Tecnologías de Displays LCD. Análisis de los productos de DISPLAYTECH Ltd.

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1 Tecnologías de Displays LCD. Análisis de los productos de DISPLAYTECH Ltd. Autor: Guillermo A. Jaquenod ELKO Componentes Electrónicos S.A. Resumen: La mayoría de los sistemas electrónicos que interactúan con un operador emplean mecanismos sonoros o visuales para el canal máquina->hombre. Mientras que los medios sonoros (buzzer, o incluso mensajes pregrabados) son empleados sólo en los casos de interacciones elementales o muy lentas, los medios visuales suelen ser los preferidos por la gran riqueza de información, y velocidad con la que ésta puede ser recibida por el operador. Entre esos medios visuales, se cuenta desde simple indicadores con LEDs aislados, hasta displays de variados formatos que permiten, mediante dígitos, caracteres o gráficos, la presentación de información con crecientes niveles de complejidad. Este artículo enfoca los temas relacionados con displays de cristal líquido (LCDs), por cuanto ofrecen la mejor relación prestaciones/costo en muchas aplicaciones; a lo largo del artículo se pretende explicar cómo es que funcionan los distintos tipos de displays, los mecanismos de iluminación, cómo deben ser especificados, etc. También se analizan los distintos tipo de displays disponibles en DISPLAYTECH Ltd., con el objeto de entender cómo se especifica un display. Introducción La tecnología de displays ha tenido un crecimiento vertiginoso durante el último medio siglo. Si se analiza la evolución de las distintas tecnologías podemos encontrar los siguientes tipos, algunos de los cuales se han mantenido y evolucionado, mientras que otros se han extinguido: Tubos de rayos catódicos (CATHODE RAY TUBE o CRT): El CRT fue desarrollado para uso en TV en los 40s. En un TRC un haz de electrones es acelerado mediante un campo eléctrico desde el fondo hasta el frente del tubo, donde impacta contra una película de materiales compuestos basados en Fósforo, que brilla al ser impactada y queda brillando por un cierto tiempo (persistencia). Para crear una imagen, el haz de electrones es modulado en intensidad a la vez que es desviado mediante campos eléctricos o magnéticos de modo de barrer (raster) la pantalla del tubo de izquierda a derecha, y de arriba hacia abajo, a una velocidad tal (típicamente 30 a 70 veces por segundo) que entre la persistencia del brillo en la pantalla más la persistencia de la imagen en la retina del ojo del observador, se crea el efecto de una imagen bidimensional. Si la pantalla se imprime con variedades de Fósforo que emiten diferentes colores, mediante el uso de tres haces de electrones que parten de posiciones diferentes y una rejilla colocada dentro del tubo antes de la pantalla es posible generar imágenes de colores. El CRT ha evolucionado notablemente en este medio siglo, y aunque voluminoso, es una alternativa válida y vigente para displays de elevadísima resolución; de hecho, la mayoría de los computadores aún usa este tipo de display para sus terminales. Los NIXIE: En este tipo de display numérico, hoy obsoleto y extinguido, 10 o más cátodos cada uno de ellos con la forma de un dígito u otro símbolo- eran apilados en un tubo de vidrio lleno de neón con algo de mercurio. Al aplicar un alto voltaje al cátodo de interés, el gas que rodeaba ese cátodo se iluminaba con un color rojizo, viéndose el dígito elegido. Una variación del Nixie fueron los IFD (Incandescent Filament Display), donde 7 cátodos eran empleados para generar símbolos mediante 7 segmentos. Los DISPLAYs de PLASMA: emplean un fenómeno físico similar a los Nixies o los IFD, pero con una forma de fabricación diferente. Un display de plasma (Plasma Display Panel o PDP) se basa en un delgado sandwich compuesto por un vidrio de un lado y un sustrato cerámico del otro, ligeramente separados entre sí, donde el espacio de separación está lleno con neón y algo de mercurio. En un PDP los cátodos están impresos mediante una película conductora en el lado interno del fondo cerámico, y los ánodos mediante otra película conductora transparente en el lado interno del frente de vidrio.

2 Los DISPLAYs fluorescentes al vacío: En esta tecnología, llamada VFD, por Vacuum Fluorescent Display, se emplea el esquema físico de los PDP (el sandwich ) aunque el principio físico es similar al del CRT por la existencia de un terminal de grilla entre un cátodo muy caliente y el ánodo. La ventaja de estos displays es que es posible controlar el encendido de los segmentos con un voltaje bajo (12 a 15 volts) aplicado a la grilla, en vez de tener que conmutar un voltaje más elevado. Son muy empleados en equipamiento de video (VCRs) y de audio. Displays Electro luminescentes (ELECTROLUMINESCENT DISPLAY o ELDs): se basan en una fina capa de fósforo, y otra de variaciones de zinc (ZnS, ZnSe, ZnSMn u otros), con un dieléctrico intermedio, que a su vez son encerradas en forma de sandwich entre dos capas de vidrio. Si se aplica un voltaje elevado (típicamente una tensión alterna de 80V o más de amplitud y frecuencia entre 400Hz y 1000Hz) mediante electrodos transparentes impresos en la cara interna de los vidrios, el fósforo emite luz, cuyo color puede ser controlado mediante mezclas de pigmentos, para que la luz sea verde, azulado verdosa, amarillo limón, naranja, rojo o blanca. Al ser totalmente sólidos, los ELDs son muy resistentes a golpes, vibraciones, temperatura y humedad, aunque la necesidad de conmutar altos voltajes de alterna hace imprácticos los usos donde sea necesarios controlar separadamente el encendido de múltiples puntos. Sin embargo, son muy usados en forma de paneles completos como iluminación posterior de displays LCD. Displays de LEDs: Un LED (por LIGHT EMITTING DIODE) es un tipo de diodo donde la energía de separación entre bandas debe estar entre 1,8eV y 3,1eV para poder generar luz visible. Ninguna de estas características se cumple en el silicio o en el germanio, por lo que en general se emplean combinaciones de materiales del grupo III (Aluminio, Galio, e Indio) y del grupo V (Nitrógeno, Fósforo, Arsénico y Antimonio), que permiten obtener emisiones de luz azul, verde, anaranjado, ámbar, amarillo, rojo, o blanco. Desde el punto de vista eléctrico, se comportan como diodos ordinarios, aunque los LEDs rojos presentan una caída de tensión en directa de alrededor de 2V (para I=20mA), mientras que en los de luz verde o azul, la caída de tensión en directa es bastante mayor (del orden de 3,5V a 20mA). Los displays basados en LED pueden ser de barras, de 7 o de 14 segmentos, o con forma de matriz de puntos, habiendo de distintas dimensiones, de 1, 2 4 o más dígitos, distinta intensidad luminosa y ángulos de visibilidad. Comparten con los ELDs la ventaja de ser de estado sólido, en cuanto a su resistencia a golpes, vibraciones, temperatura y humedad, a la vez que agregan la importante comodidad del muy bajo voltaje de control. Los displays de cristal líquido o LCDs (por Liquid Crystal Display): Esta tecnología fue desarrollada al inicio de los 70s, y están físicamente compuestos por un sandwich de dos capas de vidrio que encierran entre sí un liquido de propiedades ópticas especiales. A diferencia de todos los casos previos los LCDs son ópticamente pasivos (no emiten luz) sino que sólo bloquean o no su paso, por lo que se caracterizan por consumir cantidades mínimas de energía. Se basan en la propiedad del líquido mencionado de rotar la luz polarizada en forma relativa a un par de polarizadores cruzados laminados en ambas caras del display. Hoy día hay dos tipos principales de displays simples de tipo LCD: los más económicos, de tipo TN (por Twisted Nematic) y los de tipo STN (por Super Twisted Nematic), que tienen mejor contraste y ángulo de visión. Para el caso de displays complejos (por ejemplo del tipo usado en Notebooks) se han desarrollado otras tecnologías llamadas DSTN y TSTN (por double y triple supertwisted nematic), FSTN (por Film compensated supertwisted nematic), Active-matrix Thin-film Twisted Nematic, y Metal-Insulated- Metal Twisted Nematic (TFT-TN y MIM-TN). Los displays de cristal líquido o LCDs: El término Cristal Líquido se refiere a la sustancia contenida entre las dos capas de vidrio del display, compuesta por un enorme número de cristales en forma de hebras en suspensión en un líquido. En las caras internas de las capas de vidrio están impresos electrodos transparentes con las formas que definen los segmentos, pixels u otros símbolos del display; sobre esos electrodos existe una capa de polímero con unas micro ranuras que sirven para alinear la orientación pasiva de las moléculas de cristal del líquido (donde esas micro ranuras se orientan

3 perpendicularmente entre sí en las dos capas de vidrio). A su vez, en las caras externas de las capas de vidrio están laminados films de polarizadores orientados entre si con una rotación de 90 grados (en los displays llamados Normal White, que son los más comunes), o con idéntica orientación (en los llamados Normal Black). En un display Normal White, y en condiciones de ausencia de campo eléctrico, los cristales suspendidos en el líquido se orientan desde una capa de vidrio a la otra siguiendo un patrón espiral. En este caso, cuando la luz externa ilumina al display, sólo pueden atravesarlo aquellas componentes que están polarizadas en el sentido del film polarizador superior. Esta luz atraviesa las moléculas del liquido que hacen a su vez rotar 90 grados la polarización de esta luz, con lo que al llegar al vidrio inferior su orientación coincide con la del film polarizador inferior, y puede atravesarlo, o, si se agrega un reflector (como se ve en la figura), reflejarse y volver a salir por la capa superior. En este caso el display permanece transparente (o claro). Cuando se aplica un campo eléctrico, se produce un movimiento mecánico de los cristales, que se orientan en la dirección del campo eléctrico, y por lo tanto dejan de rotar la polarización de la luz mientras ésta atraviesa el líquido. En este caso, como los films polarizadores inferior y superior están girados 90 grados, la luz que atraviesa el film superior no puede atravesar el inferior, donde es absorbida, y el display queda opaco (u oscuro). Los productos actuales difieren en cuál es el Sin Voltaje aplicado Con voltaje aplicado ángulo de rotación aplicado a la polarización de la luz, entre aquellos TN (90 grados) hasta los STN (más de 200 grados). Como en los STN suele aparecer un efecto de coloración amarillento o azulado de la luz según el ángulo de visión, ésto puede compensarse con el agregado de una capa de comportamiento óptico especial entre el vidrio y el polarizador inferior, que introduce un retardo adicional y permite aumentar aún más el contraste; es el caso de los con los displays FSTN (Film compensated STN). En el caso de los displays Normal Black, la diferente orientación de los films polarizadores hace que en condiciones de ausencia de campo externo aplicado el display esté oscuro, y sólo se ponga claro al haber un campo eléctrico (es decir, funciona en el modo negativo del Normal White). Al especificarse un display existen dos ángulos de visión de importancia, a los que se hace referencia haciendo una analogía con la dirección de las agujas de un reloj imaginario: hasta que ángulo se observa correctamente la imagen a medida que el observador, enfrentado al display, se corre hacia la derecha (hacia las 3 o clock ) o a la izquierda (a las 9 o clock ). Este ángulo suele ser idéntico en ambas direcciones, en un display TN está en el orden de los +/-35 grados y en un STN en el orden de los +/-40 grados. hasta que ángulo se observa correctamente la imagen a medida que el observador, enfrentado al display, se corre hacia arriba (a las 12 o clock ) o hacia abajo (hacia las 6 o clock ). Este ángulo suele ser asimétrico en ambas direcciones, y por lo tanto al elegir el display debe especificarse si será leído preferentemente desde las 6 o clock (caso típico, una calculadora de mesa) o desde las 12 o clock (por ejemplo, el display de un equipo de audio). Es así que aunque el ángulo total en sentido vertical suele valer entre 50 (TN) y 55 grados (STN), en un

4 12 o clock este ángulo se compone de sólo 10 grados hacia abajo y entre 40 y 45 grados hacia arriba, según el tipo de display. Los displays TN ofrecen una relación típica de contraste entre 7:1 y 15:1 y un tiempo de respuesta del orden de los 150ms, mientras que en los STN el contraste superiori está entre 4:1 y 15:1, pero con una respuesta más lenta, del orden de 250 ms. Aunque los displays STN y FSTN tienen un ángulo de visión mayor que los TN, las mayores exigencias de fabricación, y el agregado del film de compensación se traducen en un costo mayor; los displays HTN (por Higher Twisted TN) tienen un rango de temperatura extendido con contraste y mecanismos de excitación similares a los de un TN. Las distintas formas de polarizar la luz dan como resultado que los distintos tipos de LCD ofrezcan distintos colores de fondo y de segmentos (o puntos), como se muestra en la tabla. Tipo de LCD Posibles colores Color de segmentos Color de fondo TN gris negro gris HTN amarillo verdoso azul oscuro amarillo verdoso STN amarillo verdoso azul gris azul oscuro blanco azul oscuro amarillo verdoso azul gris FSTN blanco y negro negro blanco Otro punto a considerar al seleccionar un LCD es el rango de temperatura al que será sometido. El mecanismo de orientación de los cristales en el líquido de un LCD es muy dependiente de la temperatura, y un LCD no opera correctamente si la temperatura es muy alta o muy baja. Para compensar este efecto, los displays suelen tener un pin al que se aplica un potencial que sirve para ajustar el contraste del display; si el LCD opera en un rango de temperatura limitado este potencial suele quedar fijo, si en cambio el rango es muy variado suele hacerse un circuito con un termistor que ajusta el voltaje de modo de mantener el contraste óptimo. Vale notar que existen LCDs de temperatura estándar (0 a 50 grados en un STN, -10 a 60 grados en un TN) o extendida (-20 a 70 grados en un STN, -30 a 80 grados en un TN). Montaje mecánico e iluminación de fondo (o backlight ): En general, un módulo LCD se compone, además del display en sí, de una tarjeta de circuito impreso que brinda soporte mecánico y contiene los componentes electrónicos usados para excitar al display. En esa plaqueta suele haber conectores o puntos de conexión para conectar el módulo al circuito que lo usa, y una zona de con un peine de contactos impreso que, a través de un conector (ya sea elastomérico o mediante pines) hace contacto con el display LCD en sí. Suele haber una armazón metálica que mantiene en posición al display LCD, y en el caso de ser un display con iluminación de fondo, el difusor de luz de fondo está colocado entre el display y el PCB. El tema de la iluminación de fondo es particularmente importante: como un LCD no emite luz, para poder usar una display LCD en ambientes de poca o nula luminosidad es necesario agregar algún recurso que genere luz en vez del reflector ( o además del reflector), y esta iluminación de fondo o backlight suele ser generada por tres posibles medios: mediante LEDs, mediante una capa electro luminescente (EL), o mediante un CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp). En el caso de un EL suele emplearse un fino panel entre el LCD y el PCB, donde la mayor complicación surge de la necesidad de generar la tensión alterna de excitación; en general, ello obliga a montar en el módulo de display un inversor que genere este voltaje desde los 5VCC o 12VCC disponibles. Pese a esta complejidad, es la solución más eficiente en consumo de potencia, siendo la opción más conveniente en equipos a batería. La iluminación de fondo mediante LEDs es la alternativa más económica y brillante, y se basa en una serie de LEDs montados a lo largo de los bordes del display, que emiten luz que es esparcida mediante un difusor plástico. No requieren circuitos de excitación especiales.

5 La iluminación CCFL suele ser usada en el caso de displays de gran superficie. Se caracteriza por generar una luz blanca pura, lo que hace su uso habitual en el caso de los displays de color. También requiere una excitación de alto voltaje y frecuencia, por lo que impone el agregado de un circuito inversor al módulo de display. En síntesis LCD sin Backlight: es sólo usable en condiciones de buena iluminación, tiene un consumo de potencia mínimo, y bajo costo. LCD con Backlight electroluminescente: visible en todas condiciones de iluminación, es usual un consumo de alrededor de 30mW, y un costo aceptable. No permite control de brillo y es la opción indicada para aplicaciones a batería. Una contraindicación del panel ELD es su vida útil relativamente corta. LCD con Backlight a LED: visible en todas condiciones, su consumo de potencia es algo mayor y su costo aceptable. En este caso, los mecanismos usados para lograr que la luz puntual de los LEDs generen una iluminación de fondo pareja pueden usar múltiples LEDs bajo el display (Light Box), uno o más LEDs distribuidos en los bordes del display (Edge Lit) o un único LED y fibras ópticas. Tiene un amplio rango de control de brillo y no afecta la vida útil del display. LCD con Backlight CCFL: no es apto para situaciones de elevada luz ambiente, tiene un consumo de potencia mayor y es más costoso. El rango de control de brillo es limitado, y su vida útil promedio es de diez mil a quince mil horas. Es la opción usual para displays de gran superficie. Es importante notar que el uso de los films polarizadores en los LCDs también fuerza al uso de backlight. Dado que el polarizador en la cara superior sólo dejar pasar las componentes de luz polarizadas en un sentido y absorbe las restantes, de la luz ambiente (polarizada uniformemente en todos los sentidos) más del 50% es absorbida. Según el display dependa totalmente, parcialmente, o para nada de la iluminación ambiente, y según se use o no iluminación de backlight, es que los displays se catalogan como: reflectivos: sin backlight, dependen totalmente de la iluminación ambiente. transflectivos: complementan la iluminación ambiente con luz de backlight. Por ello el reflector colocado tras el polarizador trasero debe dejar pasar la luz de backlight. transmisivos: no se aprovecha la luz ambiente, por lo que no hay ningún tipo de reflector sino sólo la luz de backlight sobre el polarizador trasero Mecanismos de excitación y multiplexado de displays... Para evitar que el material interno al LCD se deteriore, el campo eléctrico aplicado para alinear los cristales debe ser periódicamente invertido, de modo que la carga eléctrica residual en los cristales sea nula; y la tarea de los circuitos de excitación es aplicar en todos los casos un numero igual de ciclos de distinta polaridad. La frecuencia con la que se realiza esta inversión periódica surge de una decisión de compromiso, por cuanto a mayor frecuencia menor es el efecto de parpadeo ( flicker ) de la imagen, pero también menor es el contraste obtenible. Es crítico notar que si no se respeta esa inversión periódica, una mínima componente de valor medio continuo (por ejemplo, mayor a tan sólo 100mV) puede traducirse en una importante reducción de la vida útil del display.

6 Excitación directa: en el caso de un display simple (por ejemplo el DISPLAYTECH 010, con 4 dígitos de 7 segmentos y formato 8.8:8.8) hay 31 líneas de control individuales y un único potencial común a manejar; en este caso cada línea de control corresponde a un segmento visible, y todas pueden ser atendidas simultáneamente; este modo es llamado directo o estático, y si el display tiene N segmentos obliga al control de N+1 líneas. En este caso se aplica a la señal común una onda cuadrada con relacion de trabajo 50%, y a cada segmento esa misma señal (si debe permanecer transparente) o la señal invertida (si debe quedar opaco). Excitación multiplexada: cuando la cantidad de elementos de imagen a controlar se eleva, en natural el uso de algún mecanismo de multiplexado que permiten limitar la complejidad del cableado. Así como en un CRT el Fósforo tiene una cierta persistencia, en un LCD la orientación de los cristales en el sentido del campo aplicado dura cierto tiempo luego que el campo es removido antes que los cristales vuelvan a su posición de equilibrio, lo que permite que durante el multiplexado cada zona gráfica sea atendida con una cierta relación de trabajo (DUTY CYCLE). Esta inercia mecánica ayuda al multiplexado, pero también obliga a que el campo aplicado sea más elevado si se desea que la reorientación de los cristales en el sentido de ese campo sea más rápida. Por ejemplo, si se considera un display algo más complejo (DISPLAYTECH 083, con sólo 3 ½ dígitos de 7 segmentos pero muchas indicaciones auxiliares) éste tiene 15 líneas de control más tres señales comunes a manejar para el control del multiplexado, y en uno aun más complejo (DISPLAYTECH 038, con 8 dígitos de 14 segmentos) se requieren 32 líneas de control más 4 señales comunes para el multiplexado. En este caso las señales que se aplican a los segmentos y a los pines comunes son complejas, de modo que las diferencias entre ellas superen o no los umbrales de los distintos segmentos (la explicación de estos métodos excede al objetivo de esta nota, y un ejemplo simple puede encontrarse en la nota de aplicación AN594/0493 de ST). En el caso de un display gráfico los elementos a activar o desactivar son puntos de una matriz, y a medida que la cantidad de puntos aumenta pasa a ser de importancia crítica el mecanismo de excitación, cada vez es más pequeña la relación de trabajo, y es allí donde puede diferenciarse entre los displays de matriz pasiva y los de matriz activa: En los de matriz pasiva, una de las capas de vidrio tiene electrodos en forma de filas y la otra capa en forma de columnas, usualmente fabricados con óxido metálico semitransparente de estaño e indio (Indium Tin Oxide, o ITO); en esta configuración, el área de intersección de una fila y una columna define un punto de imagen (dot pixel), al que los drivers aplican directamente el voltaje de excitación. Al crecer el número de filas y columnas disminuye la relación de trabajo de multiplexado, es necesario aumentar el voltaje, y aparecen ciertos efectos indeseados: aunque sólo una línea y una columna sean seleccionadas, las filas y columnas adyacentes son afectadas por el alto voltaje por efecto capacitivo, lo que reduce el contraste entre pixels vecinos y degrada la calidad de imagen. En los de matriz activa (TFT, por active-matrix Thin-Film Twisted Nematic), se depositan transistores MOS o diodos directamente sobre el vidrio del LCD. De este modo, las filas y columnas sólo transportan señales de control, y la aplicación del voltaje en cada punto del display es controlada in situ por el elemento depositado. En un display de matriz activa es posible agregar cierta capacidad parásita al terminal de control de cada transistor de modo de aumentar la persistencia de la excitación, y posibilitar una relación de trabajo de multiplexado aún menor. Si bien parece obvio, depositar transistores sobre una gran superficie de vidrio tiene una complejidad tecnológica enorme, y lleva a que los displays gráficos de matriz activa cuesten mucho más que los de matriz pasiva. De todos modos, existe un enorme esfuerzo en el avance de esta rama de la tecnología, y la aparición todos los días- de nuevas formas de depositar transistores, permite presumir que en pocos años los displays de matriz activa reemplazarán a los de matriz pasiva. Ejemplos de displays. El caso de DISPLAYTECH DISPLAYTECH Ltd. es una compañía especializada en la fabricación de displays LCD estándar y a medida, con sede en HongKong, cuyos productos son distribuidos en la Argentina en forma exclusiva por ELKO Componentes Electrónicos. En el caso de los displays de formato estándar pueden diferenciarse tres grandes tipos de display: De segmentos, para generación de dígitos o símbolos especiales

7 De matriz de puntos organizados como displays de caracteres De matriz de puntos organizados como displays gráficos Displays de dígitos Como puede verse en < se presentan displays de 2, 3 ½, 4, 5, 6 y 8 dígitos, donde las mayores diferencias están dadas por el tamaño de los dígitos en la tabla se muestra la altura de los dígitos- y posibles indicaciones auxiliares; por ejemplo, el 083 de 3 ½ dígitos incorpora múltiples indicaciones auxiliares que lo hacen conveniente para el diseño de multímetros, mientras que en el modelo 038 los 8 dígitos son de 14 segmentos, lo que permite la generación de textos alfanuméricos. Modelo Dígitos 4 31/2 8 31/ /2 41/2 Alto(mm) Modelo Dígitos 2 31/2 31/2 31/2 31/ Alto(mm) Estos displays no suelen tener controladores dedicados, y su excitación debe ser resuelta por el diseñador. En todos estos modelos el LCD puede montarse en el PCB mediante pines para soldar, mediante conectores elastoméricos (pequeñas tiras de un material tipo caucho con conductores internos que permiten establecer la conexión de contactos del LCD con otros del PCB mediante una simple presión) o mediante conntactos que permiten la fijación de conectores flexibles (Heat Seal). Es así que la especificación completa de un display de dígitos Displaytech se compone de 8 letras y números, formadas por 5 campos: el código de display: campo de 3 dígitos, según muestra la tabla previa. el tipo de conector: una letra que puede ser P (pin), E (elastomérico) o H (Heat Seal). un número que indica el tipo de iluminación: 1 (reflectivo), 2 (transflectivo) o 3 (transmisivo). dos números que indican el ángulo preferencial de visión vertical: 12 (12 o clock, desde arriba) o 06 (6 o clock, desde abajo). una letra que indica el rango de temperatura de operación: C (comercial, 0 a 55 grados) o W (extendido, -30 a 80 grados). Displays de matriz de puntos organizados como displays de caracteres Como también puede verse en < los displays alfanuméricos están organizados como una matriz de columnas y filas de caracteres (indicados en la tabla como CxL) donde cada carácter a su vez está resuelto mediante una matriz de 8 puntos en alto por 5 puntos en ancho. Al igual que en el caso previo, la gran diferencia adicional es el alto de cada carácter, de importancia según la distancia a la que deberá poder ser leído el display. Modelo 161A 162A 162B 162C 162D 162E 162F 164A CxL 16 x 1 16 x 2 16 x 2 16 x 2 16 x 2 16 x 2 16 x 2 16 x 4 Alto(mm) Modelo 202A 202B 204A 204B 242A 242B 402A 404A 404B CxL 20 x 2 20 x 2 20 x 4 20 x 4 24 x 2 24 x 2 40 x 2 40 x 4 40 x 4 Alto(mm) Estos displays incorporan un controlador que facilita enormemente su uso, pudiendo ser programados mediante un bus de datos de 4 u 8 bits, y 3 líneas de control. Todos ellos poseen la opción de iluminación de backlight, que puede ser tanto por LEDs o mediante un panel electro luminescente. Para su especificación se emplea un código compuesto de 9 a 11 letras y números, en la forma de 5 campos obligatorios más uno opcional, como sigue: el código de display: campo de 4 dígitos, según muestra la tabla previa. el tipo de LCD: una letra que puede ser A (TN), B(STN amarillo verdoso), C(STN azul), D(STN gris), F (FSTN), G (FSTN Normal Black) o H (HTN).

8 el tipo de iluminación a emplear: una letra que puede ser A (sin backlight), B (electroluminescente), C (basada en LEDs) o D (con CCFL). dos números que indican el ángulo preferencial de visión vertical: 12 (12 o clock, desde arriba) o 06 (6 o clock, desde abajo). una letra que indica el rango de temperatura de operación: C (comercial, 0 a 50 grados) o W (extendido, -20 a 70 grados). un número que indica el color de la luz de backlight: 1 (Rojo), 2 (Amarillo verdoso) 3 (Blanco), 4 (Azul) o 5 (Verde). un campo opcional con las letras LP si se desea una iluminación Backlight basada en LEDs de bajo consumo. Displays de matriz de puntos para uso gráfico También en < puede verse que los displays gráficos están organizados como una matriz de columnas y filas de puntos (dot pixels), donde cada punto puede cuadrado o ligeramente rectangular. La cantidad y tamaño de los pixel define el grado de detalle de la imagen y la distancia a la que puede ser leído el display. Modelo 32122A 32122B 64128ª 64128B 64128C 64128COG A 32160A Formato 122x32 122x32 128x64 128x64 128x64 128x84 128x x32 Dot Size.36x.41.33x.36.48x.48.48x.48.40x.40.33x.33.39x.39.42x.45 Backlight L L L, E L, E E no L, E no Modelo 64240A 64240B ª A A A C Formato 240x64 240x64 240x x x x x240 Dot Size.48x.48.48x.48.40x.40.36x.36.43x.43.33x x.225 Backlight L,E L,E L,E,C E no C E En el caso de los displays gráficos, los tres métodos de backlight (Led, Eld, Ccfl) están disponibles en distintos modelos. Todos los displays contienen los circuitos de excitación de filas y columnas; por ejemplo, si se analiza el 64128C, de 8192 pixels, y con backlight EL, dentro de él hay dos drivers de columnas HD61202 (cada uno de ellos con 4096 bits de memoria de pixels maneja una área de 64x64) y un driver de filas HD61203 responsable de la excitación de las filas con el complejo formato de voltajes necesario para obetener el máximo contraste. Para la especificación de los displays gráficos se emplea un código compuesto de 9 a 11 letras y números, con el mismo formato al detallado para los displays de caracteres, sólo que no existe la opcion H (HTN) para el tipo de LCD. Bibliografía: En < hay una amplia discusión sobre las características de los displays LCD, y lo mismo puede encontrarse en < En cuanto a los mecanismo de multiplexado, la nota de aplicación AN594/0493 de ST Microelectronics ejemplifica la forma de generar señales de excitación directa y de control multiplexado para un display con dos planos comunes usando un microcontrolador.