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• GustavoMolina

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Sistemas Operativos. Monitores Led ¿A que llamamos monitores Led?

Los monitores LED y LCD tienen un funcionamiento muy parecido. En concreto, los LEDs son monitores LCD a los cuales se les ha mejorado uno de sus componentes Es importante definir que el monitor LED es un tipo de pantalla LCD, que varía básicamente en la tecnología que se utiliza para la iluminación procedente desde la parte trasera de la pantalla, ya que lo realiza por medio de dispositivos LED en lugar de lámparas fluorescentes (CCFL), las siglas LED significan (Light-Emitting Diode) ó diodos emisores de luz. Está basada en el uso de una sustancia líquida atrapada entre 2 placas de vidrio, haciendo que al aplicar una corriente eléctrica a una zona específica, esta se vuelva opaca y contraste con la iluminación LED trasera. Este principio es aplicado pero con ciertas modificaciones (ya que se utilizan 3 colores básicos para generar la gama de colores), lo cuál permite la visualización de imágenes procedentes de la computadora, por medio del puerto de video hasta los circuitos de la pantalla LED, entran dentro de la clasificación FPD ("Flat Panel Displays") ó visualizadores de panel plano.

Antes de explicar su funcionamiento vamos a ver que es OLED. OLED: organic light-emitting diode, en español diodo orgánico de emisión de luz) es un 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.

¿Cómo es el Funcionamiento?

Se aplica un voltaje a través del OLED de manera que el ánodo sea positivo respecto del cátodo. Esto causa una corriente de electrones que fluye en este sentido. Así, el cátodo da electrones a la capa de emisión y el ánodo los sustrae de la capa de conducción. La capa de emisión comienza a cargarse negativamente (por exceso de electrones), mientras que la capa de conducción se carga con huecos (por carencia de electrones). Las fuerzas electrostáticas atraen a los electrones y a los huecos, los unos con los otros, y se recombinan. Esto sucede más cerca de la capa de emisión, porque en los semiconductores orgánicos los huecos se mueven más que los electrones. La recombinación es el fenómeno en el que un átomo atrapa un electrón. Dicho electrón pasa de una capa energética mayor a otra menor, liberándose una energía igual a la diferencia entre energía inicial y final, en forma de fotón. La recombinación causa una emisión de radiación a una frecuencia que está en la región visible, y se observa un punto de luz de un color determinado. La suma de muchas de estas recombinaciones, que ocurren de forma simultánea, es lo que llamaríamos imagen.

Cuando se suministra corriente a un LED, los electrones se mueven a través del material semiconductor y algunos pasan a un estado energético más bajo. Durante el proceso, se emite la energía “excedente” en forma de luz. La longitud de onda (y, por lo tanto, el color) se puede ajustar utilizando diferentes materiales semiconductores y procesos de manufacturado distintos.

CAPA 1: The backlight o La luz de fondo. Empezamos de la capa más alejada de ti a la más cercana. En este caso nos referimos a la denominada "backlight", que hace realmente eso, añade una fuente de luz. Esta capa es necesaria para mejorar el contraste y la visibilidad de las imágenes. Es además indispensable para poder usar los monitores, en entornos con muy poca luz. Las calculadoras, relojes, antiguos teléfonos móviles que utilizan una tecnología similar, cristal líquido, pero que no tienen esta capa tienen el problema de visión sin luz. En el caso de los LED, son diodos LED, los que se encargan de esta tarea. Estos últimos son más eficientes energéticamente, dan más luz usando menos energía, y ocupan menos espacio. Si solo existiera esta capa veríamos una luz blanca siempre encendida. La tecnología utilizada en esta capa es muy importante. Uno de los problemas mayores que tenían los primeros monitores LCDs es que no eran capaces de mostrar un color negro real. Esto hacia, que cuando estabas viendo una película, todos los objetos oscuros tenían alrededor un halo, que hacía que las escenas con poca luz no se vieran de manera fidedigna. Esto mejora de manera notable al usar LEDs, llegando incluso en algunos monitores a dar luz sólo en aquellas porciones de la imagen en las que se necesita. De esta forma se mejora muchísimo la calidad de esta imagen y se reducen los halos y otros efectos indeseables. Capas 2 y 5. 2 filtros uno en cada extremo rotados 90 grados. Si sólo existiera la primera capa, veríamos una luz blanca en toda la pantalla. La segunda capa es un filtro polarizado que solo deja pasar la luz polarizada 90 grados, la quinta es otro filtro polarizado rotado de tal manera que bloquea esa misma luz.

Un filtro polarizo ideal es capaz de dejar pasar la luz en solo una dirección y en este caso estos son capaces de además rotar la luz. En este caso, si solo tuviéramos estas 3 capas no verías nada de luz. Es decir las capas 3 y 4 tienen que ser capaces de polarizar, o de cambiar esa luz si te resulta más fácil de entender, de tal manera que la capa 5 no la bloquee totalmente.

Capa 3. La capa de cristal líquido Es una de las más importantes. El cristal líquido, como puedes imaginar por su nombre, es un material muy curioso. Su característica más importante, es capaz de cambiar sus propiedades según se le aplique un determinado voltaje. Esta capa se encuentra entre 2 electrodos. Dependiendo de la carga que pongamos en ellos seremos capaces de cambiar la orientación de las moléculas del cristal, de esta forma tenemos un filtro polarizado controlado por electricidad. Esta capa por tanto decide que intensidad de luz pasara a través de las siguientes capas.

La tecnología usada para esta capa es muy importante. De ella dependerá la velocidad que tiene el monitor al cambiar de entre colores, muy importante por ejemplo para aquellos que utilizan su PC para jugar. También de ella depende la calidad del color, es decir lo parecido que es a la realidad. Capa 4. La creación de color Se pone una capa que filtra el color, es decir convertimos la luz blanca en otra de otro color. No es más, que un cristal pintado. Para la creación de colores complejos usamos varios, por cada pixel se ponen 3 de estos sub-pixeles, uno rojo otro verde y otro azul. Al estar tan pegados el ojo humano no es capaz de distinguirlos. Es decir, la tarjeta gráfica le dice al monitor en tal pixel tienes que poner un 10% de verde, un 20% de rojo y un 10% de azul, por ejemplo, y de esta forma se controla perfectamente el color que se crea. El monitor, es capaz de controlar la intensidad de cada sub-pixel de manera independiente. Capa 6. Panel de cristal El que puedes tocar con los dedos y que protege todo lo demás.

Usos Principales 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. En comparación con los letreros publicitarios o los carteles estáticos, las pantallas de LEDs ofrecen un dinamismo y vanguardia para un medio de información más rápido, fácil de sustituir y atractivo para la atracción de espectadores. El sistema de control de las pantallas de LEDs se puede realizar de una forma centralizada (RED local con cable UTP CAT5 o CAT6 para mayor confiabilidad de transmisión de datos) o a distancia (con fibra óptica, red inalámbrica o control 3G o 4G). También es posible destacar el uso de pantallas gigantes de tecnología LED policromáticas de alta resolución, con vídeo a todo color en actos multitudinarios, donde es imposible tener una buena visión de lo que sucede: conciertos, mítines, actos públicos, competiciones, estadios, etc.

Tipos LED TV (LED-lit LCD TVs): producen la iluminación con LEDs. Esta iluminación puede ser con LEDs de color blanco o arreglos de LEDs de cada uno de los colores primarios. Los LED TV se diferencian en cómo se disponen en cada equipo los LEDs como fuente de luz, encontrándose dos tipos distintos: LED edge-lit LCD TV: En estos equipos los LEDs producen luz blanca y están ubicados en los bordes de la pantalla iluminando uniformemente cada una de las filas (método conocido como “Edge Lightning”). Este modo constructivo les permite a los equipos disminuir la profundidad, el peso y el consumo eléctrico. LED-lit LCD TV: Se componen de una matriz de LEDs (blancos o RGB) que se operan en forma independiente. Esta configuración permite realizar lo que se denomina “Oscurecimiento local” (Local Dimming), que brinda la mejora más significativa frente a los LCD tradicionales.

Ventajas de los monitores LED 

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El consumo es menor: Para una misma intensidad de luz, la potencia que se necesita para generarla es varios órdenes de magnitud inferior a la necesaria para conseguir luz en las lámparas incandescentes o fluorescentes. Esto no significa que los LED sean fríos, pues la temperatura que se genera en el punto donde se producen las reacciones atómicas que se originan la radiación lumínica es elevada. En cualquier caso, se puede disipar con eficiencia. Al mismo tiempo, un menor consumo supone usar trasformadores más compactos y ligeros, lo cual también redunda en una mejor usabilidad. El tiempo de vida de las lámparas LED es mayor: La duración de las lámparas LED esta en torno a las decenas de miles de horas. Eso sí, siempre y cuando se tenga la temperatura a raya y en condiciones ambientales no extremas. Esto hace que el mantenimiento sea prácticamente nulo y que el monitor no degrade la calidad de las imágenes. Las lámparas CCFL tienen un tiempo de vida de decenas de miles de horas, pero están sujetas a degradación. Y los LED no lo están y duraran prácticamente toda la vida del monitor.

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Se puede trabajar con grosores más delgados: Las lámparas LED son extremadamente compactas y apenas ocupan espacio y, además, al usar voltajes bajos, también se simplifican los aspectos de la regulación del voltaje o la potencia de los circuitos. Así, los diseños se pueden hacer extremadamente delgados y con menor peso.

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La puesta en marcha es inmediata: Las lámparas tradicionales tardan unos minutos en alcanzar las condiciones de trabajo óptimas en cuanto a la calidad de la luz y temperatura, pero los LED consiguen ese punto inmediatamente.

Formación de la Imagen:

Las imágenes que ves en tu monitor están hechas de pequeños puntos llamados píxeles. En una configuración de resolución común, una pantalla puede desplegar un millón de píxeles, y el ordenador tienen que decidir qué debe hacer con cada uno de ellos para poder crear la imagen. Para hacer esto, necesita un traductor – algo que tome los datos binarios de la CPU y convertirlos en una imagen que puedas ver. A no ser que un ordenador tenga capacidades gráficas ya integradas en la placa base, esta traducción ocurre en la tarjeta gráfica. El trabajo de una de estas tarjetas es bastante complejo, pero sus principios y componentes son fáciles de entender. Hay muchos factores que hacen que todos los componentes funcionen para que la tarjeta gráfica sea rápida, eficiente y nos devuelva las imágenes deseadas. La mejor manera de ver cómo funciona, es poner algo de imaginación. Piensa en una tarjeta gráfica como una compañía con su propio departamento de arte. Cuando la gente de esta compañía imaginaria quiere un producto de arte, envía una petición al departamento de arte. Este departamento decide cómo crear la imagen y luego la pone en papel. El resultado final es que la idea de alguien se convierte en una imagen real y visible. Una tarjeta gráfica trabaja bajo los mismos conceptos. La CPU, trabajando en conjunción con las aplicaciones de software, envía información sobre las imágenes que van a la tarjeta. Esta tarjeta decide cómo usar los píxeles en la pantalla para crear la imagen. Entonces envía esa información al monitor por medio de un cable.

Frecuencia de refresco La frecuencia de refresco de un monitor nos indica el número de veces por segundo que se actualiza la imagen que estamos viendo en pantalla. Su importancia viene por como los seres humanos vemos el mundo. Podemos engañar a nuestro cerebro, que crea que existe movimiento donde no lo hay, con al menos 24 actualizaciones por segundo. Si no alcanzamos este número como mínimo simplemente nos parecerá que algo va mal. No tienes más que recordar cómo se ven las películas antiguas para darte cuenta de ello. Si superamos ese umbral engañaremos al cerebro y veremos movimiento donde solo existen una sucesión de imágenes estáticas. ¿Qué es un hertzio? El hertzio es la medida que se utiliza normalmente para hablar de la frecuencia de refresco. Valores normales son 60, 75 o 100 Hertzios por poner un ejemplo. Como norma general un número más grande nos permitirá ver las imágenes de manera más fluida y sentirás como tus ojos se cansan menos.

Diferencias entre frecuencias de refresco En los últimos años hemos sufrido un cambio en la tecnología de fabricación de los monitores. Hemos pasado de aquellos basados en tecnología CRT a los nuevo y flamantes LCD y más tarde los LED. El monitor CRT va encendiendo uno a uno los pixeles de la pantalla. Cuando llega al final los primeros que había iluminado ya han perdido algo de esa luz dando como resultado que tu vista se cansa mucho. En las pantallas LCD y LED esto no ocurre ya que la iluminación es siempre constante y por lo tanto esta frecuencia de refresco se refiere a cada cuanto se actualiza la imagen que estás viendo. El cansancio visual por tanto disminuye.