Una pantalla de cristal líquido ( LCD ) es una pantalla plana u otro dispositivo óptico modulado electrónicamente que utiliza las propiedades de modulación de la luz de los cristales líquidos combinadas con polarizadores . Los cristales líquidos no emiten luz directamente [1] sino que utilizan una luz de fondo o un reflector para producir imágenes en color o monocromáticas . [2] Las pantallas LCD están disponibles para mostrar imágenes arbitrarias (como en una pantalla de computadora de uso general) o imágenes fijas con bajo contenido de información, que pueden mostrarse u ocultarse: palabras preestablecidas, dígitos y pantallas de siete segmentos (como en una pantalla digital). reloj) son todos ejemplos de dispositivos con estas pantallas. Utilizan la misma tecnología básica, excepto que las imágenes arbitrarias se crean a partir de una matriz de pequeños píxeles , mientras que otras pantallas tienen elementos más grandes. Las pantallas LCD pueden estar normalmente encendidas (positivas) o apagadas (negativas), según la disposición del polarizador. Por ejemplo, una pantalla LCD de caracteres positivos con luz de fondo tendrá letras negras sobre un fondo del color de la luz de fondo, y una pantalla LCD de caracteres negativos tendrá un fondo negro con letras del mismo color que la luz de fondo.
Las pantallas LCD se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluidos televisores LCD , monitores de computadora , paneles de instrumentos , pantallas de cabina de aviones y señalización interior y exterior. Las pequeñas pantallas LCD son comunes en proyectores LCD y dispositivos portátiles de consumo como cámaras digitales , relojes , calculadoras y teléfonos móviles , incluidos los teléfonos inteligentes . Las pantallas LCD han reemplazado a las pantallas de tubos de rayos catódicos (CRT) pesadas, voluminosas y menos eficientes energéticamente en casi todas las aplicaciones. Los fósforos utilizados en los CRT los hacen vulnerables al desgaste de la imagen cuando una imagen estática se muestra en una pantalla durante mucho tiempo, por ejemplo, el marco de la tabla de un horario de vuelo de una aerolínea en un letrero interior. Las pantallas LCD no tienen esta debilidad, pero aún son susceptibles a la persistencia de la imagen . [3]
Cada píxel de una pantalla LCD suele estar formado por una capa de moléculas alineadas entre dos electrodos transparentes , a menudo hechos de óxido de indio y estaño (ITO) y dos filtros polarizadores (polarizadores paralelos y perpendiculares), cuyos ejes de transmisión son (en la mayoría de los casos) casos) perpendiculares entre sí. Sin el cristal líquido entre los filtros polarizadores, la luz que pasa a través del primer filtro sería bloqueada por el segundo polarizador (cruzado). Antes de aplicar un campo eléctrico , la orientación de las moléculas de cristal líquido está determinada por la alineación en las superficies de los electrodos. En un dispositivo nemático retorcido (TN), las direcciones de alineación de la superficie en los dos electrodos son perpendiculares entre sí, por lo que las moléculas se organizan en una estructura helicoidal o torsión. Esto induce la rotación de la polarización de la luz incidente y el dispositivo aparece gris. Si el voltaje aplicado es lo suficientemente grande, las moléculas de cristal líquido en el centro de la capa se desenroscan casi por completo y la polarización de la luz incidente no rota a medida que pasa a través de la capa de cristal líquido. Esta luz se polarizará principalmente perpendicular al segundo filtro y, por lo tanto, se bloqueará y el píxel aparecerá negro. Al controlar el voltaje aplicado a través de la capa de cristal líquido en cada píxel, se puede permitir que la luz pase en cantidades variables, constituyendo así diferentes niveles de gris.
La fórmula química de los cristales líquidos utilizados en las pantallas LCD puede variar. Las fórmulas pueden ser patentadas. [4] Un ejemplo es una mezcla de 2-(4-alcoxifenil)-5-alquilpirimidina con cianobifenilo, patentada por Merck and Sharp Corporation . La patente que cubría esa mezcla específica expiró. [5]
La mayoría de los sistemas LCD en color utilizan la misma técnica, con filtros de color utilizados para generar subpíxeles rojos, verdes y azules. Los filtros de color LCD se fabrican con un proceso de fotolitografía sobre grandes láminas de vidrio que luego se pegan con otras láminas de vidrio que contienen una matriz de transistores de película delgada (TFT), espaciadores y cristal líquido, creando varias pantallas LCD en color que luego se cortan unas de otras y laminado con láminas polarizadoras. Se utilizan fotorresistentes (resistas) rojos, verdes, azules y negros. Todas las resistencias contienen un pigmento en polvo finamente molido, con partículas de sólo 40 nanómetros de ancho. La resistencia negra es la primera que se aplica; esto creará una cuadrícula negra (conocida en la industria como matriz negra) que separará los subpíxeles rojos, verdes y azules entre sí, aumentando las relaciones de contraste y evitando que la luz se filtre de un subpíxel a otros subpíxeles circundantes. [6] Después de que la capa protectora negra se haya secado en un horno y se haya expuesto a la luz ultravioleta a través de una fotomáscara, las áreas no expuestas se eliminan, creando una rejilla negra. Luego se repite el mismo proceso con las resistencias restantes. Esto llena los agujeros en la rejilla negra con sus correspondientes resistencias de colores. [7] [8] [9] Otro método de generación de color utilizado en las primeras PDA en color y en algunas calculadoras se realizaba variando el voltaje en una pantalla LCD nemática súper retorcida , donde la torsión variable entre placas más espaciadas provoca una doble refracción variable. birrefringencia , cambiando así el tono. [10] Por lo general, estaban restringidos a 3 colores por píxel: naranja, verde y azul. [11]
El efecto óptico de un dispositivo TN en el estado encendido depende mucho menos de las variaciones en el grosor del dispositivo que en el estado apagado. Debido a esto, las pantallas TN con bajo contenido de información y sin retroiluminación generalmente funcionan entre polarizadores cruzados de manera que aparecen brillantes sin voltaje (el ojo es mucho más sensible a las variaciones en el estado oscuro que en el estado brillante). Como la mayoría de las pantallas LCD de la era 2010 se utilizan en televisores, monitores y teléfonos inteligentes, tienen matrices de píxeles de alta resolución para mostrar imágenes arbitrarias utilizando retroiluminación con un fondo oscuro. Cuando no se muestra ninguna imagen, se utilizan diferentes disposiciones. Para ello, los LCD TN funcionan entre polarizadores paralelos, mientras que los LCD IPS cuentan con polarizadores cruzados. En muchas aplicaciones, las pantallas LCD IPS han reemplazado a las LCD TN, particularmente en los teléfonos inteligentes . Tanto el material de cristal líquido como el material de la capa de alineación contienen compuestos iónicos . Si se aplica un campo eléctrico de una polaridad particular durante un largo período de tiempo, este material iónico es atraído hacia las superficies y degrada el rendimiento del dispositivo. Esto se evita aplicando corriente alterna o invirtiendo la polaridad del campo eléctrico a medida que se aborda el dispositivo (la respuesta de la capa de cristal líquido es idéntica, independientemente de la polaridad del campo aplicado).
Las visualizaciones para un pequeño número de dígitos individuales o símbolos fijos (como en los relojes digitales y las calculadoras de bolsillo ) se pueden implementar con electrodos independientes para cada segmento. [12] Por el contrario, las pantallas de gráficos variables o alfanuméricas completas generalmente se implementan con píxeles dispuestos como una matriz que consta de filas conectadas eléctricamente en un lado de la capa LC y columnas en el otro lado, lo que hace posible abordar cada píxel en el intersecciones. El método general de direccionamiento matricial consiste en direccionar secuencialmente un lado de la matriz, por ejemplo seleccionando las filas una por una y aplicando la información de la imagen en el otro lado en las columnas fila por fila. Para obtener detalles sobre los diversos esquemas de direccionamiento matricial, consulte LCD con dirección de matriz pasiva y matriz activa.
Las pantallas LCD se fabrican en salas blancas tomando prestadas técnicas de fabricación de semiconductores y utilizando grandes láminas de vidrio cuyo tamaño ha aumentado con el tiempo. Se fabrican varias pantallas al mismo tiempo y luego se cortan de la lámina de vidrio, también conocida como vidrio madre o sustrato de vidrio LCD. El aumento de tamaño permite fabricar más pantallas o pantallas más grandes, al igual que ocurre con el aumento del tamaño de las obleas en la fabricación de semiconductores. Los tamaños de vidrio son los siguientes:
Hasta la generación 8, los fabricantes no se ponían de acuerdo sobre un único tamaño de vidrio madre y, como resultado, diferentes fabricantes usaban tamaños de vidrio ligeramente diferentes para la misma generación. Algunos fabricantes han adoptado láminas de vidrio madre Gen 8.6 que son solo un poco más grandes que las de Gen 8.5, lo que permite fabricar más LCD de 50 y 58 pulgadas por vidrio madre, especialmente LCD de 58 pulgadas, en cuyo caso se pueden producir 6 en un mismo cristal. Vidrio madre Gen 8.6 frente a solo 3 en un vidrio madre Gen 8.5, lo que reduce significativamente el desperdicio. [19] El grosor del vidrio madre también aumenta con cada generación, por lo que los tamaños más grandes de vidrio madre son más adecuados para pantallas más grandes. Un módulo LCD (LCM) es una pantalla LCD lista para usar con retroiluminación. Por lo tanto, una fábrica que fabrica módulos LCD no necesariamente fabrica LCD, sólo puede ensamblarlos en los módulos. Los sustratos de vidrio LCD son fabricados por empresas como AGC Inc. , Corning Inc. y Nippon Electric Glass .
Joseph A. Castellano describió los orígenes y la compleja historia de las pantallas de cristal líquido desde la perspectiva de un experto durante los primeros días en Liquid Gold: The Story of Liquid Crystal Displays and the Creation of an Industry . [23] Hiroshi Kawamoto ha publicado otro informe sobre los orígenes y la historia de LCD desde una perspectiva diferente hasta 1991, disponible en el IEEE History Center. [24] Se puede encontrar una descripción de las contribuciones suizas al desarrollo de LCD, escrita por Peter J. Wild , en Engineering and Technology History Wiki . [25]
En 1888, [26] Friedrich Reinitzer (1858-1927) descubrió la naturaleza cristalina líquida del colesterol extraído de las zanahorias (es decir, dos puntos de fusión y generación de colores) y publicó sus hallazgos. [27] En 1904, Otto Lehmann publicó su obra "Flüssige Kristalle" (Cristales líquidos). En 1911, Charles Mauguin experimentó por primera vez con cristales líquidos confinados entre placas en capas finas.
En 1922, Georges Friedel describió la estructura y propiedades de los cristales líquidos y los clasificó en tres tipos (nemáticos, esmécticos y colestéricos). En 1927, Vsevolod Frederiks ideó la válvula de luz conmutada eléctricamente, llamada transición de Fréedericksz , efecto esencial de toda la tecnología LCD. En 1936, la empresa Marconi Wireless Telegraph patentó la primera aplicación práctica de la tecnología, "La válvula de luz de cristal líquido" . En 1962, el Dr. George W. Gray publicó la primera publicación importante en inglés, Estructura molecular y propiedades de los cristales líquidos . [28] En 1962, Richard Williams de RCA descubrió que los cristales líquidos tenían algunas características electroópticas interesantes y realizó un efecto electroóptico generando patrones de rayas en una fina capa de material de cristal líquido mediante la aplicación de un voltaje. Este efecto se basa en una inestabilidad electrohidrodinámica que forma los ahora llamados "dominios de Williams" en el interior del cristal líquido. [29]
Sobre la base de los primeros MOSFET , Paul K. Weimer de RCA desarrolló el transistor de película delgada (TFT) en 1962. [30] Era un tipo de MOSFET distinto del MOSFET estándar en masa. [31]
En 1964, George H. Heilmeier , que trabajaba en los laboratorios RCA sobre el efecto descubierto por Richard Williams, logró el cambio de colores mediante la realineación inducida por el campo de tintes dicroicos en un cristal líquido orientado homeotrópicamente. Los problemas prácticos con este nuevo efecto electroóptico hicieron que Heilmeier continuara trabajando en los efectos de dispersión en cristales líquidos y finalmente lograra la primera pantalla operativa de cristal líquido basada en lo que llamó el modo de dispersión dinámica (DSM). La aplicación de un voltaje a una pantalla DSM cambia la capa de cristal líquido inicialmente transparente a un estado lechoso y turbio. Las pantallas DSM podían funcionar en modo transmisivo y reflexivo, pero requerían que fluyera una corriente considerable para su funcionamiento. [32] [33] [34] [35] George H. Heilmeier fue incluido en el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales [36] y se le atribuye la invención de las pantallas LCD. El trabajo de Heilmeier es un hito del IEEE . [37]
A finales de la década de 1960, el Royal Radar Establishment del Reino Unido emprendió un trabajo pionero sobre cristales líquidos en Malvern , Inglaterra. El equipo de RRE apoyó el trabajo en curso de George William Gray y su equipo en la Universidad de Hull , quienes finalmente descubrieron los cristales líquidos de cianobifenilo, que tenían propiedades de estabilidad y temperatura correctas para su aplicación en pantallas LCD.
La idea de una pantalla de cristal líquido (LCD) basada en TFT fue concebida por Bernard Lechner de RCA Laboratories en 1968. [38] Lechner, FJ Marlowe, EO Nester y J. Tults demostraron el concepto en 1968 con una matriz de dispersión dinámica de 18x2. LCD en modo (DSM) que utilizaba MOSFET discretos estándar . [39]
El 4 de diciembre de 1970, Hoffmann-LaRoche en Suiza solicitó la patente del efecto de campo nemático retorcido (TN) en cristales líquidos (patente suiza número 532 261) ante Wolfgang Helfrich y Martin Schadt (que entonces trabajaban para los Laboratorios Centrales de Investigación). ) catalogados como inventores. [32] Hoffmann-La Roche concedió la licencia de la invención al fabricante suizo Brown, Boveri & Cie , su socio en la empresa conjunta en ese momento, que produjo pantallas TN para relojes de pulsera y otras aplicaciones durante la década de 1970 para los mercados internacionales, incluida la industria electrónica japonesa, que Pronto produjo los primeros relojes de pulsera digitales de cuarzo con pantalla TN-LCD y muchos otros productos. James Fergason , mientras trabajaba con Sardari Arora y Alfred Saupe en el Instituto de Cristal Líquido de la Universidad Estatal de Kent , presentó una patente idéntica en los Estados Unidos el 22 de abril de 1971. [40] En 1971, la empresa de Fergason, ILIXCO (ahora LXD Incorporated ) , produjo pantallas LCD basadas en el efecto TN, que pronto reemplazaron a los tipos DSM de mala calidad debido a mejoras en voltajes de funcionamiento más bajos y un menor consumo de energía. Tetsuro Hama e Izuhiko Nishimura de Seiko recibieron una patente estadounidense con fecha de febrero de 1971 para un reloj de pulsera electrónico que incorporaba una pantalla TN-LCD. [41] En 1972, se lanzó al mercado el primer reloj de pulsera con TN-LCD: el Gruen Teletime, que era un reloj con pantalla de cuatro dígitos.
En 1972, el equipo de T. Peter Brody en Westinghouse , en Pittsburgh, Pensilvania, creó un prototipo en los Estados Unidos del concepto del panel de visualización de cristal líquido con transistor de película delgada (TFT) de matriz activa . [42] En 1973, Brody, JA Asars y GD Dixon en Westinghouse Research Laboratories demostraron la primera pantalla de cristal líquido con transistor de película delgada (TFT LCD). [43] [44] A partir de 2013 , todos los dispositivos de visualización electrónicos modernos de alta resolución y alta calidad utilizan pantallas de matriz activa basadas en TFT . [45] Brody y Fang-Chen Luo demostraron la primera pantalla plana de cristal líquido de matriz activa (AM LCD) en 1974, y luego Brody acuñó el término "matriz activa" en 1975. [38][actualizar]
En 1972, la norteamericana Rockwell Microelectronics Corp introdujo el uso de pantallas LCD DSM para calculadoras para su comercialización por parte de Lloyds Electronics Inc, aunque requerían una fuente de luz interna para la iluminación. [46] Sharp Corporation siguió con pantallas LCD DSM para calculadoras de bolsillo en 1973 [47] y luego pantallas LCD TN para relojes producidas en masa en 1975. [48] Otras empresas japonesas pronto tomaron una posición de liderazgo en el mercado de relojes de pulsera, como Seiko y su primer reloj de pulsera de cuarzo TN-LCD de 6 dígitos y el 'Casiotron' de Casio . Las pantallas LCD en color basadas en la interacción huésped-anfitrión fueron inventadas por un equipo de RCA en 1968. [49] La Sharp Corporation de Japón desarrolló un tipo particular de pantalla LCD en color en la década de 1970 y recibió patentes para sus invenciones, como una patente de Shinji Kato y Takaaki Miyazaki en mayo de 1975, [50] y luego mejorados por Fumiaki Funada y Masataka Matsuura en diciembre de 1975. [51] Los LCD TFT similares a los prototipos desarrollados por un equipo de Westinghouse en 1972 fueron patentados en 1976 por un equipo de Sharp formado por Fumiaki Funada, Masataka Matsuura y Tomio Wada, [52] luego mejorado en 1977 por un equipo de Sharp formado por Kohei Kishi, Hirosaku Nonomura, Keiichiro Shimizu y Tomio Wada. [53] Sin embargo, estos TFT-LCD aún no estaban listos para su uso en productos, ya que los problemas con los materiales para los TFT aún no se habían resuelto.
En 1983, investigadores del Centro de Investigación Brown, Boveri & Cie (BBC), Suiza , inventaron la estructura nemática súper trenzada (STN) para pantallas LCD con dirección matricial pasiva . H. Amstutz et al. figuraban como inventores en las solicitudes de patente correspondientes presentadas en Suiza el 7 de julio de 1983 y el 28 de octubre de 1983. Se concedieron patentes en Suiza CH 665491, Europa EP 0131216, [54] patente estadounidense 4.634.229 y muchos más países. En 1980, Brown Boveri inició una empresa conjunta 50/50 con la empresa holandesa Philips, llamada Videlec. [55] Philips tenía los conocimientos necesarios para diseñar y construir circuitos integrados para el control de grandes paneles LCD. Además, Philips tenía un mejor acceso a los mercados de componentes electrónicos y tenía intención de utilizar pantallas LCD en nuevas generaciones de productos de alta fidelidad, equipos de vídeo y teléfonos. En 1984, los investigadores de Philips Theodorus Welzen y Adrianus de Vaan inventaron un esquema de control de velocidad de vídeo que resolvió el lento tiempo de respuesta de los STN-LCD, permitiendo imágenes de vídeo de alta resolución, alta calidad y movimiento fluido en los STN-LCD. [ cita necesaria ] En 1985, los inventores de Philips, Theodorus Welzen y Adrianus de Vaan, resolvieron el problema de controlar STN-LCD de alta resolución utilizando componentes electrónicos de bajo voltaje (basados en CMOS), lo que permitió la aplicación de alta calidad (alta resolución y video). velocidad) Paneles LCD en productos portátiles que funcionan con baterías, como computadoras portátiles y teléfonos móviles. [56] En 1985, Philips adquirió el 100% de la empresa Videlec AG con sede en Suiza. Posteriormente, Philips trasladó las líneas de producción de Videlec a los Países Bajos. Años más tarde, Philips produjo y comercializó con éxito módulos completos (compuestos por pantalla LCD, micrófono, altavoces, etc.) en una producción de gran volumen para la floreciente industria de la telefonía móvil.
Los primeros televisores LCD en color se desarrollaron como televisores portátiles en Japón. En 1980, el grupo de I+D de Hattori Seiko comenzó a desarrollar televisores de bolsillo LCD en color. [57] En 1982, Seiko Epson lanzó el primer televisor LCD, el Epson TV Watch, un reloj de pulsera equipado con un pequeño televisor LCD de matriz activa. [58] [59] Sharp Corporation introdujo el TN-LCD de matriz de puntos en 1983. [48] En 1984, Epson lanzó el ET-10, el primer televisor LCD de bolsillo a todo color. [60] El mismo año, Citizen Watch , [61] presentó el Citizen Pocket TV, [57] un televisor LCD en color de 2,7 pulgadas, [61] con el primer TFT LCD comercial . [57] En 1988, Sharp demostró un TFT-LCD de 14 pulgadas, de matriz activa, a todo color y de movimiento completo. Esto llevó a Japón a lanzar una industria LCD, que desarrolló LCD de gran tamaño, incluidos monitores de computadora TFT y televisores LCD. [62] Epson desarrolló la tecnología de proyección 3LCD en la década de 1980 y obtuvo la licencia para su uso en proyectores en 1988. [63] El VPJ-700 de Epson, lanzado en enero de 1989, fue el primer proyector LCD compacto a todo color del mundo . [59]
En 1990, bajo diferentes títulos, los inventores concibieron efectos electroópticos como alternativas a los LCD con efecto de campo nemático retorcido (LCD TN y STN). Un enfoque consistía en utilizar electrodos interdigitales en un sustrato de vidrio únicamente para producir un campo eléctrico esencialmente paralelo a los sustratos de vidrio. [64] [65] Para aprovechar al máximo las propiedades de esta tecnología de conmutación en plano (IPS) era necesario seguir trabajando. Después de un análisis exhaustivo, Guenter Baur et al. presentan en Alemania detalles de realizaciones ventajosas . y patentado en varios países. [66] [67] El Instituto Fraunhofer ISE de Friburgo, donde trabajaron los inventores, cede estas patentes a Merck KGaA, Darmstadt, un proveedor de sustancias LC. Poco después, en 1992, los ingenieros de Hitachi desarrollaron varios detalles prácticos de la tecnología IPS para interconectar el conjunto de transistores de película delgada como una matriz y evitar campos parásitos indeseables entre los píxeles. [68] [69] Sharp Corporation presentó el primer televisor LCD que se puede montar en la pared en 1992. [70]
Hitachi también mejoró aún más la dependencia del ángulo de visión optimizando la forma de los electrodos ( Super IPS ). NEC e Hitachi se convierten en los primeros fabricantes de pantallas LCD con dirección de matriz activa basadas en la tecnología IPS. Este es un hito en la implementación de pantallas LCD de gran tamaño con un rendimiento visual aceptable para monitores de computadora de pantalla plana y pantallas de televisión. En 1996, Samsung desarrolló la técnica de patrones ópticos que permite LCD multidominio. Posteriormente , el multidominio y la conmutación en el plano siguen siendo los diseños de LCD dominantes hasta 2006. [71] A finales de la década de 1990, la industria de LCD comenzó a alejarse de Japón, hacia Corea del Sur y Taiwán , [62] y más tarde hacia China.
En 2007, la calidad de imagen de los televisores LCD superó la calidad de imagen de los televisores con tubos de rayos catódicos (CRT). [72] En el cuarto trimestre de 2007, los televisores LCD superaron a los televisores CRT en ventas mundiales por primera vez. [73] Según Displaybank, se proyectaba que los televisores LCD representarían el 50% de los 200 millones de televisores que se comercializarían en todo el mundo en 2006. [74] [75]
En octubre de 2011, Toshiba anunció 2560 × 1600 píxeles en un panel LCD de 6,1 pulgadas (155 mm), adecuado para su uso en una tableta , [76] especialmente para la visualización de caracteres chinos. La década de 2010 también vio la amplia adopción de TGP (Tracking Gate-line in Pixel), que mueve los circuitos de conducción desde los bordes de la pantalla hasta entre los píxeles, lo que permite biseles estrechos. [77]
En 2016, Panasonic desarrolló pantallas LCD IPS con una relación de contraste de 1.000.000:1, rivalizando con las OLED. Posteriormente, esta tecnología se puso en producción en masa como pantallas LCD de doble capa, doble panel o LMCL (capa de células moduladoras de luz). La tecnología utiliza dos capas de cristal líquido en lugar de una y puede usarse junto con una retroiluminación mini-LED y láminas de puntos cuánticos. [78] [79]
Dado que las pantallas LCD no producen luz propia, requieren luz externa para producir una imagen visible. [80] [81] En un tipo de LCD transmisivo, la fuente de luz se proporciona en la parte posterior de la pila de vidrio y se denomina luz de fondo . Las pantallas LCD de matriz activa casi siempre están retroiluminadas. [82] [83] Las pantallas LCD pasivas pueden estar retroiluminadas, pero muchas son reflectantes, ya que utilizan una superficie o película reflectante en la parte posterior de la pila de vidrio para utilizar la luz ambiental. Las pantallas LCD transflectivas combinan las características de una pantalla transmisiva retroiluminada y una pantalla reflectante.
Las implementaciones comunes de la tecnología de retroiluminación LCD son:
Hoy en día, la mayoría de las pantallas LCD se diseñan con retroiluminación LED en lugar de la tradicional retroiluminación CCFL, mientras que esa retroiluminación se controla dinámicamente con la información del vídeo (control dinámico de retroiluminación). La combinación con el control dinámico de retroiluminación, inventado por los investigadores de Philips Douglas Stanton, Martinus Stroomer y Adrianus de Vaan, aumenta simultáneamente el rango dinámico del sistema de visualización (también comercializado como HDR , televisión de alto rango dinámico o FLAD , atenuación de área local completa). ). [90] [91] [87]
Los sistemas de retroiluminación de LCD se vuelven altamente eficientes mediante la aplicación de películas ópticas como una estructura prismática (lámina de prisma) para llevar la luz a las direcciones deseadas del espectador y películas polarizadoras reflectantes que reciclan la luz polarizada que anteriormente era absorbida por el primer polarizador de la pantalla LCD ( inventado por los investigadores de Philips Adrianus de Vaan y Paulus Schaareman), [92] generalmente se logra utilizando las llamadas películas DBEF fabricadas y suministradas por 3M. [93] Las versiones mejoradas de la lámina prismática tienen una estructura ondulada en lugar de prismática, e introducen ondas lateralmente en la estructura de la lámina al mismo tiempo que varían la altura de las ondas, dirigiendo aún más luz hacia la pantalla y reduciendo el aliasing o muaré entre ellas. la estructura de la hoja del prisma y los subpíxeles de la pantalla LCD. Una estructura ondulada es más fácil de producir en masa que una prismática utilizando máquinas herramienta de diamante convencionales, que se utilizan para fabricar los rodillos utilizados para imprimir la estructura ondulada en láminas de plástico, produciendo así láminas de prisma. [94] Se coloca una lámina difusora a ambos lados de la lámina del prisma para distribuir la luz de la luz de fondo uniformemente, mientras que se coloca un espejo detrás de la placa guía de luz para dirigir toda la luz hacia adelante. La lámina del prisma con sus láminas difusoras se colocan encima de la placa conductora de luz. [95] [84] Los polarizadores DBEF consisten en una gran pila de películas birrefringentes orientadas uniaxialmente que reflejan el antiguo modo de polarización absorbida de la luz. [96] Estos polarizadores reflectantes que utilizan cristales líquidos polimerizados orientados uniaxialmente (polímeros birrefringentes o pegamento birrefringente) fueron inventados en 1989 por los investigadores de Philips Dirk Broer, Adrianus de Vaan y Joerg Brambring. [97] La combinación de estos polarizadores reflectantes y el control dinámico de la retroiluminación LED [87] hacen que los televisores LCD actuales sean mucho más eficientes que los televisores CRT, lo que genera un ahorro de energía mundial de 600 TWh (2017), equivalente al 10% de el consumo de electricidad de todos los hogares del mundo o igual a 2 veces la producción de energía de todas las células solares del mundo. [98] [99]
La pantalla de un receptor de televisión estándar, un panel LCD moderno, tiene más de seis millones de píxeles y todos ellos están alimentados individualmente por una red de cables integrada en la pantalla. Los cables finos, o caminos, forman una cuadrícula con cables verticales a lo largo de toda la pantalla en un lado de la pantalla y cables horizontales a lo largo de toda la pantalla en el otro lado de la pantalla. Con esta cuadrícula, cada píxel tiene una conexión positiva en un lado y una conexión negativa en el otro lado. Entonces, la cantidad total de cables necesarios para una pantalla de 1080p es 3 x 1920 en vertical y 1080 en horizontal para un total de 6840 cables en horizontal y vertical. Son tres para rojo, verde y azul y 1920 columnas de píxeles para cada color para un total de 5760 cables verticales y 1080 filas de cables horizontales. Para un panel de 73 centímetros (28,8 pulgadas) de ancho, eso significa una densidad de alambre de 200 alambres por pulgada a lo largo del borde horizontal.
El panel LCD funciona con controladores LCD que se combinan cuidadosamente con el borde del panel LCD en el nivel de fábrica. Los controladores se pueden instalar utilizando varios métodos, los más comunes son COG (Chip-On-Glass) y TAB ( unión automatizada con cinta ). Estos mismos principios se aplican también a las pantallas de los teléfonos inteligentes que son mucho más pequeñas que las de los televisores. [100] [101] [102] Los paneles LCD normalmente utilizan vías conductoras metálicas con una fina capa sobre un sustrato de vidrio para formar el circuito de la celda para operar el panel. Por lo general, no es posible utilizar técnicas de soldadura para conectar directamente el panel a una placa de circuito grabada en cobre separada. En cambio, la interconexión se logra utilizando una película conductora anisotrópica o, para densidades más bajas, conectores elastoméricos .
Las pantallas LCD de matriz pasiva monocromáticas y posteriormente en color eran estándar en la mayoría de las primeras computadoras portátiles (aunque algunas usaban pantallas de plasma [103] [104] ) y en la Nintendo Game Boy original [105] hasta mediados de la década de 1990, cuando la matriz activa en color se convirtió en estándar. en todas las computadoras portátiles. El Macintosh Portable (lanzado en 1989), que no tuvo éxito comercial, fue uno de los primeros en utilizar una pantalla de matriz activa (aunque todavía monocromática). Las pantallas LCD de matriz pasiva todavía se utilizan en la década de 2010 para aplicaciones menos exigentes que las computadoras portátiles y los televisores, como calculadoras económicas. En particular, se utilizan en dispositivos portátiles donde se necesita mostrar menos contenido de información, el menor consumo de energía (sin retroiluminación ) y un bajo costo o se necesita legibilidad bajo la luz solar directa.
Las pantallas que tienen una estructura de matriz pasiva emplean STN nemático súper trenzado (inventado por el Centro de Investigación Brown Boveri, Baden, Suiza, en 1983; se publicaron detalles científicos [106] ) o tecnología STN de doble capa (DSTN) (esta última de que soluciona un problema de cambio de color con el primero) y color-STN (CSTN) en el que el color se agrega mediante el uso de un filtro de color interno. Las pantallas LCD STN se han optimizado para direccionamiento de matriz pasiva. Exhiben un umbral más agudo de la característica de contraste versus voltaje que los LCD TN originales. Esto es importante porque los píxeles están sujetos a voltajes parciales incluso cuando no están seleccionados. La diafonía entre píxeles activados y no activados debe manejarse adecuadamente manteniendo el voltaje RMS de los píxeles no activados por debajo del voltaje umbral, como lo descubrió Peter J. Wild en 1972, [107] mientras que los píxeles activados están sujetos a voltajes por encima del umbral ( las tensiones según el esquema de accionamiento "Alt & Pleshko"). [108] Manejar tales pantallas STN de acuerdo con el esquema de manejo de Alt & Pleshko requiere voltajes de direccionamiento de línea muy altos. Welzen y de Vaan inventaron un esquema de unidad alternativo (un esquema de unidad que no es "Alt & Pleshko") que requiere voltajes mucho más bajos, de modo que la pantalla STN podría controlarse utilizando tecnologías CMOS de bajo voltaje. [56] Las pantallas LCD blanco sobre azul son STN y pueden usar un polarizador azul o birrefringencia que les da su apariencia distintiva. [109] [110] [111]
Las pantallas LCD STN deben actualizarse continuamente alternando voltajes pulsados de una polaridad durante un cuadro y pulsos de polaridad opuesta durante el siguiente cuadro. Los píxeles individuales son direccionados por los correspondientes circuitos de fila y columna. Este tipo de pantalla se denomina dirección de matriz pasiva , porque el píxel debe conservar su estado entre actualizaciones sin el beneficio de una carga eléctrica constante. A medida que aumenta el número de píxeles (y, en consecuencia, columnas y filas), este tipo de visualización se vuelve menos factible. Los tiempos de respuesta lentos y el contraste deficiente son típicos de las pantallas LCD con dirección de matriz pasiva, con demasiados píxeles y controladas según el esquema de unidad "Alt & Pleshko". Welzen y de Vaan también inventaron un esquema de unidad sin RMS que permite controlar pantallas STN con velocidades de video y mostrar imágenes de video en movimiento fluidas en una pantalla STN. [ cita necesaria ] Citizen, entre otros, obtuvo la licencia de estas patentes e introdujo con éxito en el mercado varios televisores de bolsillo LCD basados en STN. [ cita necesaria ]
Las pantallas LCD biestables no requieren una actualización continua. La reescritura solo es necesaria para cambios en la información de la imagen. En 1984, HA van Sprang y AJSM de Vaan inventaron una pantalla tipo STN que podía funcionar en modo biestable, permitiendo imágenes de resolución extremadamente alta de hasta 4000 líneas o más utilizando sólo voltajes bajos. [112] Dado que un píxel puede estar encendido o apagado en el momento en que se necesita escribir nueva información en ese píxel en particular, el método de direccionamiento de estas pantallas biestables es bastante complejo, una razón por la cual estas pantallas no no llegó al mercado. Eso cambió cuando en 2010 estuvieron disponibles las pantallas LCD de "potencia cero" (biestables). Potencialmente, el direccionamiento de matriz pasiva se puede utilizar con dispositivos si sus características de escritura/borrado son adecuadas, como era el caso de los libros electrónicos que solo necesitan mostrar imágenes fijas. Después de escribir una página en la pantalla, es posible que se corte la alimentación de la pantalla mientras se conservan las imágenes legibles. Esto tiene la ventaja de que estos libros electrónicos pueden funcionar durante largos períodos de tiempo con sólo una pequeña batería.
Las pantallas en color de alta resolución , como los monitores de computadora LCD y los televisores modernos, utilizan una estructura de matriz activa . Se añade una matriz de transistores de película delgada (TFT) a los electrodos en contacto con la capa LC. Cada píxel tiene su propio transistor dedicado , lo que permite que cada línea de columna acceda a un píxel. Cuando se selecciona una línea de fila, todas las líneas de columna se conectan a una fila de píxeles y los voltajes correspondientes a la información de la imagen se aplican a todas las líneas de columna. A continuación, se desactiva la línea de fila y se selecciona la línea de fila siguiente. Todas las líneas de fila se seleccionan en secuencia durante una operación de actualización . Las pantallas con dirección de matriz activa se ven más brillantes y nítidas que las pantallas con dirección de matriz pasiva del mismo tamaño y, por lo general, tienen tiempos de respuesta más rápidos, lo que produce imágenes mucho mejores. Sharp produce pantallas LCD reflectantes biestables con una celda SRAM de 1 bit por píxel que solo requiere pequeñas cantidades de energía para mantener una imagen. [113]
Las pantallas LCD de segmentos también pueden tener color mediante el uso de color secuencial de campo (FSC LCD). Este tipo de pantallas tienen un panel LCD de segmento pasivo de alta velocidad con retroiluminación RGB. La luz de fondo cambia rápidamente de color, haciendo que parezca blanca a simple vista. El panel LCD está sincronizado con la luz de fondo. Por ejemplo, para hacer que un segmento aparezca en rojo, el segmento solo se enciende cuando la luz de fondo es roja, y para hacer que un segmento aparezca en magenta, el segmento se enciende cuando la luz de fondo es azul y continúa encendido mientras la luz de fondo está encendida. se vuelve rojo y se apaga cuando la luz de fondo se vuelve verde. Para que un segmento parezca negro, el segmento siempre está activado. Un LCD FSC divide una imagen en color en 3 imágenes (una roja, una verde y una azul) y las muestra en orden. Debido a la persistencia de la visión , las 3 imágenes monocromáticas aparecen como una imagen en color. Una pantalla LCD FSC necesita un panel LCD con una frecuencia de actualización de 180 Hz y el tiempo de respuesta se reduce a sólo 5 milisegundos en comparación con los paneles LCD STN normales que tienen un tiempo de respuesta de 16 milisegundos. [114] [115] Las pantallas LCD FSC contienen un controlador IC de chip sobre vidrio que también se puede usar con una pantalla táctil capacitiva.
Samsung introdujo las pantallas UFB (Ultra Fine & Bright) en 2002 y utilizó el efecto súper birrefringente. Tiene la luminosidad, la gama de colores y la mayor parte del contraste de una TFT-LCD, pero sólo consume tanta energía como una pantalla STN, según Samsung. Se utilizó en una variedad de modelos de teléfonos celulares Samsung producidos hasta finales de 2006, cuando Samsung dejó de producir pantallas UFB. Las pantallas UFB también se utilizaron en determinados modelos de teléfonos móviles LG.
Las pantallas nemáticas retorcidas contienen cristales líquidos que se tuercen y desenroscan en distintos grados para permitir el paso de la luz. Cuando no se aplica voltaje a una celda de cristal líquido TN, la luz polarizada pasa a través de la capa LC torcida 90 grados. En proporción al voltaje aplicado, los cristales líquidos se desenroscan cambiando la polarización y bloqueando el paso de la luz. Ajustando adecuadamente el nivel de voltaje se puede lograr casi cualquier nivel de gris o transmisión.
La conmutación en plano es una tecnología LCD que alinea los cristales líquidos en un plano paralelo a los sustratos de vidrio. En este método, el campo eléctrico se aplica a través de electrodos opuestos sobre el mismo sustrato de vidrio, de modo que los cristales líquidos pueden reorientarse (conmutarse) esencialmente en el mismo plano, aunque los campos marginales inhiben una reorientación homogénea. Esto requiere dos transistores para cada píxel en lugar del único transistor necesario para una pantalla de transistor de película delgada (TFT) estándar. La tecnología IPS se utiliza en todo, desde televisores, monitores de computadora e incluso dispositivos portátiles, especialmente en casi todos los paneles LCD de teléfonos inteligentes en modo IPS/FFS. Las pantallas IPS pertenecen a la familia de tipos de pantallas de paneles LCD. Los otros dos tipos son VA y TN. Antes de que Hitachi introdujera LG Enhanced IPS en 2001 como monitor de 17" en el mercado, los transistores adicionales bloqueaban más área de transmisión, por lo que requerían una luz de fondo más brillante y consumían más energía, lo que hacía que este tipo de pantalla fuera menos deseable para las computadoras portátiles. Panasonic Himeji G8.5 estaba usando una versión mejorada de IPS, también LGD en Corea, actualmente el fabricante de paneles LCD más grande del mundo, BOE en China, también es un panel de TV en modo IPS/FFS.
Super-IPS se introdujo más tarde después de la conmutación en el plano con tiempos de respuesta y reproducción de color aún mejores. [116]
En 2015, LG Display anunció la implementación de una nueva tecnología llamada M+, que consiste en la adición de subpíxeles blancos junto con los puntos RGB habituales en su tecnología de panel IPS. [117]
La mayor parte de la nueva tecnología M+ se empleó en televisores 4K, lo que generó una controversia después de que las pruebas demostraron que la adición de un subpíxel blanco que reemplaza la estructura RGB tradicional reduciría la resolución en aproximadamente un 25%. Esto significa que un televisor 4K no puede mostrar el estándar de televisión UHD completo. Los medios y los usuarios de Internet llamaron más tarde a estos televisores "RGBW" debido al subpíxel blanco. Aunque LG Display ha desarrollado esta tecnología para su uso en pantallas de portátiles, exteriores y teléfonos inteligentes, se hizo más popular en el mercado de televisores debido a la resolución 4K UHD anunciada, pero aún es incapaz de lograr una verdadera resolución UHD definida por la CTA como 3840x2160 píxeles activos con 8 -bit color. Esto afecta negativamente la representación del texto, haciéndolo un poco más borroso, lo que se nota especialmente cuando se utiliza un televisor como monitor de PC. [118] [119] [120] [121]
En 2011, LG afirmó que el teléfono inteligente LG Optimus Black (IPS LCD (LCD NOVA)) tiene un brillo de hasta 700 nits , mientras que el competidor solo tiene IPS LCD con 518 nits y una pantalla doble OLED de matriz activa (AMOLED) con 305 nits. . LG también afirmó que la pantalla NOVA es un 50 por ciento más eficiente que las pantallas LCD normales y que consume sólo el 50 por ciento de la energía de las pantallas AMOLED cuando produce blanco en la pantalla. [122] Cuando se trata de relación de contraste, la pantalla AMOLED aún funciona mejor debido a su tecnología subyacente, donde los niveles de negro se muestran como tono negro y no como gris oscuro. El 24 de agosto de 2011, Nokia anunció el Nokia 701 y también afirmó tener la pantalla más brillante del mundo con 1000 nits. La pantalla también contaba con la capa Clearblack de Nokia, mejorando el ratio de contraste y acercándolo al de las pantallas AMOLED.
Conocido como conmutación de campo marginal (FFS) hasta 2003, [123] la conmutación de campo marginal avanzada es similar a IPS o S-IPS y ofrece un rendimiento superior y una gama de colores con alta luminosidad. AFFS fue desarrollado por Hydis Technologies Co., Ltd, Corea (formalmente Hyundai Electronics, LCD Task Force). [124] Las aplicaciones para portátiles con AFFS minimizan la distorsión del color y mantienen un ángulo de visión más amplio para una visualización profesional. El cambio de color y la desviación causados por la fuga de luz se corrigen optimizando la gama de blancos, lo que también mejora la reproducción de blanco/gris. En 2004, Hydis Technologies Co., Ltd otorgó la licencia AFFS a Hitachi Displays de Japón. Hitachi utiliza AFFS para fabricar paneles de alta gama. En 2006, HYDIS otorgó la licencia de AFFS a Sanyo Epson Imaging Devices Corporation. Poco después, Hydis introdujo una evolución de alta transmitancia de la pantalla AFFS, llamada HFFS (FFS+). Hydis introdujo AFFS+ con legibilidad mejorada en exteriores en 2007. Los paneles AFFS se utilizan principalmente en las cabinas de las últimas pantallas de aviones comerciales. Sin embargo, ya no se produce a partir de febrero de 2015. [125] [126] [127]
Las pantallas de alineación vertical son una forma de pantallas LCD en las que los cristales líquidos se alinean naturalmente verticalmente con los sustratos de vidrio. Cuando no se aplica voltaje, los cristales líquidos permanecen perpendiculares al sustrato, creando una pantalla negra entre polarizadores cruzados. Cuando se aplica voltaje, los cristales líquidos cambian a una posición inclinada, permitiendo que la luz pase a través de ellos y cree una visualización en escala de grises dependiendo de la cantidad de inclinación generada por el campo eléctrico. Tiene un fondo negro más intenso, una relación de contraste más alta, un ángulo de visión más amplio y una mejor calidad de imagen a temperaturas extremas que las pantallas nemáticas retorcidas tradicionales. [128] En comparación con IPS, los niveles de negro son aún más profundos, lo que permite una relación de contraste más alta, pero el ángulo de visión es más estrecho, siendo el color y especialmente el cambio de contraste más evidente. [129]
Las pantallas LCD en modo de fase azul se mostraron como muestras de ingeniería a principios de 2008, pero no se producen en masa. La física de las pantallas LCD en modo de fase azul sugiere que se pueden lograr tiempos de conmutación muy cortos (≈1 ms), por lo que posiblemente se pueda realizar un control de color secuencial en el tiempo y los costosos filtros de color quedarían obsoletos. [ cita necesaria ]
Algunos paneles LCD tienen transistores defectuosos , lo que provoca píxeles encendidos o apagados permanentemente, que comúnmente se denominan píxeles atascados o píxeles muertos, respectivamente. A diferencia de los circuitos integrados (CI), los paneles LCD con algunos transistores defectuosos generalmente todavía se pueden utilizar. Las políticas de los fabricantes sobre la cantidad aceptable de píxeles defectuosos varían mucho. En un momento dado, Samsung mantuvo una política de tolerancia cero para los monitores LCD vendidos en Corea. [130] A partir de 2005, Samsung se adhiere a la norma ISO 13406-2,[actualizar] menos restrictiva . [131] Se sabe que otras empresas toleran hasta 11 píxeles muertos en sus políticas. [132]
Las políticas de píxeles muertos suelen ser objeto de acalorados debates entre fabricantes y clientes. Para regular la aceptabilidad de los defectos y proteger al usuario final, ISO lanzó el estándar ISO 13406-2 , que quedó obsoleto en 2008 con el lanzamiento de ISO 9241 , específicamente ISO-9241-302, 303, 305, 307:2008 píxeles. defectos. Sin embargo, no todos los fabricantes de LCD cumplen con el estándar ISO y el estándar ISO a menudo se interpreta de diferentes maneras. Los paneles LCD tienen más probabilidades de tener defectos que la mayoría de los circuitos integrados debido a su mayor tamaño. [133]
Algunos fabricantes, especialmente en Corea del Sur, donde se encuentran algunos de los mayores fabricantes de paneles LCD, como LG, ahora tienen una garantía de cero píxeles defectuosos, que es un proceso de selección adicional que luego puede determinar "A" y "B". "-paneles de grado. [ ¿ investigacion original? ] Muchos fabricantes reemplazarían un producto incluso con un píxel defectuoso. Incluso cuando no existen tales garantías, la ubicación de los píxeles defectuosos es importante. Una pantalla con sólo unos pocos píxeles defectuosos puede ser inaceptable si los píxeles defectuosos están cerca unos de otros. Los paneles LCD también suelen tener un defecto conocido como opacidad , efecto de pantalla sucia o, menos comúnmente, mura , que implica parches desiguales de luminancia en el panel. Es más visible en áreas oscuras o negras de las escenas mostradas. [134] A partir de 2010, [actualizar]la mayoría de los fabricantes de paneles LCD para computadoras de marcas premium especifican que sus productos no tienen defectos.
El dispositivo biestable cenital (ZBD), desarrollado por Qinetiq (anteriormente DERA ), puede retener una imagen sin energía. Los cristales pueden existir en una de dos orientaciones estables ("negro" y "blanco") y solo se requiere energía para cambiar la imagen. ZBD Displays es una empresa derivada de QinetiQ que fabricaba dispositivos ZBD en escala de grises y en color. Kent Displays también ha desarrollado una pantalla "sin alimentación" que utiliza cristal líquido colestérico estabilizado con polímeros (ChLCD). En 2009, Kent demostró el uso de un ChLCD para cubrir toda la superficie de un teléfono móvil, permitiéndole cambiar de color y mantener ese color incluso cuando se corta la energía. [135]
En 2004, investigadores de la Universidad de Oxford demostraron dos nuevos tipos de LCD biestables de potencia cero basados en técnicas biestables cenital. [136] Varias tecnologías biestables, como el BTN de 360° y el colestérico biestable, dependen principalmente de las propiedades masivas del cristal líquido (LC) y utilizan un anclaje fuerte estándar, con películas de alineación y mezclas de LC similares a los materiales monoestables tradicionales. Otras tecnologías biestables, por ejemplo la tecnología BiNem, se basan principalmente en las propiedades de la superficie y necesitan materiales de anclaje débiles específicos.
Algunos de estos problemas se relacionan con pantallas de pantalla completa, otros con pantallas pequeñas como las de los relojes, etc. Muchas de las comparaciones son con pantallas CRT.
En las pantallas de cristal líquido se utilizan varias familias diferentes de cristales líquidos. Las moléculas utilizadas deben ser anisotrópicas y presentar atracción mutua. Son comunes las moléculas polarizables en forma de varillas ( bifenilos , terfenilos , etc.). Una forma común es un par de anillos de benceno aromáticos, con un resto no polar (grupo pentilo, heptilo, octilo o alquiloxi) en un extremo y polar (nitrilo, halógeno) en el otro. A veces, los anillos de benceno se separan con un grupo acetileno, etileno, CH=N, CH=NO, N=N, N=NO o grupo éster. En la práctica, se utilizan mezclas eutécticas de varios productos químicos para lograr un rango operativo de temperatura más amplio (−10..+60 °C para pantallas de gama baja y −20..+100 °C para pantallas de alto rendimiento). Por ejemplo, la mezcla E7 está compuesta de tres bifenilos y un terfenilo: 39% en peso de 4'-pentil[1,1'-bifenil]-4-carbonitrilo (rango nemático 24..35 °C), 36 en peso. % de 4'-heptil[1,1'-bifenil]-4-carbonitrilo (rango nemático 30..43 °C), 16% en peso de 4'-octoxi[1,1'-bifenil]-4-carbonitrilo (rango nemático 54..80 °C), y 9% en peso de 4- pentil[1,1':4',1- terfenil]-4-carbonitrilo (rango nemático 131..240 °C). [153]
En la producción de pantallas LCD se utiliza trifluoruro de nitrógeno (NF 3 ) como fluido de grabado durante la producción de componentes de película delgada. El NF 3 es un potente gas de efecto invernadero y su vida media relativamente larga puede convertirlo en un contribuyente potencialmente dañino al calentamiento global . Un informe de Geophysical Research Letters sugirió que sus efectos eran teóricamente mucho mayores que los de fuentes más conocidas de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono . Como el NF 3 no se usaba ampliamente en ese momento, no formó parte de los Protocolos de Kioto y se lo consideró "el gas de efecto invernadero faltante". [154]
Los críticos del informe señalan que se supone que todo el NF 3 producido se liberaría a la atmósfera. En realidad, la gran mayoría del NF 3 se descompone durante los procesos de limpieza; Dos estudios anteriores encontraron que sólo entre el 2 y el 3% del gas escapa a la destrucción después de su uso. [155] Además, el informe no comparó los efectos del NF 3 con lo que reemplazó, el perfluorocarbono , otro poderoso gas de efecto invernadero, del cual entre el 30 y el 70% se escapa a la atmósfera en su uso típico. [155]
