Tesis:
Micropantallas de cristal liquido sobre silicio basadas en materiales esmecticos quirales con respuesta en V.
- Autor: URRUCHI DEL POZO, Virginia
- Título: Micropantallas de cristal liquido sobre silicio basadas en materiales esmecticos quirales con respuesta en V.
- Fecha: 2004
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: TECNOLOGIA FOTONICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: OTON SANCHEZ, José Manuel
- Resumen: Las pantallas planas de cristal liquido.(CL) constituyen una tecnología en evolución que proporciona un amplio abanico de soluciones al mercado de dispositivos de visualización, desde pantallas de baja resolución y bajo precio para relojes, calculadoras, teléfonos móviles o transportes, hasta pantallas de gama alta capaces de producir color a frecuencia de vídeo y alta resolución. Dentro de la gama alta, resaltan dos tendencias: las pantallas de tamaño medio, y grande para visión directa, y las micropantallas, las cuales pueden emplearse en proyección o en visión próxima (cascos profesionales, realidad virtual, cabinas de pilotaje, etc.). Una pantalla de CL de alta resolución se organiza en filas y columnas, al estilo de una matriz. La matriz puede ser activa o pasiva, según posea o no elementos de almacenamiento de carga (datos). Los elementos utilizados en las pantallas actuales son habitualmente transistores CMOS de capa delgada, TFT (thin film transistors). La tecnología TFT supone el crecimiento de circuitos de silicio sobre vidrio. En el caso de las micropantallas, existe la posibilidad de crear la matriz activa en una oblea de silicio, abaratándose los costes de fabricación. A los dispositivos así desarrollados se les conoce con el nombre de cristal líquido sobre silicio (liquid crystal on silicon, LCOS). Esta tecnología emergente puede sustituir en el futuro a las TFTs en un área de mercado muy concreta: las pantallas en miniatura tanto de visión directa como de proyección e incluso en aplicaciones de consumo como la telefonía móvil. Por otro lado, en los últimos cinco años se vienen desarrollando nuevos CL experimentales que constituyen una alternativa a los cristales líquidos nemáticos. Estos materiales, denominados esmécticos quirales con respuesta en V, comparten la rapidez de respuesta de los cristales líquidos ferroeléctricos y la posibilidad de generación de escala de gris analógica a baja tensión de los nemáticos. En este trabajo se han explorado las posibilidades de utilización de estos CL en dispositivos comerciales reflexivos sobre matriz de silicio. Sus posibles áreas de aplicación serían la realización de micropantallas para proyección y para visión directa en entornos de realidad virtual y, aumentada, así como la preparación de dispositivos fotónícos como moduladores espaciales de luz. Para ello se ha realizado un estudio teórico sobre la conformación y respuesta electroóptica de los materiales V, se ha construido un gran número de muestras test en cámara limpia y se han caracterizado tales muestras siguiendo un protocolo de medidas relacionadas con su comportamiento y propiedades: textura del alineamiento bajo microscopio y espesores, respuesta a señales de baja frecuencia, generación de escalas de gris, y respuesta dinámica con señales multiplexadas a frecuencia de vídeo. También se han realizado medidas de color del dispositivo final en conmutación. Entre los resultados más relevantes que se han conseguido, se pueden citar los siguientes: 1.- Recopilación y adaptación de los modelos existentes a las características de nuestra aplicación, lo cual ha permitido acotar las condiciones de fabricación de muestras y su direccionamiento eléctrico. 2.- Estudio y selección de los materiales empleados para el alineamiento de las muestras. 3.- Desarrollo de tecnologías de fabricación de muestras reflexivas de 0,8 m de espesor, modificando para ello diversas etapas de la línea de fabricación. 4.- Diseño de formas de onda específicas para direccionamiento multiplexado de materiales V y antiferroeléctricos sobre matriz de silicio. 5.- Estudio de la influencia de diferentes parámetros, como temperatura, tamaño de píxel, presencia de impurezas iónicas y capacidad del condensador de almacenamiento. 6.- Demostración de la viabilidad de los dispositivos empleando matrices pasivas de silicio con electrónica externa. Con los resultados obtenidos, se piensa que la tecnología estudiada puede llegar a ser una posible alternativa a las tecnologías en uso en varios campos de aplicación de micropantallas.