Así son los televisores planos

Poco a poco los catálogos de los principales fabricantes de televisores se van desprendiendo de los engorrosos modelos de tubo de rayos catódicos para dejar paso a las pantallas planas que inundan las tiendas deslumbrando con sus estilizadas siluetas

Así son los televisores planos

3 septiembre 2007

Pero no todas las pantallas planas son iguales y el mercado ofrece numerosas alternativas que albergan lo último en tecnología para proporcionar las mejores imágenes y otras ventajas. Los principales competidores en el mercado son los televisores de plasma y los LCD. A continuación vamos a hacer un amplio repaso sobre la tecnología que respalda a estas modernas televisiones. Aunque en primer lugar vamos a hablar, para poder saber de dónde venimos, de los televisores «de toda la vida».
La tecnología CRT
Hace ya más de tres cuartos de siglo que los tubos de rayos catódicos (o CRT) iluminan las pantallas de los televisores de nuestros hogares. Ahí estuvieron cuando las primeras emisiones de televisión y ahí siguen, aunque en la actualidad hayan perdido terreno en todos los frentes y se vea cercana su retirada definitiva de los catálogos de los fabricantes. Hace ya años que las pantallas de rayos catódicos cedieron el paso a las de cristal líquido en las mesas de trabajo junto a los ordenadores y ahora le tocará el turno al televisor de nuestro salón.
La tecnología utilizada para mostrar imágenes mediante rayos catódicos utiliza un cañón de electrones dentro de un tubo de cristal. La trayectoria de estos electrones se modifica para que lleguen a puntos concretos de una pantalla de fósforo que se encuentra al otro extremo del tubo. Según sea la zona que alcance el electrón, esa zona de la pantalla se iluminará de un color u otro. Este sistema permite mostrar imágenes muy luminosas y colores vivos, pero tiene el gran inconveniente de que el tamaño del tubo es grande y su longitud crece mucho cuanto más grande queramos hacer la pantalla. Al mismo tiempo, el peso se incrementa también, por lo que se hace prácticamente inviable para tamaños de pantalla por encima de las 30 pulgadas. Algunos fabricantes han intentado reducir el tamaño de los tubos a través de soluciones tecnológicas avanzadas. Por otro lado, las características del cañón de electrones hacen que sea difícil conseguir que la pantalla sea totalmente plana, aunque una vez más se han conseguido grandes logros con pantallas de corte cilíndrico de gran diámetro en vez de esférico y otras propuestas. En ambos casos, el coste cada vez menor de las pantallas planas de plasma y LCD ha terminado por hacer que se abandonen los tubos catódicos para los televisores casi por completo.
No sólo planas
Y es que además de ofrecer una pantalla plana, los televisores LCD y plasma disponen de más ventajas frente a los de rayos catódicos. Además pueden proporcionar una superficie de visualización mucho más grande, con modelos que superan fácilmente las 40 pulgadas, y precios relativamente asequibles. El tamaño y el peso del aparato es otra de las grandes ventajas: podemos encontrar televisores con doce centímetros de espesor y una anchura y altura que corresponden prácticamente con el tamaño de la pantalla útil (más los altavoces laterales, si el televisor dispone de ellos). El peso reducido unos 20 kilos para una pantalla de 40 pulgadas y tecnología LCD, permite que sea posible colgar el televisor de la pared con un soporte especial, con el consiguiente ahorro de espacio.
Además, tanto los televisores LCD como de plasma ofrecen una mayor resolución de pantalla, lo que les convierte en los anfitriones ideales para la televisión digital (TDT, satélite, televisión por Internet…) y para la nueva televisión de alta definición. Igualmente les convierte en un complemento perfecto para equipos de cine en casa con DVD estándar o con dispositivos de alta definición como HD DVD o Blu-ray Disc. Pero ¿qué tecnología será la ideal en nuestro caso? Aunque los televisores LCD ganan terreno en los escaparates, las pantallas de plasma siguen dando guerra en todos los frentes. Veamos qué se esconde detrás de cada una de ellas para conocerlas mejor.
Tecnología LCD
Se trata de una tecnología que encontramos en múltiples dispositivos, desde las pantallas de ordenador y los portátiles hasta los relojes o los indicadores de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Su uso está muy extendido, pero no empezó a aplicarse a las pantallas de ordenadores hasta los años 70 y mucho más tarde a los televisores. El principal componente de estas pantallas es precisamente el llamado «cristal líquido», una sustancia sensible a las corrientes eléctricas. El comportamiento del cristal líquido frente al paso de la corriente es precisamente el que permite que pueda funcionar.
Una pantalla LCD o de cristal líquido se compone de múltiples capas de componentes que contribuyen a formar cada uno de los puntos que compondrán la imagen. Cada punto, a su vez, está formado por tres puntos de color que representan distintas intensidades de los colores primarios (rojo, verde y azul). La primera capa de una pantalla LCD es un filtro que polariza la luz. La luz polarizada atraviesa dos placas de cristal sólido dentro de las cuales se encuentra el cristal líquido. Entre dichas placas se colocan los electrodos en filas horizontales y verticales de forma que constituyan una red dentro del cristal líquido que activará o desactivará los píxeles mediante la corriente eléctrica.
En las pantallas modernas en vez de una malla que activa cada píxel por separado, se utilizan como electrodos una capa de transistores muy delgados (los llamados TFT) que se colocan bajo el cristal líquido para poder activar y desactivar rápidamente cada elemento sin afectar a los píxeles contiguos. Finalmente se coloca otra capa de cristal polarizado. Al activar los electrodos o transistores, las moléculas de las zonas de cristal líquido que reciben la corriente se orientan de tal manera que no dejan pasar la luz. De esta forma veremos como el punto correspondiente se oscurece y se va formando la imagen.
En el caso de los LCD de color, se oscurecerán más o menos los tres colores que componen el punto. Así se controla de forma individual la intensidad de cada uno de los componentes cromáticos de cada punto de la pantalla. Esta característica de las pantallas LCD hace que en algunas (raras) ocasiones podamos encontrar que un punto en la pantalla es defectuoso, normalmente porque uno de los transistores se ha estropeado durante la fabricación. Si nos fijamos, dicho punto tendrá color rojo, verde o azul, pues al no poder activar el cristal líquido para que esa zona se vuelva parcialmente opaca, la luz atraviesa ese punto con la máxima intensidad del color que le corresponde. Actualmente los controles de calidad hacen cada día más difícil que podamos encontrar ese defecto, llamado «píxel muerto».
Como se ha podido ver, los LCD no emiten luz por sí solos, como sí hacen por ejemplo las pantallas basadas en tubo de rayos catódicos. Para que la luz traspase la capa de cristal líquido y pueda llegar al espectador, se coloca tras el primer filtro polarizante un emisor de luz fluorescente. Esta es la razón de que, cuando un televisor o monitor LCD muestra una pantalla en negro, en ocasiones podamos ver un ligero halo de luz. Es decir, el negro en una pantalla LCD se consigue «tapando» la luz fluorescente. Esto supone un importante desafío tecnológico para crear un color negro convincente y un buen contraste. En la actualidad la tecnología ha logrado conseguir colores negros más que aceptables, aunque es justo reconocer que en ese sentido los televisores de tubo aún no han sido superados.
Tipos de LCD
El tipo de tecnología aplicada al cristal líquido utilizada en los paneles puede influir en características tan importantes como el ángulo de visión o el brillo y el contraste. En los primeros monitores LCD se utilizaba el Twisted Nematic, Super Twisted Nematic o Double Super Twisted Nematic. Sin embargo, este material reducía mucho el ángulo de visión de la pantalla. En 1995, Hitachi desarrollo el cristal líquido In-Plane Switching o «Super TFT», que duplicaba el número de electrodos para mejorar la orientación de las moléculas y conseguir así un mejor ángulo de visión. La presencia de más electrodos, sin embargo, disminuía la cantidad de luz que puede atravesar el panel. Sin embargo, este problema se ha superado en sucesivas evoluciones tecnológicas.
Actualmente la evolución de esta tecnología lleva el nombre de Advanced Super In-Plane Switching. Finalmente encontramos el Multi- Domain Vertical Alignment, una solución que propuso Fujitsu para competir con los paneles IPS de Hitachi. En este tipo de paneles, las moléculas de cristal líquido se alinean perpendicularmente a los substratos, que contienen protuberancias que sirven para controlar su orientación. Esta tecnología permite buenos ángulos de visión y un brillo y contraste excelentes, pero consume mucha energía. Esta última tecnología es la más utilizada en la actualidad, aunque también encontramos fabricantes que utilizan IPS en sus modelos.
Tecnología de plasma
La parte más importante de este tipo de pantallas es precisamente el plasma, un gas al que al aplicarle energía se ioniza fuertemente y emite radiación en forma de luz gracias a un recubrimiento de fósforo. Se trata del mismo principio que se utiliza para los tubos fluorescentes de iluminación. De hecho, aunque parezca una tecnología moderna, las primeras pantallas de plasma para ordenador (en versión monocroma) empezaron a fabricarse en los años 70 y disfrutaron de su período de popularidad. Sin embargo, no fue hasta 1997 cuando Pioneer puso a la venta el primer televisor de plasma que, sin embargo, se basaba en los mismos principios que sus veteranos predecesores.
En los modelos de televisores a la venta, el gas que se ioniza es una mezcla de neón y xenon. Este gas se utiliza para rellenar miles de pequeñas celdas que se encuentran, tal y como ocurre con los paneles LCD, encerradas entre dos paneles de vidrio. Cada celda se compone de tres pequeños compartimentos de gas que se iluminarán con distintas intensidades gracias a la presencia de fósforo de color rojo, verde y azul para formar así los colores en pantalla. Dentro de estos paneles se alinea una red de electrodos, que serán los encargados de ionizar el gas. El panel también dispone de abundante material aislante y protector, ya que es importante en este tipo de paneles que cada elemento pueda iluminarse individualmente sin influir en las celdas vecinas.
Los electrodos dispuestos verticalmente se disponen detrás de las celdas, mientras que los horizontales se colocan en la parte frontal de la pantalla. Normalmente se utilizan tres electrodos por celda, uno que activa la polarización (que requiere más energía) y otros dos que la mantienen activa. Al contrario de lo que pasa con los paneles LCD, estos electrodos no estorban el paso de la luz, ya que son las propias celdas las que emiten luz al ionizarse y activar los átomos de fósforo que se encuentran en las paredes de cada celda. El control de la intensidad del color es muy preciso con esta tecnología, por lo que es más sencillo obtener una amplia gama de colores.
Grandes televisores
El método de fabricación de este tipo de paneles favorece el que se puedan realizar televisores de gran tamaño y de un mínimo espesor. Las TV de plasma de 42 pulgadas pueden reducir su profundidad hasta los 980 milímetros. Sin embargo, el peso, aún siendo contenido con respecto a los antiguos televisores de tubo, es mayor que el de los paneles LCD que precisan menos material. Un modelo de 42 pulgadas puede alcanzar los 30 kilos, cifra que sigue permitiendo que podamos colgar el televisor en la pared. Al mismo tiempo que facilita la fabricación de pantallas grandes, esta tecnología dificulta aumentar su resolución, porque eso implicaría reducir el tamaño de las celdas individuales con el consiguiente coste tecnológico.
Con la llegada de la televisión de alta definición la industria tuvo que buscar alternativas para producir paneles con mayor resolución economizando costes. Así surgió la tecnología Alternate Lighting of Surfaces (ALiS), desarrollada por Fujitsu. En los paneles tradicionales se utiliza una cadena de pares de electrodos para mantener la ionización de cada línea de celdas y es posible iluminar todas al mismo tiempo. Con la tecnología ALiS, cada celda comparte uno de los electrodos con la contigua. De esta manera las celdas se iluminan de forma alternativa. Con esta tecnología se puede conseguir el doble de resolución con la misma densidad de electrodos, por lo que son paneles ideales para la alta definición. Además, al reducir el número de electrodos, también aumenta en parte la luminosidad.
La alta definición
Ambas tecnologías, las más utilizadas en el mercado de pantallas planas, afrontan ahora el reto de nuevos contenidos digitales y de la llegada de la alta definición. En lo que respecta a los televisores, simplemente se trata de la capacidad o no de que la resolución de su panel sea compatible con la emisión de televisión o el dispositivo de alta definición que queramos conectar. En el apartado dedicado a la alta definición se podrán ver los distintos formatos y resoluciones que presenta esta tecnología. Para saber si nuestro televisor o el modelo que queremos comprar permite la visualización de contenidos en alta definición, hay que distinguir dos tipos de compatibilidad: la que se anuncia en las especificaciones del televisor como HD Ready y la que lo hace como Full HD, también conocida como 1080p, que se refiere a 1.080 puntos horizontales, la máxima resolución actual considerada alta definición.
La denominación HD Ready se define como la capacidad para visualizar contenido en alta definición, pero tiene algunas consideraciones importantes. Este término fue acuñado en 2005 por la institución europea EICTA que establece una serie de requerimientos mínimos como una resolución nativa de 720 puntos verticales y entradas analógicas o digitales de alta calidad (entrada por componentes o las conexiones digitales DVI o HDMI). Esto quiere decir que un televisor con esta etiqueta ofrece el mínimo de resolución y no podremos sacar partido a imágenes con 1.080 puntos verticales. Este tipo de contenidos los veremos interpolados; es decir, que no se mostrarán todos los puntos posibles. En cambio los televisores Full HD o 1080p son capaces de mostrar la máxima resolución.
Nuevas tecnologías, nuevos televisores
Aunque los grandes protagonistas de los escaparates de las tiendas de electrónica son los televisores LCD y plasma, los grandes fabricantes ya ponen sobre la mesa a sus posibles sustitutos. En la mayoría de los casos se trata de evoluciones basadas en las tecnologías ya conocidas.
Una de las que más tiempo se lleva hablando es la de las pantallas de diodos orgánicos emisores de luz u OLED. Se trata de un tipo de material orgánico que en vez de orientarse al hacer pasar la corriente, como ocurre con el cristal líquido, emite luz. Este material se dispone en finas láminas de tres colores que generan la imagen. El resto del panel se configura como un LCD, colocando una lámina de transistores tras el material orgánico para activar la emisión de luz para cada punto. Gracias a las peculiaridades de este sistema es posible crear pantallas con buenos ángulos de visión, buen contraste y muy luminosas. Además pueden batir tanto a las pantallas de plasma como a las LCD en espesor. Por si fuera poco, estas pantallas son potencialmente más baratas de producir. También ofrecen un tiempo de respuesta más rápido que sus rivales. Los OLED tienen múltiples aplica aplicaciones, ya que prácticamente se pueden imprimir.
Existen pantallas enrollables, pantallas sobre prendas de vestir y otras múltiples aplicaciones.
Entre los inconvenientes se encuentra que el material orgánico que compone las pantallas OLED se deteriora, y además lo hace de forma distinta según el color (5.000 horas para el material azul, el menos longevo). Sin embargo, la evolución química del material está consiguiendo cifras de hasta 20.000 horas en laboratorio. Otro problema es el agua, ya que este material podría deteriorar la película orgánica. Hasta ahora las únicas pantallas OLED que se han podido ver comercialmente son de muy pequeño tamaño, en dispositivos móviles por ejemplo, pero en teoría su producción en masa para grandes pantallas no presenta mayores inconvenientes.
La segunda juventud del tubo catódico
Aunque parezca mentira, una de las propuestas más modernas y prometedoras consiste en una evolución precisamente de la tecnología más veterana: la de los tubos de rayos catódicos. Se trata de las pantallas SED (Surface-conduction Electron-emitter Display Technology) que heredan de los CRT el método de formar las imágenes, ya que utilizan un emisor de electrones que activa una pantalla de fósforo. Sin embargo, al contrario que los tubos de rayos catódicos, este sistema utiliza un cañón de electrones por cada píxel que debamos activar. De esta manera, entre otras cosas, se evita tener que utilizar un deflector y también elimina la necesidad de usar pantallas de corte cilíndrico o esférico. En realidad, se trata de colocar un minúsculo tubo de rayos catódicos por cada punto de la pantalla.
Las ventajas de esta tecnología son numerosas, ya que uniría todas las de los CRT (colores vivos, zonas oscuras densas, ángulo de visión total...) con la posibilidad de fabricar pantallas planas, de gran tamaño y de alta resolución. Frente a otras propuestas tan avanzadas tecnológicamente que parecen lejos de implementarse, las pantallas SED son el fruto de una alianza interesante entre Toshiba y Canon que tiene como objetivo la inmediata producción en masa. Según sus responsables, la fabricación es factible con costes muy contenidos.
Una de las razones es que el emisor de electrones es uno solo pero es posible activar individualmente cada tubo a través de una capa que lleva impresos los conductores individuales gracias a una impresora especial. A pesar de todos estos indicadores, la tecnología SED ha estado prácticamente ausente de las grandes ferias de electrónica (salvo el CES de 2006 en el que Toshiba presentó un prototipo) desde octubre de 2005, donde fue presentada en París. Una de las razones es un pleito presentado por una compañía de nanotecnología por la patente. En cualquier caso, de hacerse realidad los televisores SED podrían convertirse en serios rivales para aquellos basados en las tecnologías LCD y plasma.
¿Y el futuro?
El futuro cercano de las pantallas planas pasa en primer lugar por el perfeccionamiento de las tecnologías de fabricación existentes de LCD y plasma. La buena acogida por parte de los consumidores y la popularidad de estos modelos de televisores, así como la competencia en el sector auguran una buena inversión en investigación y desarrollo, por lo que a corto plazo es seguro que veremos nuevos desarrollos en estos sistemas. En lo que respecta a las tecnologías emergentes como OLED y SED, todo depende de cómo se sepan comercializar y rentabilizar sus evidentes ventajas desde el punto de vista del marketing. Para el futuro más lejano existen nuevos sistemas basados en nanotecnología que prometen aportar interesantes novedades. En primer lugar, encontramos el desarrollo de pantallas plásticas o enrollables. Partiendo de la tecnología OLED, este tipo de dispositivos utilizan polímeros especiales emisores de luz y una capa de transistores.
Estas pantallas podrían producirse con métodos de impresión especiales, por lo que la variedad de formatos y aplicaciones se multiplica. Aunque ya existen varios prototipos de este tipo de dispositivos, su aplicación práctica, sobre todo en el campo de los televisores y pantallas planas, está todavía lejana. Otra tecnología interesante es la de los nanotubos de carbono, que puede aliarse con la tecnología FED para producir pantallas aún más delgadas y flexibles. Otras tecnologías de futuro de las cuales ya se han podido ver algunos prototipos, son las pantallas planas en 3D que muestran imágenes en relieve sin necesidad de utilizar gafas o dispositivos especiales. Algunos fabricantes como Philips, Toshiba o Sharp ya han presentado sus propuestas, pero no parece un mercado que vaya a animarse a corto plazo, sobre todo por la falta de contenidos.
Tecnologías complementarias que mejoran la calidad
Los fabricantes de televisores, además de adoptar las tecnologías de fabricación de paneles existentes, aportan sus propias ideas para aumentar la calidad de la imagen ofrecida por los televisores de pantalla plana.
Es el caso de Sony que con sus modelos de la serie Bravia aporta una serie de tecnologías que tienen como objetivo la mejora de la calidad de imagen. El denominado Bravia Engine es un sistema que aúna una serie de tecnologías de proceso de imagen que adaptan las entradas de baja resolución para que se muestren con toda fidelidad en los paneles de alta resolución que ofrecen estos modelos. El sistema tiene dos variantes, el Bravia Engine EX y el Bravia Engine Pro. El primero, presente en los modelos de 1.080 puntos de resolución vertical, además de mejorar la reducción de ruido y aplicar más potentes filtros de contraste, aporta el Digital Reality Creation que consigue multiplicar hasta por cuatro el número de píxeles de la imagen original. El segundo sistema es el más potente y ofrece una evolución del Digital Reality Creation. Por su parte, Philips también ofrece su propia versión para la mejora de la resolución de imágenes con su sistema Pixelplus. Gracias a este sistema, los televisores de esta marca interpolan y filtran imágenes de baja resolución hasta la máxima calidad que permita la pantalla.
Otras empresas también aportan su propia tecnología de interpolación, muy necesaria si se quiere disfrutar de la televisión analógica o fuentes de menor resolución de la que dispone nuestro televisor. Como aportación original, Philips lanzó el sistema Ambilight. Esta tecnología dispone una serie de luces en la parte posterior de la pantalla que se proyectan sobre la pared que se encuentra detrás. Estas luces adquieren un color distinto según la imagen que se muestra en pantalla. Así, una zona verde proyectará una luz verde en la pared y una zona roja una luz del mismo color. En su versión más avanzada, los cuatro lados del televisor pueden proyectar luces de colores distintos. Según los responsables de Philips esta tecnología aumenta el campo de visión aparente del espectador logrando una inmersión más completa en la imagen.