Pantallas LED
Anatomía de una pantalla LED: del chip al armario
Una pantalla LED parece un todo, pero es una sucesión de capas: del chip microscópico que crea la luz al armario estanco que lo protege todo. Aquí verás cada nivel.
Una gran pantalla LED está hecha en realidad de muchísimas lamparitas diminutas: los LED. Esas lamparitas están ordenadas en filas sobre placas pequeñas (circuitos impresos), y todas esas placas van juntas en un armario robusto y estanco.
Cada lamparita tiene tres partes: un chip minúsculo que crea la luz, una copela brillante debajo que devuelve la luz hacia delante, y una lente que agranda la luz y la dirige en la dirección correcta.
Una pantalla LED de exterior está formada por LED sueltos o grupos de LED, soldados sobre circuitos impresos alojados en un armario resistente a la intemperie. De pequeño a grande: chip → lámpara LED → píxel → módulo/panel → armario.
La lámpara LED por dentro
Una lámpara LED contiene un chip LED (o «die») que produce la luz. La composición química de las capas semiconductoras (epitaxia y sustrato) determina la longitud de onda y, por tanto, el color. Bajo el chip, una copela reflectora devuelve la luz hacia delante; esa copela hace también de polo negativo (cátodo), mientras que un hilo forma el polo positivo (ánodo). Una lente agranda la luz y fija el ángulo de visión (normalmente 30° o 70°).
Píxel, módulo y armario
Un píxel está formado por un grupo de LED (en las pantallas a todo color, uno rojo, uno verde y uno azul). Los píxeles van sobre módulos; los módulos forman juntos la pantalla. Además de los paneles LED, el armario aloja también la fuente de alimentación y la electrónica de comunicación. Para uso exterior, ese armario está sellado según un grado de protección IP.
La estructura es jerárquica: chip semiconductor (die) → encapsulado (lámpara LED) → píxel → módulo/tile → armario. Al pasar la corriente, el die convierte energía eléctrica en luz de banda estrecha; la epitaxia y el sustrato (p. ej. AlInGaP para el rojo, InGaN para el verde/azul) determinan la longitud de onda. Una copela reflectora y la lente/encapsulante recogen, protegen y dirigen la luz; la lente fija el ángulo de visión.
Tecnología de encapsulado
Cómo se encapsulan los chips determina el paso de píxel alcanzable. Con LED discretos (DIP), cada color tiene su propio encapsulado con patas pasantes; con SMD, R, V y A van juntos en un único encapsulado de montaje superficial; con COB, los chips desnudos van directamente sobre el circuito bajo una capa de resina. Véase el artículo discreto vs SMD.
Componentes del sistema
Tras los paneles LED hay una cadena de fuente(s) de alimentación, tarjetas receptoras y un controlador/procesador que distribuye la señal de imagen. El armario proporciona disipación térmica y, para exterior, un grado IP contra el polvo y el agua (el frente y la parte trasera pueden tener clases distintas). El brillo, la frecuencia de refresco y la profundidad de color los gobierna esa electrónica.