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¿Cómo funcionan las pantallas LCD?

Un LCD no emite una imagen. Parte de una retroiluminación blanca que está siempre encendida y luego le va quitando luz —capa a capa, píxel a píxel— hasta que lo que queda es una imagen. Todo lo que un LCD hace bien y todo lo que se le estropea se deriva de ese único hecho: el negro solo es tan bueno como el bloqueo, y un píxel falla cuando el obturador que lo controla deja de responder. Esta página recorre las capas en orden y muestra exactamente de dónde salen los píxeles muertos y atascados.

En esta página

¿Cuáles son las capas de una pantalla LCD?

Un panel LCD es una pila de capas, y la luz atraviesa todas ellas de camino hasta ti:

  1. La retroiluminación. Una lámina de LED blancos por detrás del panel, encendida siempre que la pantalla lo está. Nunca cambia para formar la imagen.
  2. Un difusor. Reparte esa luz de forma uniforme para que la imagen no sea más brillante cerca de los LED.
  3. El primer polarizador. Filtra la luz hasta dejar una sola orientación, como una ranura que solo deja pasar la luz que oscila en un sentido.
  4. La capa de cristal líquido, dividida en celdas —una por subpíxel— y cada una con su propio transistor.
  5. Los filtros de color. Rojo, verde y azul, uno sobre cada celda.
  6. El segundo polarizador, girado 90° respecto al primero.
Diagrama en corte de un panel LCD que muestra la retroiluminación, los polarizadores, la capa de cristal líquido y los filtros de color
Las capas de un LCD. La luz parte de la parte trasera y se va filtrando de camino a tu ojo.

Los dos polarizadores cruzados son la clave. Por sí solos bloquean prácticamente todo: la luz que atraviesa el primero llega con la orientación equivocada para el segundo. El cristal líquido se sitúa entre ambos y decide, celda a celda, si girar la luz para que pueda pasar.

¿Cómo controlan la luz los cristales líquidos?

Los cristales líquidos son la razón del nombre de esta tecnología: un estado de la materia que fluye como un líquido mientras sus moléculas siguen alineadas como en un cristal. Esa alineación se puede cambiar con una tensión pequeña, y eso cambia lo que le ocurre a la luz que los atraviesa.

Sin tensión, las moléculas adoptan una disposición retorcida que gira la luz 90° a su paso, lo que la alinea perfectamente con el segundo polarizador. La luz pasa y el subpíxel se ve encendido.

Con tensión aplicada, las moléculas se enderezan. La luz ya no gira, llega al segundo polarizador con la orientación equivocada y queda bloqueada. El subpíxel se apaga. Variando la tensión en valores intermedios se varía el brillo de forma continua, y así es como un panel produce matices en lugar de solo encendido y apagado.

Así que cada subpíxel es un obturador controlado eléctricamente, y el panel son millones de ellos funcionando de forma independiente. Aquí nada genera luz: cada celda solo puede restar de la retroiluminación que tiene detrás. Por eso el negro de un LCD es en realidad un gris muy oscuro, y por eso una habitación completamente a oscuras revela la diferencia. Nuestro test de contraste de pantalla muestra hasta qué punto tu panel separa esos tonos oscuros.

¿Cómo crean color los subpíxeles?

Cada píxel son tres subpíxeles uno al lado del otro, cada uno con un filtro de color encima: uno rojo, uno verde y uno azul. La celda de cristal líquido que hay detrás de cada uno decide cuánta luz pasa, y tu ojo mezcla los tres en un único color percibido porque son demasiado pequeños para distinguirse por separado a una distancia normal de visión.

Fotografía macro de una pantalla en la que se ven los subpíxeles rojo, verde y azul que forman cada píxel
Cada píxel son tres subpíxeles. El color que ves es una mezcla de sus brillos.

Los tres al máximo dan blanco. Los tres cerrados dan negro. Rojo y verde con el azul cerrado dan amarillo; verde y azul dan cian. Con 256 niveles por subpíxel salen unos 16,7 millones de combinaciones, que es de donde vienen los «16,7 millones de colores» de una ficha técnica.

Los paneles de móvil actuales superan los 300 píxeles por pulgada, que es más o menos el punto en el que el ojo humano deja de distinguir puntos individuales con el brazo estirado. Esa densidad es también la razón por la que un subpíxel averiado en un móvil es mucho más difícil de ver que el mismo fallo en un televisor grande y de trama gruesa.

¿Qué diferencia hay entre los paneles IPS, VA y TN?

Los tres son LCD y usan las capas de arriba. Lo que cambia es cómo están ordenados los cristales y en qué dirección se mueven, y eso da lugar a pantallas genuinamente distintas:

El tipo de panel también cambia qué fallos de píxel cabe esperar. Los paneles más baratos suelen mostrar más, sencillamente porque las tolerancias de fabricación son más laxas.

¿En qué se diferencia el OLED del LCD?

El OLED elimina por completo la retroiluminación, los polarizadores y el cristal líquido. Cada subpíxel es un compuesto orgánico que produce su propia luz cuando pasa corriente por él. Para mostrar negro, un píxel OLED simplemente se apaga: no hay ninguna lámpara detrás que bloquear, así que el negro es negro de verdad y el contraste es prácticamente ilimitado.

Esa diferencia cambia cómo fallan ambas tecnologías, y eso importa mucho si estás diagnosticando una avería:

Los fallos de píxeles en OLED explica por qué los arreglos de LCD no sirven.

¿Por qué las pantallas LCD tienen píxeles muertos y atascados?

Ahora la estructura explica los fallos con exactitud. Cada subpíxel depende de su propio transistor de película fina, y un panel 1080p alberga unos seis millones de ellos.

Un píxel muerto es un transistor que ha dejado de dar corriente por completo. La celda no se puede accionar, los tres subpíxeles se quedan oscuros y el píxel se lee como una mota negra. No queda nada a lo que enviar una señal, y precisamente por eso ningún software puede recuperarlo.

Un píxel atascado es un transistor que sigue teniendo corriente pero ha dejado de conmutar. La celda se ha congelado en una posición y deja pasar una cantidad fija de luz por su filtro de color, sin importar lo que se le pida mostrar al panel. Como la electrónica sigue viva, hacer pasar colores por él a gran velocidad puede a veces desencallarlo, y en eso se basa todo el método del parpadeo.

Abrir el reparador de píxeles muertos

Las fugas de retroiluminación son una tercera cosa completamente distinta, y se confunden constantemente con un fallo de píxel. Se trata de luz que se escapa por los bordes del panel, donde las capas no sellan a la perfección, visible como zonas más claras en las esquinas de una pantalla negra. Ningún píxel está averiado y ningún software lo va a cambiar.

¿Cómo se prueba una pantalla LCD?

Conocer la estructura hace que probarla sea sencillo, porque cada color a pantalla completa interroga a una capa distinta:

Hacer el test de píxeles muertos

Cómo hacer un test de píxeles muertos cubre la preparación que hace fiable el resultado, y nuestra guía de salud de pantallas LCD añade comprobaciones de contraste, uniformidad y retroiluminación al test de píxeles.