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Sin lugar a dudas, las soluciones LCD-TFT siguen siendo los componentes más utilizados para la visualización de información: se emplean en una amplia gama de aplicaciones. Su prevalencia viene determinada, entre otras cosas, por. la facilidad con la que la pantalla LCD-TFT puede adaptarse a los requisitos del proyecto, no sólo en lo que respecta a la elección de la diagonal óptima, sino también al ajuste de los parámetros clave. (Por supuesto, el reconocimiento de la tecnología LCD-TFT frente a otros métodos de visualización de la información tampoco es insignificante en este caso). En este artículo analizamos algunas de las propiedades de las pantallas LCD-TFT: resolución, brillo, contraste, direcciones de visión y rango de temperatura de funcionamiento.
¿Cómo funciona?
La abreviatura LCD, o pantalla de cristal líquido, hace referencia a los cristales líquidos en los que se basan estas pantallas (más información – aquí ). Su principio de funcionamiento se basa en un cambio en la polarización de la luz debido a la orientación adecuada de las moléculas de cristal líquido bajo la influencia de un campo eléctrico externo. La abreviatura TFT, o Thin-Film Transistor, se refiere al transistor de efecto de campo de película fina utilizado en el cristal, que produce una imagen de mucha mejor calidad que otras soluciones LCD de matriz pasiva, como el TFT. STN (Super-Twisted Nematic). Las pantallas LCD-TFT utilizan matrices activas (en las que el estado de agregación de los cristales líquidos se mantiene mediante condensadores entre ciclos de refresco), lo que permite cambios de imagen mucho más rápidos gracias a un menor tiempo de respuesta a la señal de control.
Las ventajas más importantes de las soluciones descritas son la capacidad de lograr una calidad de imagen adecuada (y unos parámetros óptimos) y la favorable relación calidad-precio (sobre todo si se compara con otros sistemas de visualización, como OLED). Asimismo, cabe mencionar que se trata de una tecnología que también puede utilizarse para dispositivos que requieran pantallas de mayor tamaño: existen soluciones de 300 pulgadas en el mercado que siguen garantizando una excelente calidad de imagen.
Resolución
Un píxel es el elemento más pequeño de una imagen visualizada en una pantalla y está formado por tres subpíxeles: rojo, verde y azul (son los colores primarios del sistema RGB). Un control adecuado de la intensidad de los subpíxeles da como resultado el color de todo el píxel (los colores de los píxeles individuales pueden modificarse independientemente). Los píxeles deberían ser imperceptibles para el ojo humano; si se ven, es que no hay suficientes. Puedes leer más sobre otros problemas relacionados con los píxeles en en uno de nuestros artículos anteriores de la serie Uni`s ABC .
La resolución es un parámetro que determina el número de píxeles de la imagen que aparecen en la pantalla. Se expresa en número de píxeles horizontales y verticales. Una resolución de 1280×720 px, por ejemplo, nos indica que la imagen constará de 1280 píxeles en horizontal y 720 en vertical. Otros valores conocidos son, por ejemplo, 1920×1080 px o FullHD, 3840 x 2160 px o 4K, y la resolución más alta actualmente disponible para el gran público, 8K, es 7680×4320 px.
La alta resolución es un parámetro importante a la hora de diseñar soluciones para aplicaciones comerciales, como pantallas que forman parte de escaparates, videowalls o que se utilizan como soportes de información en instalaciones públicas como oficinas. En este caso, una resolución de FullHD o incluso 4K está justificada, entre otras cosas por el tamaño habitualmente grande de las pantallas utilizadas en estos proyectos.
Luminosidad
El brillo, a veces también denominado luminancia, es la intensidad de luz que emite una pantalla de color blanco puro. Normalmente se expresa en candelas por metro cuadrado (cd/m2), según el sistema SI. Todavía es posible ver el valor de luminosidad expresado en nits (nt, 1nt=1cd/m2); sin embargo, se trata de una unidad obsoleta, que no forma parte del SI.
El brillo óptimo del monitor para trabajar cómodamente (con las condiciones de iluminación adecuadas) es de unos 140-150 cd/m2. Un valor de 250-300 cd/m2 cansa al ojo humano y puede afectar a la productividad. Curiosamente, al examinar las especificaciones de los smartphones del mercado, se observa que las pantallas de los modelos situados en los tramos de precio más elevados se caracterizan por un nivel de brillo incluso superior a 700 cd/m2, lo cual, sin embargo, tiene su justificación. El alto brillo es clave cuando se utiliza el dispositivo en zonas muy iluminadas. Para los sistemas de información a los pasajeros y las pantallas de los vehículos de transporte, merece la pena considerar soluciones con una luminosidad de al menos 700 cd/m2. Las pantallas que presentan información en los centros comerciales deberían tener un valor similar o superior.
Para los dispositivos situados en el exterior (así como los situados en la interfaz entre el interior y el exterior, como en escaparates acristalados), es aconsejable utilizar soluciones con una luminosidad de al menos 1000 cd/m2 y superior. Litemax es un conocido fabricante de pantallas de alta luminosidad que también funcionan bien en lugares soleados: descubra más sobre sus soluciones aquí .
Contraste
El contraste es la relación que determina la intensidad luminosa entre el punto más claro y el más oscuro de la pantalla. Una pantalla con alto contraste (y brillo óptimo) presentará una imagen clara y legible. Se puede conseguir un valor más alto para este parámetro profundizando en los negros, por ejemplo. Sin embargo, conviene tener en cuenta que el aumento del brillo no afectará al valor de la relación de contraste. El valor de contraste puede mejorarse utilizando, por ejemplo, una de las funciones desplegables, es decir atenuación local, es decir, ajuste zonal de la retroiluminación de la pantalla (más información – aquí ).
Dirección de observación
En las aplicaciones de transporte, la legibilidad y accesibilidad de la información es un aspecto importante. Lo mismo ocurre, por ejemplo, en el ámbito de la señalización digital. Al diseñar equipos para este tipo de sistemas, es importante acordarse de utilizar una pantalla con los ángulos de visión más amplios posibles, como 89°/89°/89°/89°. Sin embargo, no todos los proyectos requieren soluciones con parámetros tan exigentes. En el caso de los dispositivos que vamos a mirar desde arriba (por ejemplo, en diversos tipos de electrodomésticos de línea blanca y marrón), podemos utilizar con éxito una matriz con un ángulo de visión de las 12 en punto. Si el dispositivo final se ve desde abajo, es posible utilizar una matriz con una dirección de visión de las 6 en punto. Al mismo tiempo, cabe señalar que la introducción de una pantalla con ángulos de visión más estrechos puede reducir el coste del proyecto global.
Temperatura de funcionamiento
La temperatura de funcionamiento es un factor clave no sólo para las aplicaciones exteriores, sino también para las industriales. Sin embargo, también hay que mencionar que una pantalla colocada al aire libre está expuesta no sólo a las heladas, sino también al calor: su correcto funcionamiento se ve perjudicado por el «sobrecalentamiento» de los cristales líquidos (sobre todo si están en lugares soleados: en esas condiciones, la superficie de la pantalla puede alcanzar temperaturas de hasta 100 °C). La solución para proyectos tan exigentes son productos con un amplio rango de temperaturas de funcionamiento, que al mismo tiempo incorporen la tecnología hiTNI para evitar el sobrecalentamiento del cristal líquido (descubra cómo afecta este fenómeno a las pantallas LCD-TFT aquí aquí ).
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Los parámetros enumerados son la base de referencia para buscar una pantalla adecuada para el dispositivo que se está diseñando. Un análisis exhaustivo de los posibles requisitos de la aplicación nos permitirá confeccionar un producto óptimo que no sólo garantice el correcto funcionamiento del módulo, sino también la adecuada legibilidad del contenido presentado. Las directrices específicas también pueden referirse a la duración de la matriz, las dimensiones de los píxeles, la gama de colores, etc., por lo que abordamos cada proyecto de forma individual, analizando todos los aspectos no sólo del dispositivo, sino también del entorno y el papel que desempeñará. Póngase en contacto con nosotros: estaremos encantados de ayudarle a encontrar la mejor solución.
