Los televisores LED son, en realidad, televisores LCD con retroiluminación LED . A menudo la publicidad los ha hecho pasar como una tecnología independiente, pero la clave está en que el panel sigue siendo de cristal líquido (LCD) , solo que la luz de fondo no proviene de lámparas fluorescentes (CCFL), sino de diodos LED mucho más eficientes.
Historia de las pantallas LCD
Los orígenes: la investigación con cristales líquidos (años 60)
Aunque los cristales líquidos se descubrieron en el siglo XIX, tuvieron que pasar muchas décadas antes de que pudieran utilizarse para crear una pantalla. Estos materiales poseen una propiedad extraordinaria: pueden fluir como un líquido y, al mismo tiempo, mantener cierto orden molecular. Bajo determinadas condiciones, además, pueden modificar la forma en que la luz los atraviesa.
El gran salto llegó en la década de 1960. En 1962, el investigador Richard Williams, que trabajaba para RCA (Radio Corporation of America), descubrió que los cristales líquidos podían formar patrones visibles cuando se sometían a un campo eléctrico. Sus experimentos demostraron que era posible controlar ópticamente estos materiales mediante electricidad, un principio que acabaría siendo fundamental para las futuras pantallas LCD.
Pocos años después, en 1968, el ingeniero George H. Heilmeier y su equipo de RCA desarrollaron una de las primeras pantallas de cristal líquido capaces de mostrar información de forma práctica. Paralelamente, James Fergason realizó importantes avances en el desarrollo de tecnologías LCD, contribuyendo a convertir aquella curiosidad científica en una tecnología con posibilidades comerciales.
Todavía quedaba mucho camino por recorrer, pero durante aquellos años se establecieron las bases de una tecnología que, con el tiempo, terminaría transformando las calculadoras, los relojes, los ordenadores y, finalmente, los televisores.
Los primeros productos: calculadoras y relojes (años 70)
Durante la década de 1970, la tecnología LCD comenzó a salir de los laboratorios y a encontrar sus primeras aplicaciones comerciales. Las calculadoras electrónicas fueron uno de los primeros productos en aprovechar sus posibilidades, ya que una pantalla de cristal líquido podía mostrar números y otros caracteres consumiendo muy poca energía y ocupando un espacio mínimo.
Los relojes digitales también se convirtieron en un campo especialmente importante para el desarrollo del LCD. Frente a las pantallas basadas en LED, que necesitaban consumir energía continuamente para mantener los dígitos iluminados, los cristales líquidos permitían mostrar la información con un consumo mucho menor. Esto hizo posible fabricar relojes más pequeños y con una autonomía mucho mayor.
La rápida expansión de estas aplicaciones demostró que el LCD podía convertirse en una alternativa práctica para representar información electrónica. Sin embargo, aquellos primeros paneles estaban muy lejos de poder reproducir una imagen de televisión. El siguiente gran desafío sería precisamente conseguir que los cristales líquidos pudieran utilizarse para mostrar imágenes en movimiento.
Del reloj al televisor: el Seiko TV Watch y el Casio TV-10
A finales de los años 70 y principios de los 80, los fabricantes comenzaron a experimentar con una idea que parecía casi imposible: utilizar la tecnología LCD para mostrar imágenes de televisión en dispositivos lo suficientemente pequeños como para llevarlos encima.
Uno de los ejemplos más sorprendentes fue el Seiko TV Watch, presentado en 1982. Este peculiar reloj incorporaba una pequeña pantalla capaz de reproducir imágenes de televisión en blanco y negro, algo extraordinario para la época. Para conseguirlo necesitaba un receptor de televisión independiente que el usuario llevaba conectado al reloj, ya que la pantalla por sí sola no podía recibir la señal.
Poco después apareció otro dispositivo igualmente llamativo: el Casio TV-10. Presentado en 1983, combinaba en un pequeño aparato portátil una pantalla LCD en blanco y negro y un receptor de televisión. Su pantalla permitía visualizar emisiones televisivas en una época en la que los televisores portátiles convencionales utilizaban tecnologías mucho más voluminosas.
Estos productos tuvieron una difusión limitada y no llegaron a convertirse en una forma práctica de ver televisión, pero su importancia tecnológica es considerable. Demostraron que los paneles LCD podían utilizarse no sólo para representar números y caracteres, sino también para reproducir imágenes, abriendo el camino hacia aplicaciones mucho más ambiciosas.
Hoy pueden parecer dispositivos curiosos e incluso extravagantes, pero representan uno de los primeros intentos de llevar la televisión a una pantalla plana y portátil.
Seiko TV Watch (1982)
Uno de los primeros relojes capaces de reproducir imágenes de televisión mediante una pequeña pantalla LCD.
Casio TV-10 (1983)
Televisor portátil con pantalla LCD integrada, uno de los primeros dispositivos de este tipo comercializados por Casio.
De las calculadoras a los ordenadores portátiles (años 80 y 90)
Durante los años 80, las pantallas LCD fueron incorporándose progresivamente a nuevos dispositivos electrónicos. Su reducido grosor, bajo consumo energético y capacidad para mostrar información con claridad las convertían en una tecnología especialmente adecuada para equipos que necesitaban funcionar con baterías.
La informática portátil fue uno de los grandes impulsores de esta evolución. Los primeros ordenadores portátiles comenzaron utilizando pantallas LCD monocromas, capaces de mostrar texto y gráficos sencillos sin recurrir a los voluminosos tubos de rayos catódicos utilizados en los monitores de sobremesa. Poco a poco, estas pantallas fueron aumentando su resolución y capacidad para reproducir diferentes niveles de gris.
Durante los años 90 llegaron también los primeros paneles LCD en color destinados a ordenadores portátiles. La mejora de la tecnología permitió reproducir imágenes cada vez más detalladas y con una gama cromática mayor, mientras los fabricantes conseguían reducir progresivamente el grosor y el peso de los equipos.
La expansión de los LCD en la informática portátil demostró que era posible fabricar pantallas planas de mayor tamaño y calidad. El siguiente paso parecía inevitable: llevar esta tecnología al salón y utilizarla para sustituir a los tradicionales televisores de tubo.
La revolución de los televisores LCD (años 2000)
A comienzos del siglo XXI, la tecnología LCD ya estaba suficientemente desarrollada para dar el salto desde los ordenadores y otros dispositivos electrónicos hasta los televisores domésticos. Los primeros modelos comerciales de gran tamaño comenzaron a popularizarse durante la primera mitad de la década de 2000, aunque todavía eran productos caros y presentaban importantes limitaciones frente a los televisores de tubo y de plasma.
La principal ventaja estaba en su diseño. Los televisores LCD podían fabricarse mucho más delgados y ligeros que los tradicionales televisores CRT, ocupaban menos espacio y permitían construir pantallas panorámicas con formatos cada vez mayores. Además, su consumo y su peso resultaban especialmente atractivos para los fabricantes y los consumidores.
Sin embargo, la calidad de imagen todavía tenía mucho margen de mejora. Los primeros paneles LCD ofrecían unos niveles de negro y un contraste inferiores a los de otras tecnologías, mientras que el ángulo de visión podía provocar importantes cambios en el brillo y en los colores cuando el espectador se alejaba del centro de la pantalla. La reproducción cromática también estaba lejos de alcanzar los niveles que conseguirían las generaciones posteriores.
A pesar de estas limitaciones, la tecnología evolucionó con enorme rapidez. Los fabricantes mejoraron los paneles, aumentaron las resoluciones, redujeron los tiempos de respuesta y consiguieron producir televisores de mayor tamaño a precios progresivamente más asequibles.
Durante esos años, además, el LCD empezó a beneficiarse de un cambio decisivo en la forma de fabricar televisores: la sustitución progresiva de las antiguas lámparas fluorescentes por iluminación mediante LED. Esta evolución permitió desarrollar televisores todavía más delgados, eficientes y fáciles de diseñar.
El televisor LCD había dejado de ser una tecnología destinada principalmente a equipos informáticos para convertirse en uno de los grandes protagonistas del mercado de televisores.
El declive del plasma y el triunfo del LCD
Durante buena parte de los años 2000, el mercado de los televisores estuvo marcado por una auténtica batalla entre dos tecnologías: el plasma y el LCD. En aquella época, afirmar que el LCD era claramente superior al plasma habría sido difícil de sostener. De hecho, los mejores televisores de plasma ofrecían una calidad de imagen que muchos aficionados consideraban superior, especialmente por sus negros, contraste, movimiento y amplios ángulos de visión.
Los primeros televisores LCD tenían importantes inconvenientes. Además de ofrecer unos negros menos profundos, algunos paneles sufrían cambios visibles en el brillo y en los colores cuando se observaban desde un ángulo, mientras que la reproducción del movimiento tampoco alcanzaba inicialmente el nivel de los mejores plasmas. Aun así, el LCD tenía una serie de ventajas que terminarían siendo decisivas.
Los fabricantes podían producir paneles LCD en una amplia variedad de tamaños y, a medida que mejoraban los procesos de fabricación, reducir considerablemente sus costes. También eran televisores más ligeros, consumían menos energía y podían fabricarse con un grosor cada vez menor. Estas características encajaban perfectamente con la tendencia hacia televisores grandes, delgados y fáciles de instalar.
El plasma, por su parte, tenía algunas dificultades para competir en determinados tamaños y resultaba especialmente complicado y poco rentable fabricar modelos pequeños. El LCD encontró así un amplio mercado en televisores de pequeño y mediano formato, mientras que el plasma mantuvo durante años una posición especialmente fuerte en las diagonales grandes.
La situación cambió rápidamente a medida que los fabricantes perfeccionaron la producción de grandes paneles LCD. La tecnología consiguió aumentar su tamaño sin perder su ventaja en costes y, al mismo tiempo, fue mejorando aspectos de la calidad de imagen que inicialmente habían favorecido al plasma.
La llegada de la retroiluminación LED supuso otro impulso decisivo para el LCD. Los nuevos televisores podían ser todavía más delgados y eficientes, al tiempo que los fabricantes disponían de nuevas posibilidades para controlar la iluminación de la pantalla.
Finalmente, el mercado terminó inclinándose hacia el LCD. Los fabricantes fueron abandonando progresivamente el plasma y concentrando sus recursos en perfeccionar las distintas variantes de la tecnología LCD. El plasma había demostrado que podía ofrecer una extraordinaria calidad de imagen, pero el LCD terminó imponiéndose por una combinación de evolución tecnológica, costes de fabricación, eficiencia, variedad de tamaños y posibilidades de diseño.
Fue uno de los grandes cambios tecnológicos de la historia reciente de la televisión: una tecnología que inicialmente presentaba importantes limitaciones frente al plasma acabó convirtiéndose en la base de la mayoría de los televisores planos del mercado.
Guía de compra de televisores
Si estás valorando cambiar de televisor y no sabes qué tecnología o tamaño elegir, en nuestra guía completa te explicamos todo lo que debes tener en cuenta antes de comprar.
El paso a los televisores LED (2007 en adelante)
A partir de 2007, los televisores LCD comenzaron a incorporar de forma progresiva una nueva fuente de iluminación: los diodos LED. Hasta ese momento, la mayoría de los televisores LCD utilizaban lámparas fluorescentes de cátodo frío, conocidas como CCFL, para iluminar el panel.
El cambio fue importante, pero conviene aclarar una cuestión que todavía genera confusión: un televisor LED no dejó de ser un televisor LCD. Los píxeles seguían perteneciendo a un panel LCD y continuaban necesitando una fuente de luz situada detrás para poder mostrar la imagen. Lo que había cambiado era precisamente esa fuente de iluminación.
Los LED ofrecían importantes ventajas frente a las antiguas lámparas fluorescentes. Permitían fabricar televisores más delgados y ligeros, consumían menos energía y podían distribuirse de distintas formas detrás o alrededor del panel. Esto dio lugar a diferentes sistemas de retroiluminación, entre ellos la iluminación Edge LED, situada en los bordes de la pantalla, y la Full Array LED, formada por una matriz de LED distribuida por toda la superficie posterior.
La nueva retroiluminación también abrió la puerta a un control mucho más preciso de la iluminación. Con el tiempo, los fabricantes desarrollaron sistemas capaces de apagar o reducir la intensidad de grupos de LED en determinadas zonas de la pantalla para mejorar el contraste y conseguir negros más profundos. Nacía así la atenuación local o Local Dimming, que tendría una importancia cada vez mayor en la evolución de los televisores LCD.
La combinación de panel LCD y retroiluminación LED terminó convirtiéndose en el estándar del mercado durante los años siguientes. A partir de entonces, las principales innovaciones ya no se centraron únicamente en sustituir una tecnología de panel por otra, sino en mejorar cada uno de los elementos que intervienen en la formación de la imagen: el propio panel LCD, la fuente de iluminación y la forma de controlarla.
La historia nos lleva así hasta el funcionamiento de los televisores LCD-LED actuales: una pantalla que necesita controlar el paso de la luz y una fuente de iluminación que debe proporcionar esa luz de la forma más precisa posible.
¿Cómo funcionan los televisores LED (LCD)?
El panel LCD: donde se forma la imagen
En un televisor LCD-LED, la imagen se forma en el panel LCD, compuesto por millones de pequeños elementos llamados píxeles. Cada píxel puede modificar la cantidad de luz que deja pasar y, mediante la combinación de sus componentes de color, permite reproducir las diferentes tonalidades que vemos en la pantalla.
La clave está en los cristales líquidos. Estas sustancias se encuentran entre diferentes capas del panel y pueden cambiar su orientación cuando reciben una señal eléctrica. Al variar esa orientación, también cambia la cantidad de luz que consigue atravesar cada zona del panel.
Sin embargo, los cristales líquidos no producen luz por sí mismos. Esta es una diferencia fundamental respecto a otras tecnologías de pantalla. El panel LCD necesita una fuente de iluminación situada detrás de él para poder formar una imagen visible.
Por eso, cuando hablamos de un televisor LCD-LED, en realidad estamos hablando de dos elementos que trabajan conjuntamente: un panel LCD que controla el paso de la luz y un sistema de retroiluminación LED que proporciona esa luz.
La combinación de ambos es la que permite convertir una señal eléctrica en las imágenes que aparecen en la pantalla.
¿Cómo controlan los cristales líquidos el paso de la luz?
Para entender cómo se forma una imagen en un televisor LCD, hay que observar qué ocurre con la luz cuando atraviesa el panel. La retroiluminación LED proporciona una luz blanca que pasa por diferentes capas antes de llegar a nuestros ojos, y entre ellas se encuentran los cristales líquidos y los filtros polarizadores.
Los cristales líquidos pueden cambiar su orientación cuando reciben una señal eléctrica. Al hacerlo, modifican la forma en que la luz polarizada puede atravesarlos. Dependiendo de la señal que recibe cada zona del panel, se permite pasar una cantidad mayor o menor de luz.
Cada píxel está formado además por pequeños subpíxeles de color rojo, verde y azul (RGB). Al controlar individualmente la cantidad de luz que atraviesa cada uno de ellos, el televisor puede combinar los tres colores primarios con diferentes intensidades y reproducir millones de colores.
Por tanto, los cristales líquidos no crean la imagen ni generan luz. Su función es actuar como una especie de interruptor o regulador de la luz, controlando cuánto de la iluminación procedente de la retroiluminación llega a cada subpíxel.
La retroiluminación LED: la fuente de luz
Como hemos visto, el panel LCD no puede emitir luz por sí mismo. Necesita una fuente de iluminación situada detrás para que los cristales líquidos puedan controlar qué cantidad de luz atraviesa cada píxel. En los primeros televisores LCD, esta función la realizaban lámparas fluorescentes de cátodo frío o CCFL, pero fueron sustituidas progresivamente por los LED.
Los diodos LED son pequeños dispositivos semiconductores capaces de emitir luz y presentan importantes ventajas frente a las antiguas lámparas fluorescentes. Permiten utilizar componentes más pequeños, reducen el consumo energético y facilitan la fabricación de televisores más delgados. Además, pueden distribuirse de diferentes maneras para controlar mejor la iluminación del panel.
En los primeros televisores LCD con LED, una de las soluciones más extendidas fue Edge LED, en la que los LED se colocan en los bordes de la pantalla. La luz se distribuye después por toda la superficie mediante elementos ópticos situados detrás del panel. Este sistema permite fabricar televisores especialmente delgados, aunque controlar la iluminación de cada zona de la pantalla resulta más complicado.
Otra posibilidad es Full Array LED, en la que los LED se distribuyen por una gran parte de la superficie situada detrás del panel. Al disponer de iluminación directamente en diferentes zonas de la pantalla, este sistema ofrece mayores posibilidades para controlar la intensidad de la luz y mejorar el contraste.
La forma en que se distribuyen estos LED tiene, por tanto, una influencia directa sobre el comportamiento del televisor. Y aquí aparece uno de los avances más importantes de la tecnología LCD-LED: la posibilidad de regular la iluminación de diferentes zonas de la pantalla de manera independiente.
¿Qué es el Local Dimming y cómo mejora el contraste?
La retroiluminación LED permitió un avance importante respecto a los primeros televisores LCD: la posibilidad de controlar la iluminación de diferentes zonas de la pantalla. Esta técnica recibe el nombre de Local Dimming o atenuación local.
En una pantalla convencional con la retroiluminación encendida de manera uniforme, las zonas oscuras de la imagen siguen recibiendo luz desde detrás del panel. Por mucho que los cristales líquidos intenten bloquearla, siempre puede filtrarse una pequeña cantidad de luz, lo que hace que los negros aparezcan más grises de lo deseable.
El Local Dimming intenta solucionar este problema dividiendo la retroiluminación en diferentes zonas. El televisor puede reducir la intensidad de los LED en las áreas donde la imagen es oscura y mantener una mayor iluminación donde aparecen elementos brillantes. De esta manera se consigue un contraste superior y unos negros más profundos.
Su funcionamiento puede apreciarse especialmente bien en el siguiente ejemplo, donde se muestra cómo la iluminación se adapta a las diferentes zonas de la imagen.
El resultado depende de numerosos factores, como el número de zonas de atenuación, el tipo de retroiluminación utilizado y la capacidad del televisor para controlar cada zona. Cuantas más zonas independientes existan, mayor puede ser la precisión del sistema, aunque también pueden aparecer efectos como pequeños halos luminosos alrededor de objetos brillantes sobre fondos oscuros.
Otras tecnologías de pantalla
A continuación puedes ver otras tecnologías de pantalla y acceder a una explicación detallada de cada una de ellas.
🌈 QLED
Evolución de los paneles LED que utilizan puntos cuánticos para mejorar el brillo y los colores. Ofrece imágenes más vivas y es ideal para estancias luminosas.
💡 Mini LED
Versión avanzada de los televisores LED con un control de iluminación mucho más preciso. Mejora el contraste y se acerca al rendimiento de tecnologías superiores.
🖤 OLED
Tecnología con píxeles autoiluminados que permite apagar cada punto de forma independiente. Ofrece negros puros, contraste infinito y una calidad de imagen sobresaliente