando la persona entra en contacto con el monitor se pueden transferir algunas cargas, ya que el ser humano tiene energía propia. Este tipo de pantallas tiene la desventaja de que solo puede ser tocada con objetos cargados eléctricamente. Entonces cuando se toca la pantalla, la computadora se encarga de calcular, mediante la diferencia de carga entre cada esquina, el lugar donde se toco y esta información la envía al software de control de la pantalla táctil. Las ventajas de este tipo de pantalla es que tiene alta claridad y resolución, ya que al tener menos capas sobre el monitor, la visibilidad de la pantalla mejora y la imagen se ve más clara. También al ser muy robustas son difíciles de arruinar.

Pantallas táctiles de onda acústica superficial

Este tipo de pantallas quedan cubiertas por una capa de ondas de ultrasonido. Estas ondas se transmiten horizontalmente y verticalmente, hay dos detectores que reciben las ondas, uno para cada eje. Cuando alguien toca la pantalla se produce una interferencia en la capa de ultrasonido, entonces el sistema se encarga de medir el momento de contacto entre la pantalla y el usuario/objeto. Además de encontrar el punto de contacto, es capas de detectar la presión que ejerce el dedo sobre la pantalla. Las ventajas de este dispositivo es que tienen excelente resolución, precisión y sensibilidad y responden al toque de cualquier objeto. Las desventajas es que son costosas y las afecta la grasa, el agua y el polvo atmosférico.

Nuevas Tecnologías

Tecnología 3Lcd

Epson ha descubierto que usar una

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combinación de tres pantallas LCD para producir una imagen final es una forma óptima de lograr imágenes más nítidas y hermosas en los televisores y proyectores. De ahí surge la tecnología 3LCD, que toma su nombre precisamente de las pantallas LCD, pero son dos tecnologías diferentes.Los sistemas de proyección 3LCD ofrecen imágenes vibrantes, ya que son capaces de reproducir el espectro completo de colores. Especialmente en las partes oscuras de las imágenes, la precisión de cada panel LCD permite una transición suave desde las zonas claras a las oscuras, y color a color, incluso en los cambios más sutiles. El diseño transistorizado de 3LCD ofrece un registro exacto del color, para que usted pueda ver imágenes nítidas, detalladas y precisas sin que se produzca ningún efecto de arco iris o se quiebre el color.Esta tecnología es increíblemente versátil y es usada en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, los sistemas 3LCD muestran las señales completas de transmisión de alta definición.

Así es cómo funciona la tecnología 3LCD:

1. Fuente de luz: Primero, una fuente luminosa proyecta luz blanca sobre una combinación de espejos. Estos espejos separan la luz en sus tres colores básicos: rojo, verde y azul.

2. Separación de colores: Cada de uno de los tres colores pasa a través de su propio panel LCD. La tecnología 3LCD tiene tres LCD separados, uno para cada color.

3. Imágenes individuales: Cada LCD toma la señal digital que recibe de la señal transmitida o de la computadora y crea una imagen. A medida que la luz coloreada pasa a través del panel LCD, se forma una sola imagen en color con sombreado preciso.

4. Imagen compuesta: Las tres imágenes de colores individuales se combinan por medio de un prisma para formar una imagen a todo color. El rojo, verde y azul pueden ser combinados para formar millones de colores, creando así una imagen de gran realismo.

5. Proyección: La vibrante imagen a todo color entonces pasa a través de una lente y es proyectada en una pantalla o superficie de visualización. Este proceso amplía el tamaño de la imagen final con exactitud hasta en los más pequeños detalles.

6. La imagen final: El resultado final es una imagen llena de color, vibrante, de extraordinario realismo y con pleno movimiento.

Pantalla 3D

En esta ocasión Philips presentará su pantalla 3D basada en la tecnología WOWvx que

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consigue aportar al espectador una auténtica experiencia de imágenes tridimensionales sin usar gafas especiales, con alto grado de brillo y de contraste, con unos colores muy reales.

Esta pantalla puede mostrar contenidos de 2D y de 3D, y se puede conectar a través de una interfaz DVI estándar a un PC, permitiendo visualizar contenido software basado en las actuales bibliotecas de gráficos (como por ejemplo OpenGL). La pantalla permite extensiones para los paquetes de animación 3D más populares para que se pueda exportar animaciones 3D al formato "2D-plus-depth".

Con esta innovadora herramienta de comunicación los espectadores se convertirán en parte del espectáculo tridimensional.

Glosario

Píxel: (picture element, "elemento de imagen") es la menor unidad posible con la que se compone cualquier imagen digital en una computadora. El plural es píxeles

Monitor: es un periférico de salida que, mediante una interfaz, muestra los resultados del procesamiento de una computadora.

CRT: Tubo de rayos catódicos

Bobina: es un componente electrónico que almacena energía eléctrica en forma de campo magnético

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Fósforo: Son substancias fluorescentes empleadas en las pantallas de CRT o de plasma y en lámparas fluorescentes.

LCD: Display de cristal líquido

Cristal líquido: sustancia que se comporta al mismo tiempo como un líquido y como un sólido. Las moléculas de un cristal líquido pueden desplazarse unas respecto a otras con bastante facilidad, de forma semejante a las de un líquido. Sin embargo, todas las moléculas de un cristal líquido tienden a estar orientadas del mismo modo, algo similar a la estructura molecular de un cristal sólido. Los cristales líquidos sólo mantienen su doble naturaleza sólida y líquida en un determinado rango de temperaturas y presiones.Es posible manipular las propiedades ópticas de un cristal líquido sometiéndolo a un campo magnético o eléctrico que cambia la orientación de sus moléculas. Por ejemplo, cuando se les aplica un campo eléctrico pequeño, algunos cristales líquidos pasan de ser claros a ser opacos, o adquieren la capacidad de girar la luz polarizada

Transistor: es un dispositivo del cual se obtiene corriente amplificada

Filtro polarizador: Un filtro polarizador es un material que selecciona a una determinada dirección de oscilación del campo eléctrico de una onda electromagnética como la luz. Cuando un haz de luz no polarizada atraviesa dicho material, la luz saliente (transmitida) queda polarizada. Un filtro polarizador puede disminuir la intensidad luminosa de un haz de luz polarizado e incluso bloquear su paso

TFT: Transistor de película fina

DSTN: Double-layer Super Twist Nematic

Durabilidad: Tiempo en que el monitor va a funcionar %100 bien. Esto es debido a que llegado un momento este pierde brillo y calidad de imagen

Resolución: es el número de puntos que puede representar el monitor por pantalla, en horizontal por vertical, cuanto mayor sea la resolución de un monitor, mejor será la calidad de la imagen

Bibliografía

http://www.monitron.com.ar

http://www.ecojoven.com/dos/05/tactil.html

http://es.wikipedia.org/wiki/LCD

http://www.atc.us.es/descargas/Tecnologias_para_la_adquision_de_imagenes_(Bloque1).pdf

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http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2007/09/16/166975.php (plasma)

http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/imagen-y-sonido/2007/10/21/170867.php (LCD)

http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2007/12/16/172989.php (Pantallas táctiles)

http://www.canaltecnia.com/tecnologia-3d-de-philips

http://www.alegsa.com.ar/Dic/pixel.php

http://www.maestrosdelweb.com/principiantes/conoce-la-historia-de-los-monitores/

“Monitores de Plasma y de Diodos Emisores de Luz”, UIDE-Bits, Boletín 11, 2003

“Monitores CRT y LCD”, UIDE-Bits, Boletín 8, 2003

Libro: “Así funciona su ordenador por dentro” de Ron White

Mundo Tecno (Primera Entrega) – Clarín | VIVA

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