¿Quien no ha formado un grupo para ver ese video tan divertido o esas fotos tan chulas y no enterarse de nada por ver la pantalla de lado?

Ser victima de un pobre ángulo de visión de una pantalla LCD no es agradable. Afortunadamente, esa tendencia está a la baja.

Ponte justo enfrente de la pantalla y entérate porqué.

NPD Display Research es una organización reconocida desde 1996 como una autoridad en el campo de las pantallas. Analizan todos los aspectos de los modelos y tecnologías relacionados con estas, y son un referente de información en este campo.

Pues bien, hace poco han publicado un informe en el que las tecnologías IPS y FFS están multiplicando sus ventas, gracias a la proliferación de teléfonos inteligentes y tabletas. Estas tecnologías amplían los ángulos de visión de las pantallas LCD, y auguran que cada vez serán más demandadas.

Obviamente, la mayor presencia de IPS o FFS la encontramos en los televisores domésticos. De lo contrario, la batalla en el hogar no seria por el telemando sino por el sitio que esté frente a la pantalla.

En el campo de los monitores informáticos, es imprescindible en áreas como la medicina, sobre todo para el diagnostico por imagen. En cambio, para el usuario de a pie no era algo muy corriente… hasta ahora.

Si la penetración de IPS/FFS fue del 7%, si sigue este ritmo para el 2015 habrá alcanzado el 25%, siendo LG líder en ventas.

En el mercado del PC transportable (incluyendo neetbooks y tabletas) pasaremos del 11% actual al 20% en 2014.

En el sector de medianas y pequeñas pantallas, el crecimiento no será tan espectacular. Lo espectacular es la cantidad disponible hoy día. ¡160.000.000 de metros cuadrados de pantallas IPS/FFS! No penetrará tanto, porque ya está bastante penetrado. Teléfonos inteligentes, cámaras y Tablet PC se llevan la palma.

Puedes ver todo esto en el algo confuso gráfico de NPD Display Search.

Si te has quedado abrumado con tantas siglas… ¡No te preocupes! Wintablet.info te ofrece un cursillo acelerado de pantallas LCD y su circunstancia. ¡Abrid los cuadernos!

LCD, FUNCIONAMIENTO GENERAL.

Las siglas LCD vienen de Liquid Crystal Display (pantalla de cristal líquido). Si miras tu pantalla con una lupa, verás que en realidad la imagen está compuesta por unas mini ranuras de colorines. Si agrupamos 3 colores (los famosos RGB: rojo, verde y azul en castellano) tendremos… ¡un pixel físico!

Si miramos de cerca un monitor cualquiera (como el mio) veremos los píxeles que forman la imagen.

La mezcla de esos tres colores en diferentes tonos e intensidades pueden dar como resultado cualquier color. El ojo no puede enfocar hasta ver esos puntitos de colores, pero si que ve la luz ya mezclada. Cada grupo de tres colores forma un pixel independiente. Cuando todos actúan sincronizados, vemos una imagen.

Así se forman los colores en una pantalla. 1 Para el blanco, se encienden todos. 2 Para los colores puros, se enciende ese color apagando los demás. 3 Para todos los demás colores, se combinan el Rojo, el Verde y el Azul en diversas intensidades. 4 Para el negro, se apagan todos.

El funcionamiento de cada segmento de color es muy sencillo, pero a la vez, complicado.

Básicamente tenemos un gel de cristal contenido entre dos placas. Sobre una de esas placas, tenemos un filtro de color. Resulta que las pantallas LCD no pueden emitir luz. Por ello hay que proyectarla desde atrás (retroiluminación).

Cuando la luz llega al cristal liquido, esta se topa con su estructura molecular. Según esta dispuesta, dejará pasar la luz o no. Para cambiar la disposición de las moléculas del cristal, se le hace pasar una corriente eléctrica. Según cambie, dejara pasar la luz con mayor o menor intensidad. Cuando la luz sale del cristal líquido, se tiñe con el filtro de color. Y ya esta. A partir de hay, seguirá en línea recta hasta nuestros ojos.

1. La luz sale de la fuente y llega al cristal líquido 2. que modificado por la corriente eléctrica regulara la cantidad de luz que deje pasar 3. la cual adquirirá el color del filtro que atraviese.

Esto podría ser tal cual si el todo fuera sencillo, pero el Universo no es tan sencillo.

TORCIENDO LA LUZ.

La luz que llega al cristal líquido no puede entrar a tontas y a locas, antes tiene que ser polarizada.

La luz esta compuesta por multitud de ondas, cada una hija de un padre. Dichas ondas tienen una inclinación con «respecto al suelo». Si entrasen todas en el cristal, pasaría más luz de la que debería. Por eso, antes de entrar pasan por un filtro polarizador. En este caso, solo deja pasar la luz cuya onda sea horizontal (0 grados). Si no lo has entendido muy bien, mira la siguiente ilustración.

Una vez la luz ha sido polarizada, pasa al cristal líquido.

Dentro del cristal, la estructura de las moléculas puede girar en los grados que se desee. Esto es importante, porque cuando la luz sale del cristal liquido, se topa con otro cristal polarizado. Mientras que el primero solo dejaba pasar las ondas horizontales, este solo deja pasar las ondas verticales. Si la inclinación de la onda coincide con la polarización del filtro (90 grados) pasará toda la luz. Cuanto menos se parezcan estos valores, menos luz pasará.

Si se te ha quedado cara de póker, mira el dibujito, a ver si te aclaras un poco.

Según salga de "torcida" la luz del cristal líquido, podrá pasar más o menos luz por el filtro polarizador.

Por eso al tocar una pantalla LCD los colores se estropean y la imagen se deforma. La presión del dedo altera la geometría molecular del cristal líquido (CL a partir de ahora).

Todo esto ocurre en milésimas de segundo. Hasta 3 milisegundos se considera imperceptible. Todo lo que este cerca de ese número es un buen tiempo de respuesta.

Lo que determinará el ángulo de visión es la estructura interna del CL y el camino que utilice la electricidad al atravesarlo. Repasemos las diferentes tecnologías empleadas desde la más cutre hasta las buenas.

TN, EL DE TODA LA VIDA.

La tecnología Twist Neumatic es la mas extendida, la mas barata y la que peores resultados da (no por ello malos necesariamente). El soldado raso de los LCD, y lo encontramos desde calculadoras hasta pantallas de portátiles.

Cuando la corriente atraviesa la estructura molecular del cristal, mediante un electrodo superior, y otro inferior, esta se enrosca en forma helicoidal, o hélice. La inclinación va de 0 a 90 grados. Por lo tanto, toda la luz entra con una inclinación de, pongamos 0 grados por el primer filtro, sale a 90 y pasa limpiamente por el segundo filtro, que solo deja pasar ondas a 90 grados.

Estructura molecular "enroscada", típica de una pantalla TN

Cuando deja de pasar la tensión eléctrica por el cristal, la estructura se «desenrosca», pasando tal cual. Lo que pasa es que al llegar al último filtro polarizador, queda completamente obturada. Las calculadoras, relojes digitales y demás utilizan el mismo sistema pero al revés: cuando se aplica la corriente, es cuando se vuelven opacos.

Lo malo de este sistema es que como solo vemos la luz de la superficie del cristal líquido, cuando dejamos de verla de frente pierde en color y luminosidad, dependiendo desde donde miremos. Algo así:

Lo bueno es la rapidez de reacción (2 ms), haciéndolo ideal para videojuegos. Su bajo precio ha hecho de esta tecnologia la mas abundante.

VA, EL APAÑO.

La Alineación Vertical mejora el ángulo de visión con respecto al sistema TN. Las piezas son casi las mismas, pero en esta ocasión, la estructura del cristal es vertical en su estado natural, justo lo opuesto a TN. Además, no están dispuestas en forma de hélice.

Cuando no pasa la corriente, las estructuras permanecen en posición vertical, lo que bloquea la luz. Cuando reciben tensión, se ponen a girar hacia una posición horizontal.

La gracia del invento radica en que las estructuras están en columnas que giran en direcciones opuestas, emitiendo luz en varias direcciones. Así se amplia el ángulo de visión, con una perdida mucho menor de color. Lo malo es que la imagen normal pierde luminosidad, y tiene un tiempo de reacción lento (8 ms)

IPS, AHORA SI.

La sofisticación llega a las LCD con In Plane Switching. Como en el sistema TN, la estructura del cristal líquido es horizontal, pero la diferencia estriba en que cuando pasa corriente, gira toda a la vez, en paralelo. Otra diferencia esta en los electrodos. En TN y VA estaban a ambos lados del cristal. Aquí están los dos debajo. El campo electromagnético resultante se crea en forma de arco, llegando a todos los niveles.

Así se consigue tener más profundidad, haciéndose visible desde varios ángulos sin perdidas de color o contraste.

Visión optima durante 178 grados de un total de 180. Me gusssta.

Pero no todo son alegrías. Al tener todos los electrodos en la entrada de luz (uno de ellos de metal), estos hacen sombra. Por lo tanto, hay que compensar subiendo la luminosidad, disparando el consumo. El tiempo de reaccíon es la mitad que en el sistema VA (4 ms). Y como todo lo bueno, es más caro.

FFS, LA EXCELENCIA.

Si el IPS es bueno, el FFS es aún mejor. Supera todos los aspectos negativos (menos el precio) proporcionando mejor luminosidad y contraste. ¿Donde está el truco? Es muy similar al IPS, pero con diferencias. La distribución de los electrodos es ligeramente diferente. Todos son transparentes, y trabajan en mayor número. Esto hace que puedan organizar el cristal en un mayor número de estructuras, abriendo más caminos por donde la luz pueda pasar.

Por si eso fuera poco, su ángulo de visión es total, 180 grados. No imagino un caso en el que esto pueda ser práctico, pero ni mirando la pantalla de lado pierde color (en teoría, por supuesto).

EL LED BRILLA POR SU AUSENCIA

Ya hemos comentado que la pantalla LCD no emite luz, y que necesitamos una fuente de iluminación. Lo mas corriente son las lámparas fluorescentes de cátodos fríos (CCFL), que son como pequeños tubos fluorescentes. Gracias al material reflectante que tienen detrás, consiguen luz uniforme.

Tubos como estos nos han dado incontables horas de imagen y diversión...

Pero eso es lo malo: siempre están encendidas. Si os fijaos, cuando una pantalla muestra una imagen negra, no es negra del todo, se ve un leve tono blancuzco. Eso es porque el cristal liquido, aun cuando se pone opaco, no es capaz de bloquear toda la luz. Siempre traspasa algo. Para evitar esto, se inventaron las pantallas LED.

El truco radica en sustituir la fuente de luz uniforme por un panel de diodos LED independientes. Así solo se encienden para iluminar las zonas donde hay imagen. Donde la imagen es negra, permanecen apagados (recordemos que el negro en realidad es la ausencia de luz). Así se crea una imagen en blanco y negro de baja resolución, que se combina con el LCD, como se puede observar en la siguiente ilustración:

Pantallas LED más modernas tienen los diodos de colores, consiguiendo colores mucho más ricos.

Hay que tener en cuenta que los diodos LED no son lo suficientemente pequeños como para formar por si mismos una imagen nítida (tendría una resolución similar a un jersey de lana). Únicamente las pantallas gigantes y que se vean de lejos pueden ser solo de LED, como las de los estadios.

Pero los LCD últimamente están perdiendo el sueño por…

OLED Y AMOLED

¿Quién no ha visto que se publicita la tecnología AMOLED en teléfonos y algunas tabletas?

¿Para que hacer algo tan complicado como manipular la estructura molecular eléctricamente para alterar luz polarizada originaria de una fuente externa cuando podemos emplear unas diminutas lucecitas de colorines? Pues eso es un OLED. Se trata de un diodo LED pero mas pequeño y sofisticado. Un diodo LED es una capsula transparente de platico que en su interior tiene un ánodo y un cátodo al vacío. En medio tiene un semiconductor que brilla al recivir tensión. Pues sustituye el semiconductor y el plástico por una pastilla de materia orgánica que brilla con la corriente y ya tendrás un OLED.

Como según le demos mas corriente o menos regularemos la intensidad del brillo, podemos ahorrarnos los filtros polarizadores, las longitudes de onda de la luz y bla bla bla. Eso no quita que pueda añadirse algún filtro polarizador, como el CBD (Clean Black Display) que sirve para evitar los reflejos, pero no son imprescindibles.

Si los OLED los colocas en una pantalla, tendrás una AMOLED (Active Matrix Organic Ligth Emmiting Diode).

¿Ventajas? ¡Muchas! Como no tienen partes rígidas, como sustratos de vidrio, son flexibles (algunas hasta enrollables). Esto las hace más resistentes. Como tienen su propia luz y se puede manejar la intensidad sin tanta complicación, la imagen es más luminosa, el color y el contraste son superiores y de postre, consume menos. Y por si eso te parece poco, casi no pesa.

Las pantallas AMOLED resisten lo que sea...

¿Mas  calidad de imagen, menos consumo y mas resistencia? ¿Donde está la trampa?

Al parecer, la pega que tienen es que el diodo orgánico se degrada con el tiempo. Ni que decir tiene que gran cantidad de gente cualificada se está estrujando los sesos para solucionar esto…

Y ya que estamos, hablemos de la pesadilla de todo usuario de pantallas…

HA MUERTO UN PIXEL.

Para aprender bien lo que es un pixel muerto hemos de conocer… ¡exacto, mas siglas!  Estas serán las últimas, lo prometo. No importa si la pantalla es LCD o AMOLED, todas tienen TFT.

TFT es un acrónimo de Thin Film Transistor, o lo que es lo mismo, un transistor tan fino que está integrado en una película transparente.

Un transistor es una especie de grifo que solo deja pasar la electricidad en un solo sentido cuando recibe un impulso de control. Como habréis visto en todos los esquemas, siempre hay electrodos. Pues lo que deja pasar la corriente a esos electrodos es el TFT.

Cuando un transistor o uno de sus condensadores fallan, hace que el píxel funcione mal. Puede que cuando le llegue la orden de hacerse transparente o encenderse, no pueda procesarla. O puede fallar la mezcla de colores por algún subpixel que no haga caso.

Los pixeles muertos son muy sencillos de localizar, aunque si no los has visto en tu pantalla ¿para que buscarlos y amargarte el día?

Aun así, todo lo que tienes que hacer es poner una imagen Blanca y buscar puntos negros o de colores extraños.

Dicen que cuando esto pasa, puede arreglarse frotando la parte afectada. Allá tu…

CONSIDERACIONES FINALES

Pero como todo en esta vida, todo es mejorable. Hay estudios para sustituir los filtros polarizadores en placas fotovoltaicas, aprovechando el 75% de luz que se despilfarra. Y constantemente se trabaja para mejorar aun más la definición, color y contraste.

Siglas hay muchas mas, pero estas son las mas importantes o las que están a la venta. Si te fijas, encontraras muchas que, para saber de que va la cosa, solo tendrás que fijarte en las últimas letras, y verás que son las mismas que hemos estudiado. Las primeras que añaden no describen el funcionamiento, pero son adjetivos con los que justificar la subida de precio (y calidad también) como S de Súper (S-AMOLED), A de Avanzado (A-FFS), E de Enhanced (mejorado, como E-IPS) y así por el estilo.

Y para ver si el cursillo ha servido de algo, vamos a hacer un pequeño examen. Se trata de averiguar que tipo de pantalla parece. Une las letras con su número correspondiente.

1. IPS 2.LED 3.AMOLED 4.TN

¡Enhorabuena! Gracias a este cursillo, estás cualificado para entender el gráfico de este artículo, apabullar a un pobre vendedor o enterarte de lo que hablan los blogs de tecnología.

¡Muchas gracias por la asistencia y hasta otra!

PD: Si en las respuestas del examen has puesto 1A, 2B, 3C y 4D, es que no te has enterado de nada. Vuelve a leer el artículo y repite la prueba.