Publicado : 30/05/2021 LCD, LED, OLED... ¿Conoces la diferencia y qué son? - Categorías : Productos , Teoría Las miramos a diario y nos rodean, pero su funcionamiento y toda la terminología igual nos es desconocida. Si quieres conocer qué son, cómo funcionan y las diferencias entre las pantallas existentes, te lo contamos a continuación. ÍNDICE 1. Introducción 2. Tecnología LCD 3. Tecnología LED 4. Tecnología OLED 5. Tecnología NanoCell 6. ¿Qué pantalla elegir? 1. Introducción Existen muchos términos alrededor de las pantallas, los cuales te explicamos brevemente antes de meternos de lleno en los tipos de tecnologías de estas. Desde la cantidad de píxeles hasta su calidad, hay muchas formas de clasificar las pantallas. Por ejemplo, una pantalla 4K consta de 3840x2160 o 4096x2160 píxeles. A su vez, un píxel consta de tres subpíxeles: rojo, azul y verde, comúnmente conocido como RGB. Como curiosidad, el color amarillo "no existe electrónicamente" y es una mezcla de los colores primarios, así como el resto de los colores. Cuando los subpíxeles de un píxel cambian de combinación de colores, puede obtener un color diferente. Y entre ellos están incluidos el blanco, que se consigue mezclando los tres colores a máxima intensidad y, por el contrario, el negro, el cual es la ausencia de color estando los 3 colores primarios sin intensidad ninguna. Y ahí suele terminar el conocimiento común sobre las típicas pantallas LCD, pero detrás llevan más historia y las hay de más tipos. Píxel, resolución y distancia entre pixeles (pitch) ¿Pero que es un píxel en sí? Un píxel es una la unidad mínima de color que forma una imagen digital, como puede ser una fotografía, un gráfico, un fotograma de vídeo, o en este caso, una pantalla. Sin embargo, un píxel no tiene una medida siempre fija, el tamaño de un píxel depende de la resolución, por lo que no siempre mide X milímetros. Por ejemplo, si una imagen posee 500×200 píxeles sabemos que está divida en 100.000 píxeles. Sin embargo, no sabemos cuánto mide cada píxel. Para saber cuánto mide un píxel necesitamos saber la resolución por pulgada. La resolución indica la cantidad de píxeles por pulgada que posee una imagen. Si decimos que una imagen tiene 100 píxeles por pulgada, conociendo que cada pulgada que son 2,54 centímetros, podemos deducir que cada píxel equivale 2,54 milímetros, ya que está dividida en 100 píxeles. Los tamaños de las pantallas y sobre todo los televisores se miden con la diagonal de la pantalla, y suelen indicarse en pulgadas. La conversión de pulgadas a centímetros es como hemos dicho: 1 pulgada = 2,54 centímetros. La distancia entre píxeles, conocida también con la palabra inglesa pixel pitch es la medida de la distancia entre los centros de los pixeles de una pantalla de LEDs. Cuanto mayor sea el pixel pitch, mayor será la separación de pixeles, ya sean pixeles RGB (Rojo, Verde y azul) o sean pixeles de un solo color, bicolor o tricolor. El pixel pitch también influye en la distancia de visualización, es decir, cuanto más pequeño sea el pixel pitch, la pantalla se podrá visualizar de forma más cercana con buena calidad. Esto no aplica para pantallas monocromáticas, bicolor o tricolor las cuales su función principal es mostrar textos, números o gráficos de baja resolución. 2. Tecnología LCD Los cristales líquidos fueron descubiertos en 1888 y en realidad por accidente. El botánico austriaco Friedrich Reinitzer notó que el benzoato de colesterol derivado de las zanahorias tenía dos puntos de fusión. A 145 ° C se fundió cambiando su estado de agregación a un líquido, que permaneció blanco lechoso hasta 179 ° C y se volvió transparente por encima de esta temperatura. Casi un siglo después, el inventor estadounidense James Fergason creó la primera pantalla de cristal líquido en funcionamiento en 1970. Antes de eso, estos dispositivos consumían demasiada energía, su vida útil era limitada y el contraste de la imagen estaba en un nivel bajo. Un nuevo tipo de pantalla o monitor, el LCD, se presentó un año después. Previamente estaban los conocidos como monitores de plasma. Estas constan de muchas celdas diminutas situadas entre dos paneles de cristal que contienen una mezcla de gases nobles (neón, argón y xenón). El gas en las celdas se convierte eléctricamente en plasma, el cual provoca que una sustancia fosforescente (que no es fósforo) emita luz. Volviendo al punto, una pantalla de cristal líquido o LCD (sigla del inglés liquid-crystal display) es una pantalla delgada y plana formada por un número de píxeles en color o monocromos colocados delante de una fuente de luz o reflectora. A menudo se utiliza en dispositivos electrónicos de pilas, ya que utiliza cantidades muy pequeñas de energía eléctrica. Las moléculas de los cristales líquidos bajo la influencia de una corriente eléctrica pueden cambiar su orientación y así cambiar las propiedades del haz de luz que las atraviesa. Sobre la base de este descubrimiento, y gracias a nuevas investigaciones, fue posible descubrir la relación entre el aumento de voltaje eléctrico y el cambio en la orientación de las moléculas del cristal, que debía proporcionar la visualización de una imagen. Inicialmente, los cristales líquidos se utilizaron en las pantallas de calculadoras y relojes de cuarzo, para luego ser utilizados en monitores. Hoy, gracias a los avances en el campo, las pantallas se han vuelto muy populares en las computadoras de escritorio y muchos otros dispositivos. Funcionamiento La tecnología LCD es bastante simple: los monitores LCD que contienen una pantalla de cristal líquido son dispositivos pasivos, lo que significa que no producen ninguna luz para mostrar caracteres, imágenes, videos y animaciones. Las pantallas LCD alteran la luz que las atraviesa. El diseño interno muestra cómo cambia la luz para producir prácticamente cualquier personaje e imagen. Una pantalla LCD consta de dos placas de vidrio con un líquido especial entre ellas. La característica especial de este líquido es que gira o "tuerce" el plano de la luz polarizada. Este efecto se ve afectado por la creación de un campo eléctrico. Por tanto, las placas de vidrio se recubren con una capa metálica muy fina. Para obtener luz polarizada, se aplica una película polarizadora o polarizador a la placa de vidrio inferior. Se debe aplicar otra película a la placa de vidrio inferior, pero esta vez con el plano de polarización torcido 90 °. Esto se conoce como analizador. 1. Film de filtro vertical para polarizar la luz que entra. 2. Sustrato de vidrio con electrodos de Óxido de Indio ITO. Las formas de los electrodos determinan las formas negras que aparecen cuando la pantalla se enciende y apaga. Los cantos verticales de la superficie son suaves. 3. Cristales líquidos Twisted Nematic (TN). 4. Sustrato de vidrio con film electrodo común (ITO) con los cantos horizontales para alinearse con el filtro horizontal. 5. Film de filtro horizontal para bloquear/permitir el paso de luz. 6. Superficie reflectante para devolver la luz al espectador. En un LCD retroiluminado, esta capa es reemplazada por una fuente luminosa. SparkFun Pantalla 16x2 SerLCD - RGB en Negro 3.3V - Referencia SP027 Las pantallas de cristal líquido (LCD) son para aquellos involucrados en electrónica y programación, tanto aficionados como profesionales. La interfaz incorporada y los circuitos de control especializados facilitan la conexión de una pantalla LCD a un microcontrolador como puede ser un Arduino o ESP32. Las pantallas de cristal líquido se utilizan, entre otros, en paneles de control de lavadoras, estufas, aires acondicionados, máquinas expendedoras, así como muchos otros dispositivos de automatización Pantallas TFT TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, Pantalla de cristal líquido de transistores de película fina) es una variante de pantalla de cristal líquido (LCD) que usa tecnología de transistor de película delgada (TFT) para mejorar su calidad. Las LCD de TFT son un tipo de LCD de matriz activa, aunque esto es generalmente sinónimo de LCD. Son usados en televisores, visualizadores de pantalla plana y proyectores. En informática, los monitores de TFT han desplazado la tecnología de CRT, y están comúnmente disponibles en tamaños de 12 a 30 pulgadas. 3. Tecnología LED La tecnología de una pantalla LED se caracteriza por estar compuesta por diodos emisores de luz o LEDs, derivada de las siglas inglesas LED. Este tipo de pantallas no deben ser confundidas con las ya mencionadas LCD o Plasma con Iluminación LED de fondo, empleados actualmente en ordenadores portátiles, monitores y televisores. Donde las últimas mencionadas, si contienen LEDs, pero solamente como iluminación de fondo o backlight (en inglés), para aumentar el brillo, nitidez, contraste, etc., de estos equipos con esta excelente tecnología. Pantalla Matriz 8x8 Filas con Cátodo Común y Columnas con Ánodo Común Rojo - Referencia P0125 Hoy en día, las pantallas grandes utilizan diodos de alto brillo para generar un amplio espectro de colores. Sony tardó tres décadas y diodos emisores de luz orgánicos en presentar un televisor OLED, la pantalla OLED XEL-1 de Sony que se comercializó en 2009. Más tarde, en el CES 2012, Sony presentó “Crystal LED”, un televisor con una pantalla LED real, en el que los LED se utilizan para producir imágenes reales en lugar de actuar como retroiluminación para otros tipos de pantalla, como en los LCD con retroiluminación LED que se comercializan comúnmente como televisores LED. La diferencia entre las pantallas LED y las LCD es que, en lugar de una fuente de luz, las LED utilizan un sistema de retroiluminación basado el leds, por lo que son mucho más eficientes energéticamente. En la actualidad son las más comunes de ver en televisores. También se diferencian en que las pantallas LCD suelen ser menos delgadas ya que su fuente de luz ocupa más espacio. El uso de pantallas de LEDs se ha extendido y masificado en la actualidad. Se destacan para mostrar información y publicidad visible desde grandes o pequeñas distancias, pero también se utilizan actualmente a modo más decorativo y ambientación, como en centros comerciales, conciertos, discotecas, carteles publicitarios y demás. 4. Tecnología OLED Los químicos Ching Wan Tang y Steven Van Slyke en Eastman Kodak construyeron el primer dispositivo OLED práctico en 1987. Este dispositivo usó una estructura de dos capas con capas separadas de transporte de huecos y de electrones, de modo que la recombinación y la emisión de luz ocurrieron en medio de la capa orgánica; esto resultó en una reducción en el voltaje de operación y mejoras en la eficiencia. Un diodo orgánico de emisión de luz u OLED (siglas en inglés de organic light-emitting diode) es un tipo de diodo que se basa en una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos. Esquema de un OLED bicapa: 1. Cátodo (-), 2. Capa emisora, 3. Emisión de radiación, 4. Capa conductora, 5. Ánodo (+) Existen muchas tecnologías OLED diferentes, tantas como la gran diversidad de estructuras (y materiales) que se han podido idear (e implementar) para contener y mantener la capa electroluminiscente, así como según el tipo de componentes orgánicos utilizados. Pantalla OLED 0,96" 128x64 Blanco SPI/I2C 7 Pines - Referencia P0026 La tecnología OLED puede usarse en todo tipo de aplicaciones: televisores, monitores, pantallas de dispositivos portátiles (teléfonos móviles, PDA, reproductores de audio...), indicadores de información o de aviso, etc., con formatos que bajo cualquier diseño irán desde unas dimensiones pequeñas (2 pulgadas) hasta enormes tamaños (equivalentes a los que se están consiguiendo con LCD). Ventajas: mayor contraste entre las pantallas actuales, mayor escala de colores y brillo que la pantalla LCD y menor tiempo de respuesta. Contras: vida útil más corta (OLED azul - la más corta), susceptibilidad a la humedad, mayor consumo de energía. AMOLED Las pantallas OLED pueden ser activadas a través de un método de conducción de la corriente por matriz que puede tener dos esquemas diferentes y da lugar a diferentes tecnologías, entre ellas las AMOLED. El OLED de matriz activa o AMOLED (siglas en inglés de active matrix OLED) es una tecnología de fabricación de pantallas basada en OLED. Tiene una importancia al alza debido a su utilización en dispositivos móviles, como los teléfonos móviles, ya que permite dirigirnos a un píxel concreto. El progreso que permite esta tecnología se refleja en modelos superiores, más caros y que consumen menos energía, por ejemplo, televisores o smartphone de alta gama. Representación de cómo se construye una pantalla AMOLED QLED - Quantum Dot Light Display Una pantalla de puntos cuánticos es un dispositivo de visualización que utiliza puntos cuánticos (QD), nanocristales semiconductores que pueden producir luz roja, verde y azul monocromática pura. Las partículas de puntos cuánticos fotoemisivos se utilizan en una capa QD que utiliza la luz azul de una luz de fondo para emitir colores básicos puros que mejoran el brillo de la pantalla y la gama de colores al reducir las pérdidas de luz y la diafonía de color en los filtros de color LCD RGB, reemplazando los fotorresistentes de colores tradicionales Filtros de color LCD RGB. Esta tecnología se utiliza en LCD con retroiluminación LED, aunque es aplicable a otras tecnologías de visualización que utilizan filtros de color, como OLED azul/UV o MicroLED. Las pantallas LCD con retroiluminación LED son la aplicación principal de los puntos cuánticos, donde se utilizan para ofrecer una alternativa a las pantallas OLED. La diferencia entre ambos es que, en estos últimos, los píxeles pueden activarse de manera individual, lo que permite mayor contraste y acercarse a los OLED en su gran ventaja: los negros más puros. 5. Tecnología NanoCell Esta tecnología, patentada por LG para sus pantallas, hace que estas precisen de retroiluminación, por lo que llevan un panel LCD como las QLED. La forma de emitir imagen en estas pantallas es mediante la introducción de una nueva capa compuesta de nanopartículas de 1 nanómetro, de ahí su denominación. La tecnología Nanocell saca el máximo partido a los colores RGB (rojo, verde y azul), elimina las impurezas de los amarillos y los naranjas y consigue imágenes más realistas. Lo mejor de estas pantallas es que el color de la imagen no se modifica con el ángulo de visión, los colores no pierden intensidad cambiando nuestra posición frente a ellas, haciéndolas mucho más especiales. 6. ¿Qué pantalla elegir? ¿Cómo seleccionar una pantalla y determinar su compatibilidad? Si hablamos de pantallas para proyectos de electrónica, el tema clave es la interfaz. Si es HDMI, será compatible con todo lo que tenga tal enchufe. De lo contrario, debemos prestar atención a las interfaces / tipo de conexión, es decir, si tenemos DSI, UART, SPI o conexión a través de pines I2C o GPIO. Otra diferencia es la división en pantallas táctiles resistivas y capacitivas. Una pantalla táctil resistiva se basa en dos placas de plástico. La placa de superficie está cubierta por una fina capa de óxido de estaño y óxido de indio en la parte inferior, que conducen la electricidad. Debajo del material conductor hay una segunda placa, entre la cual se establece un contacto cuando el usuario toca la pantalla con un dedo o un lápiz óptico. Este cortocircuito indica al procesador dónde está el contacto midiendo las resistencias horizontal y vertical. • Pros: buena visibilidad, permite la escritura a mano. • Contras: la visibilidad cae significativamente a la luz del sol, sin multitouch. Una pantalla táctil capacitiva, por otro lado, consiste en un panel de vidrio cubierto con un aislante. Cuando se toca el vidrio, el flujo de corriente se interrumpe y el punto de contacto con la pantalla se mide desde las cuatro esquinas de la pantalla. Los dispositivos con las pantallas táctiles capacitivas más nuevas también son notablemente más caros. • Ventajas: visibilidad decente también a la luz del sol, soporte multitáctil. • Contras: operación solo con los dedos y materiales conductores - inconveniente especialmente cuando se usan guantes, susceptibilidad al "agrietamiento" en temperaturas negativas. Por supuesto, se debe tener en cuenta la distancia a la que se va a ver, porque si es gran distancia y simplemente decorativa puedes utilizar tecnología LED, pero para cortas distancias ya es mejor cambiar, porque se busca mayor resolución. Las cuestiones restantes se dejan a vuestra elección. Vale la pena prestar atención a las dimensiones, es decir, la diagonal en pulgadas, la resolución de la pantalla y el hecho de si es o no táctil. Si se va a utilizar solo para mostrar la información dada, por ejemplo, en el lugar de trabajo, no es raro que esta función sea simplemente innecesaria. Fuentes: https://es.calcuworld.com/cuantos/cuanto-mide-un-pixel/ https://botland.store/blog/lcd-led-oled-what-is-it-how-does-it-work-how-to-get-the-hang-of-it/ https://es.wikipedia.org/wiki/Pantalla_de_cristal_l%C3%ADquido https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo_org%C3%A1nico_de_emisi%C3%B3n_de_luz