Desarrollo de sistemas de instrumentación avanzados para la caracterización y optimización de pantallas de cristal líquido

Tesis doctoral de José Isidro Santos García

El objetivo de este trabajo es diseñar, implementar y verificar sistemas de instrumentación avanzados que permitan la caracterización y optimización electroóptica de diferentes tecnologías de pantallas de cristal líquido (cl). En este marco se desarrolló inicialmente un sistema de medida de corrientes de conmutación y polarización eléctrica, que posteriormente fue modificado por una segunda versión que incluía algunas mejoras sustanciales respecto del primero. Estos sistemas permitían medir valores de corriente de conmutación muy bajos (del orden de nanoamperios) con buena relación señal-ruido. Además, simultáneamente permitía obtener la integral de dichas corrientes de conmutación consiguiendo así la polarización eléctrica de la pantalla de cristal líquido bajo estudio. Esta información aporta datos muy útiles sobre las características electroópticas de dichas pantallas y permite acometer el diseño de drivers optimizados para pantallas multiplexadas de cl con unas razonables posibilidades de éxito. adicionalmente, se desarrolló un sistema de iluminación trasera específico para pantallas multiplexadas pertenecientes a la tecnología de cl antiferroeléctricos (af) triestado. Las especiales características de esta tecnología muestran unas posibilidades muy prometedoras para su explotación comercial a corto-medio plazo pudiendo resultar competitivas frente a alternativas actualmente en vigor como las lcd de matrices activas tft o las pantallas de oleds. asimismo, se ha desarrollado un sistema electroóptico capaz de generar en una primera versión hasta 16×16 canales de direccionamiento de pantallas multiplexadas de cl antiferroeléctrico (af). Este sistema presenta las siguientes características destacadas: (i) es totalmente programable y está gestionado por un microcontrolador de altas prestaciones que permite generar los valores temporales y las amplitudes de las diferentes señales pulsadas aptas para direccionar las filas y columnas de las pantalla; (ii) por su configuración modular, es totalmente escalable a valores más altos pudiendo direccionar pantallas de nxm pixels, con la única limitación de los tiempos de retardo del canal de comunicaciones y de los tiempos de respuesta de los circuitos electrónicos integrantes; (iii) los parámetros para la optimización de dichas señales de filas y columnas se introducen a través de una aplicación software (interfaz gráfica) específica desarrollada para este fin sobre un ordenador personal (pc) y, (iv) para conseguir la optimización electroóptica de la pantalla, se ha montado un banco de pruebas experimental basado en un microscopio de gama baja conectable al puerto usb del pc y que permite visualizar áreas concretas de dicha pantalla a nivel de pixels, con el sistema de retroiluminación diseñado específicamente para este tipo de pantallas y, todo ello, manejado desde una interfaz gráfica de un pc. este trabajo de tesis se articula en 6 capítulos. Inicialmente, en el capítulo i se describen las diferentes tecnologías de pantallas planas y se comparan algunas de sus características electroópticas, destacando las ventajas e inconvenientes de unas frente a las otras. A continuación, en los capítulos ii, iii y iv se describirán el diseño, implementación y verificación del sistema de medida de corrientes-polarización eléctrica y su posterior versión mejorada, asi como el sistema de retroiluminación de pantallas planas af. El capítulo v se dedica al desarrollo hardware y software del sistema de optimización e/o de las pantallas cl antiferroeléctricas multiplexadas y a la discusión de los primeros resultados derivados del mismo. El documento finaliza con el capítulo vi dedicado a las conclusiones más relevantes y a los trabajos futuros.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Desarrollo de sistemas de instrumentación avanzados para la caracterización y optimización de pantallas de cristal líquido«

  • Título de la tesis:  Desarrollo de sistemas de instrumentación avanzados para la caracterización y optimización de pantallas de cristal líquido
  • Autor:  José Isidro Santos García
  • Universidad:  Carlos III de Madrid
  • Fecha de lectura de la tesis:  26/09/2011

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • José Manuel Sanchez Pena
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: José Luis Lázaro galilea
    • julia Arias rodríguez (vocal)
    • susana Borromeo lopez (vocal)
    • xabier Quintana arregui (vocal)

 

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