Tema 3 Pantallas Electrónicas en Aeronaves PDF

T.3 INDICADORES VISUALES ELECTRÓNICOS. INTRODUCCIÓN 3.1. PANTALLA CRT 3.2. PANTALLA LCD 3.3. PANTALLA DE PLASMA 3.4. PANTALLA OLED 3.5. PANTALLA TÁCTIL 3.6. INDICADORES LED INTRODUCCIÓN. Las cabinas de las aeronaves modernas emplean numerosas pantallas e indicadores electrónicos con el objetivo de...

T.3 INDICADORES VISUALES ELECTRÓNICOS. INTRODUCCIÓN 3.1. PANTALLA CRT 3.2. PANTALLA LCD 3.3. PANTALLA DE PLASMA 3.4. PANTALLA OLED 3.5. PANTALLA TÁCTIL 3.6. INDICADORES LED INTRODUCCIÓN. Las cabinas de las aeronaves modernas emplean numerosas pantallas e indicadores electrónicos con el objetivo de presentar diversa información a los pilotos así como al personal de mantenimiento. Hoy en día, los métodos de indicación electrónica más utilizados, tanto en la cabina como en el sistema de entretenimiento de a bordo son: Indicadores LED: luces de estado e indicadores de siete segmentos. Pantallas CRT: las tradicionales pantallas de tubo de rayos catódicos. Por su volumen solo se utilizan en la cabina. Pantallas LCD: pantallas planas con tecnología de cristal líquido. Pantallas e indicadores luminosos de la cabina de un avión comercial. Otras tecnologías empleadas actualmente son: Pantallas táctiles: utilizadas en los sistemas de entretenimiento de a bordo y en los EFB (Electronic Flight Bag) de los pilotos. Pantallas de plasma: utilizadas en el sistema de entretenimiento de a bordo. Pantallas OLED: construidas con tecnología de LED orgánico, se presentan como las pantallas del futuro. En esta unidad estudiaremos el funcionamiento básico de todos estos indicadores. 3.1. PANTALLA CRT. La tradicional y voluminosa pantalla de tubo de rayos catódicos CRT (Cathode Ray Tube) ha sido todo un estándar desde las primeras retransmisiones de TV allá por los años treinta hasta nales del siglo XX. A principios de los años ochenta, aviones comerciales como el Boeing B757 o el McDonnell Douglas MD-80, fueron los primeros en sustituir la instrumentación clásica por pantallas CRT. Estas pantallas siguen presentando las siguientes ventajas: Colores: permiten la reproducción de una gran variedad cromática. Reparabilidad: admiten diversas reparaciones. Durabilidad: tienen una elevada vida útil. Resolución: soportan distintas resoluciones de pantalla. Antirre ejante: en la mayoría de los casos, los re ejos producidos no impiden la correcta visibilidad de la imagen. No es necesario colocarse justo enfrente de la pantalla para tener una buena apreciación de la imagen. Brillo: permite niveles de brillo particularmente altos. fl fi fl  Tubo de rayos catódicos CRT empleado como pantalla. Por contra, presentan las siguientes desventajas: Peso y volumen: son mucho más pesados y voluminosos que el resto de tipos de pantallas (LCD, plasma, OLED). Consumo: tienen un consumo energético elevado. Fatiga visual: la forma en la que se «dibuja» la imagen en la pantalla (barrido) provoca fatiga visual. Curvatura: la curvatura de la pantalla, sobre todo en sus esquinas, causa una distorsión de la imagen que afecta a su calidad. La misión del tubo de rayos catódicos es la de crear y dirigir un haz de electrones (rayos catódicos), que se moverán a gran velocidad hasta impactar con la pantalla, iluminando distintos puntos de esta. Las partes principales son: Cañón de electrones: encargado de generar el haz de electrones. Placas o bobinas de de exión: dirigen el haz de electrones para que impacte en el punto de la pantalla deseado. Pantalla: contiene unos compuestos de fósforo que se iluminarán cuando impacte el haz de electrones sobre ellos. fl Todo el conjunto está montado herméticamente para conseguir el vacío en su interior. Componentes de una pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT) con de exión electroestática. fl 3.1.1. CAÑÓN DE ELECTRONES. El cañón de electrones se encarga de crear y lanzar a gran velocidad un haz de electrones hacia la super cie interna de la pantalla. El cañón de electrones está formado por los siguientes componentes: Cátodo: cilindro hueco de níquel recubierto en uno de sus extremos por una sustancia con facilidad para emitir electrones al ser calentada (óxido de bario, estroncio, tungsteno toriado, etc.). Se polariza con un potencial negativo. Filamento: elemento calefactor encargado de elevar la temperatura del cátodo hasta que los electrones se desprendan de este. El lamento se monta en el interior del cátodo. Rejilla de control (wehnelt o grid): cilindro metálico que rodea al cátodo y sirve para concentrar y controlar el ujo de electrones dirigido hacia la pantalla. Podemos variar el potencial de la rejilla de control, que tomará valores negativos respecto al cátodo, de tal manera que, cuanto más negativo, menor será el ujo de electrones que se emite hacia la pantalla. De esta forma disminuiríamos el brillo de la imagen en la pantalla. fi fl fi fl Ánodo acelerador: con un potencial positivo, este ánodo acelera el haz de electrones progresivamente para que impacte con su ciente energía sobre la pantalla. El cañón monta habitualmente dos o tres ánodos aceleradores. Ánodo de enfoque: los ánodos aceleradores provocan la divergencia del haz de electrones, lo que no nos conviene si queremos que la pantalla tenga una resolución aceptable. El ánodo de enfoque consiste en una bobina que concentra el haz de electrones para que este active solo un punto de la pantalla. De esta forma el cañón emite electrones a gran velocidad formando un rayo concentrado. Por otra parte, el cañón no emite todo el tiempo con la misma intensidad. Cuanto mayor es la tensión negativa aplicada al cátodo, mayor será el caudal de electrones emitido y mayor el brillo del punto iluminado de la pantalla (píxel). En cambio, si no se aplica tensión al cañón, este no emite electrones y no se iluminará ningún punto. El adaptador de vídeo es el encargado de proporcionar la señal de tensión variable al cañón. fi  3.1.2. DEFLECTORES. Los de ectores se encargan de desviar el haz de electrones proporcionado por el cañón, para que este «dibuje» la imagen en la pantalla. La de exión puede ser electroestática o electromagnética. De exión electroestática(variación de tensión). La de exión electroestática se emplea habitualmente en pequeñas pantallas, como las que podemos encontrarnos en la cabina de una aeronave. Justo a continuación del cañón de electrones, en el cuello del CRT, se encuentran dos parejas de placas dispuestas perpendicularmente, una según el eje x y otra según el eje Y. La pareja dispuesta según el eje x se encarga de la de exión del haz de electrones en el plano horizontal, mientras que la pareja de placas según el eje y hace lo propio en el plano vertical. Puesto que los electrones se ven atraídos por los potenciales positivos y repelidos por los negativos, variando la tensión en las placas conseguiremos desviar el haz a nuestra conveniencia. fl fl fl fl fl  De exión electroestática del haz de electrones. fl  Para dibujar una imagen en la pantalla, el haz de electrones se moverá de izquierda a derecha y de arriba a abajo de forma repetida, realizando un barrido de la pantalla (raster). Cuando se ha dibujado la pantalla completa se volverá a empezar. El número de veces que se redibuja la pantalla completa en un segundo se denomina frecuencia de refresco de la pantalla. Para alimentar las placas de de exión se emplea una onda triangular en rampa (diente de sierra), de distintas frecuencias. Estas frecuencias dependen del número de líneas que tenga la pantalla y de la frecuencia de refresco. En el formato PAL (Phase Alternating Line), utilizado en Europa desde principios de los sesenta, la pantalla tiene 625 líneas y una frecuencia de refresco de 50 Hz, por lo que necesitará una frecuencia de barrido horizontal de 31250 Hz. De exión electromagnética Las pantallas CRT de tamaño medio y grande emplean normalmente de exión electromagnética. Este método consiste en aplicar un campo magnético que desviará a conveniencia el haz de electrones emitido por el cañón. Para ello, se disponen dos pares de bobinas alrededor del cuello del CRT, uno para la de exión vertical y el otro para la horizontal. Las bobinas se montarán fuera del tubo. Al igual que en la de exión electroestática, se emplearán ondas triangulares cuyas frecuencias estarán relacionadas entre sí por el número de líneas de la pantalla. fl fl fl fl fl  De exión electromagnética del haz de electrones fl  Monitor vectorial En la mayoría de los monitores CRT, para dibujar la pantalla se emplea la técnica de barrido de trama (raster scan), ya sea con de ectores electroestáticos o de ectores electromagnéticos, tal y como hemos estudiado en el punto anterior. Si observamos de cerca la imagen de estas pantallas, podremos distinguir una serie de líneas horizontales derivadas del barrido que hace el haz según el eje x. fl fl  Existen otros monitores en donde el haz dibuja directamente el contorno de la gura o de las letras que se pretende representar en la imagen. A estas pantallas se las conoce como monitores vectoriales (stroke monitor). Presentan limitaciones importantes, sobre todo a la hora de representar gran cantidad de texto o imágenes coloreadas. La aplicación típica de estos CRT es en la construcción de osciloscopios. Osciloscopio tradicional con pantalla CRT vectorial (stroke). Hoy en día la mayoría de los osciloscopios disponen de pantalla LCD. fi 3.1.3. PANTALLA El haz de electrones impactará sobre la cara interna de la pantalla, atraído por el potencial positivo de esta. Así, el haz dibujará la imagen sobre la pantalla. Dicha imagen estará formada por miles de puntos o píxeles. Un píxel (picture element) es la super cie homogénea más pequeña de las que componen la imagen de la pantalla. Cada píxel se iluminará de forma independiente para representar la imagen. Las imágenes de la pantalla se componen de píxeles. fi El número de píxeles que muestra una pantalla se denomina resolución. Una resolución habitual es la de 640×480, lo que da un número total de 307 200 píxeles. Otro dato importante de la pantalla es la relación de aspecto, la cual indica la proporción entre el número de píxeles horizontales y verticales. En función de los colores con los que se iluminen los píxeles de la pantalla tenemos dos tipos de CRT: monocromo o a color. Pantalla monocromo En una pantalla monocromo, la luz emitida por los píxeles solo tendrá un color. La super cie interna de estas pantallas está revestida de un compuesto de fósforo que, al recibir el impacto del haz de electrones, emite luz. En estos monitores, en función del compuesto de fósforo utilizado, el píxel se iluminará de color verde, naranja o blanco, típicamente. Puesto que la electroluminiscencia del fósforo dura solo un instante, el haz de electrones deberá reactivarlo constantemente durante el barrido. fi Para que el haz de electrones solo active un píxel, se dispone una lámina metálica perforada justo antes del revestimiento de fósforo, denominada máscara. La máscara más habitual la de sombra. Pantalla a color Un CRT con pantalla a color tendrá tres cañones de electrones que emitirán otros tantos haces. En este caso, la parte interna de la pantalla estará recubierta de tres tipos distintos de compuestos de fósforo en función del color de la luz que emitan cuando reciben el haz de electrones. Los colores básicos son: rojo, azul y verde. La posición de los cañones y los píxeles será tal, que el cañón rojo solo incidirá sobre el píxel rojo, el cañón azul solo sobre el píxel azul y el cañón verde solo sobre el píxel verde. Para que cada haz de electrones incida justo en el píxel que le corresponde en función de su color, se monta una máscara de sombra justo antes del revestimiento fosforado de la pantalla. Las pantallas a color disponen de un cañón de electrones triple, por cada uno de los tres colores básicos (rojo, verde y azul). A estos monitores se les denomina RGB (Red-Green-Blue) en referencia a los colores que pueden tomar los pixeles. La máscara estará estratégicamente colocada para que cada haz incida en el color correspondiente. Los píxeles están tan juntos en la pantalla, que nuestro cerebro los mezclará formando el resto de colores existentes que forman la imagen. En los monitores a color se emplean distintos tipos de máscaras: la de sombra, la de rejilla. En cada una el píxel toma formas distintas. Detalle de una pantalla de una computadora en la que se aprecian los tres colores que forman los pixeles (rojo, verde y azul)  https://youtube.com/watch?v=3fMegsebOUc&si=EnSIkaIECMiOmarE 3.1.4. CONTROL DEL CRT. El funcionamiento de una pantalla CRT se gestiona desde un circuito integrado que sincroniza el «encendido-apagado» de los cañones de electrones con la de exión horizontal y vertical del haz, denominado controlador del CRT. Este controlador se encarga de «traducir» los datos binarios que recibe de la CPU en señales de tensión que pueda «entender» la pantalla CRT. Para optimizar el funcionamiento, la CPU cuenta con varios dispositivos y memorias dedicadas exclusivamente a la emisión de imágenes a través del monitor CRT. fl 3.2. PANTALLA LCD. Las pantallas LCD tienen un volumen y un consumo eléctrico mucho menor que las CRT, lo que las hace ideales para emplearlas en las aeronaves. Se emplean tanto en el sistema de instrumentación de la cabina como en el sistema de entretenimiento de a bordo, para que el pasaje pueda ver una película o consultar información diversa. Las aeronaves modernas utilizan preferentemente pantallas de cristal líquido (LCD- Liquid Crystal Display). Estas pantallas se basan en la capacidad de movimiento de las moléculas que forman ciertos sólidos, cuando se les aplica una tensión eléctrica. De esta forma, el cristal líquido tiene características propias de los sólidos, como la ordenación de sus moléculas, y características propias de los líquidos, como la capacidad de movimiento de estas. De ahí su nombre. En función de cómo estén orientadas sus moléculas, el cristal líquido será opaco o transparente. Pantalla LCD del sistema de entretenimiento de un avión comercial. Existen diferentes tipos de cristales líquidos, pero para la fabricación de pantallas LCD se emplearán los termotrópicos de fase nemática. Los cristales líquidos termotrópicos son aquellos en los que cambia la orientación de sus moléculas en función de la temperatura o la corriente eléctrica aplicada. Por su parte, las moléculas de los cristales líquidos de fase nemática tienen un orden de nido. Así pues, los cristales líquidos que se emplean para la fabricación de LCD tienen una estructura interna bien ordenada, pero que podremos mover al aplicar una corriente eléctrica. El cristal líquido más utilizado en la fabricación de LCD es el de fase nemática, pero también se emplean otras fases. La estructura más utilizada en la fabricación de pantallas LCD es la nemática trenzada (twisted nematic). Para su elaboración se dispondrán sucesivas capas de cristal líquido nemático de tal manera que sus moléculas formen una espiral. fi  Esta estructura se colocará entre dos ltros de polarización perpendiculares entre sí. Cuando no se aplica tensión sobre el cristal, sus moléculas se mantendrán trenzadas formando una espiral. En esta situación el haz de luz polarizada de entrada se irá «retorciendo» conforme avanza por el cristal, siguiendo la orientación de sus moléculas, hasta que quede perfectamente encarado con el ltro de polarización de salida. Por tanto, cuando no se aplica tensión al cristal, este dejará pasar la luz, iluminando el píxel. Cada capa de una estructura nemática trenzada está levemente girada respecto a la anterior. De esta manera consiguen «retorcer» un haz de luz polarizada. fi fi Cuando se aplica tensión al cristal líquido, sus moléculas se alinean, impidiendo que la luz atraviese el segundo ltro polarizador. fi  Cuando se aplica tensión al cristal, sus moléculas se alinean, deshaciendo el trenzado. En este caso, el haz de luz polarizada que entra en el cristal no rotará, por lo que el ltro de salida bloqueará su paso. Así que cuando se aplica tensión al cristal, este no dejará pasar la luz: el píxel permanecerá apagado. En función del origen de la luz que emplean para dibujar la imagen, los monitores LCD se clasi can como re ectivos o retroiluminados. A su vez, los retroiluminados se clasi can en función de la lámpara que tengan (halógena o LED). En las siguientes líneas vamos a estudiar los diferentes tipos de monitor LCD. 3.2.1. LCD REFLECTIVOS Los LCD re ectivos no tienen una fuente de luz propia, sino que utilizan la luz exterior para formar la imagen en la pantalla. Cuando no se aplica tensión al cristal, las moléculas del nemático estarán trenzadas, dejando pasar la luz exterior hacia dentro de la pantalla. Justo detrás del nemático, se colocará una super cie re ectante. De esta forma, la luz que entra en la pantalla se re ejará y no se formará imagen alguna en el monitor. Cuando se les aplica tensión, las moléculas del nemático se alinean, impidiendo que pase la luz a través de ellas. De esta forma se oscurecerán los píxeles. fi fl fi fi fl fl fi fl  Funcionamiento de una pantalla LCD re ectiva. fl Estas pantallas son las LCD más baratas, dando buenos resultados en la representación de letras y números o formas sencillas. Ahora bien, para poder ver la pantalla necesitaremos iluminación exterior. Se emplean en relojes, calculadoras, indicadores, polímetros, calibres y micrómetros digitales, etc. La luz del sol, la de una lámpara o la de un diodo LED está compuesta por un conjunto de ondas electromagnéticas que oscilan perpendicularmente a su dirección de propagación. El ltro polarizador solo dejará pasar aquellas ondas que sean paralelas a sus ranuras. fi  3.2.2. LCD RETROILUMINADOS Estas pantallas, al contrario que las LCD re ectivas, sí disponen de una fuente de luz interna. Cuando no se aplica tensión al cristal, este dejará pasar la luz hacia el exterior, iluminando el píxel. En cambio, cuando se somete al cristal a una tensión eléctrica, sus moléculas se alinearán, bloqueando el paso de la luz. Las pantallas empleadas por EFIS y EICAS/ECAM son retroiluminadas. En los monitores tradicionales, la luz interna la producen una serie de lámparas uorescentes (CCFL - Cold Cathode Fluorescent Lamp) dispuestas horizontalmente. En las pantallas más modernas, se emplean lámparas LED en la retroiluminación, siendo más ligeras y e cientes que las de retroiluminación CCFL. Además, por carecer de mercurio, las LCD con retroiluminación LED resultan menos contaminantes. Hoy en día, las LCD con retroiluminación son las pantallas más extendidas, desde nuestros hogares hasta las más modernas aeronaves. Para construir un monitor LCD a color, la luz blanca que ha atravesado el cristal líquido se hace pasar por unos ltros coloreados de rojo, verde o azul. En función de la intensidad luminosa que reciban estos tres subpíxeles, se formarán todos los colores de la imagen. fl fi fi fl Un monitor LCD con 256 tonos de rojo, verde o azul es capaz de representar más de 16 millones de colores, lo que les hace ideales para la representación grá ca. https://youtube.com/watch?v=I8dInnLnNKc&si=EnSIkaIECMiOmarE Componentes de un píxel de una pantalla LCD a color. En este caso se le aplica una tensión elevada al semipixel azul, permaneciendo apagado este color. fi  3.3. PANTALLA DE PLASMA. Otro tipo de pantalla plana importante es la de plasma PDP (Plasma Display Panel). Se suelen construir de gran tamaño, con una diagonal de pantalla de 32 pulgadas o más. Aunque el principio de funcionamiento de este tipo de pantallas data de 1936, su comercialización no empezó hasta 1997, cuando comenzó a ser rentable su construcción y venta. Hoy en día están en desuso, ya que las pantallas LCD-LED y las OLED presentan mejores prestaciones. El funcionamiento de estas pantallas se basa en los mismos principios bajo los que opera un tubo uorescente: en la ionización de un gas. Cuando un átomo de un gas pierde un electrón, diremos que se ha ionizado. A este estado de agregación de la materia, formado por iones positivos y electrones libres se le denomina plasma, de ahí el nombre de la pantalla. Los átomos de un gas se pueden ionizar de tres formas: mediante el impacto de un electrón, sometiéndolos a ondas electromagnéticas (ultravioleta), o alcanzando una temperatura su cientemente alta. En el caso de los tubos uorescentes o las pantallas de plasma, la ionización es por impacto. fi fl fl Cuando un electrón impacta con un átomo de forma violenta, provocará que uno de los electrones de valencia de dicho átomo salte de su posición, alejándose. De esta forma se genera otro electrón libre que impactará con otro átomo, arrancando otro electrón y así sucesivamente. Esta reacción en cadena es iniciada por un potencial eléctrico. El electrodo positivo del uorescente, o de la pantalla de plasma, atrae hacia sí a los electrones del gas, arrancándolos de sus átomos correspondientes. De esta forma comienza la ionización, que avanza desde el electrodo negativo hasta el positivo. Cuando se ha creado el «puente de plasma» entre los dos electrodos decimos que hemos alcanzado la rotura en avalancha del gas. En este momento, el gas ha dejado de ser aislante para ser conductor y los electrones lo atravesarán sin di cultad. Los gases nobles que se suelen emplear en las pantallas son el neón y el xenón. Además de un gas noble, el tubo uorescente o la pantalla de plasma contiene mercurio. Cuando los electrones en circulación por el plasma impactan con el mercurio, este emite radiación ultravioleta, es decir, emite luz. Estos fotones ultravioletas (no visibles) impactan sobre una sustancia uorescente que recubre el interior del tubo o el píxel. Cuando esto sucede, el material uorescente (luminóforo) se ilumina. El color de la luz emitida por este recubrimiento depende de los fósforos empleados: rojo, verde o azul en las pantallas y blanco en los tubos uorescentes. fi fl fl fl fl fl  Cada píxel de la pantalla estará formado por tres subpíxeles (rojo, verde y azul), que pueden ser activados individualmente mediante los electrodos organizados en las y columnas. La intensidad de luz emitida por cada píxel se controla variando la tensión aplicada a los electrodos. Las pantallas de plasma gozan de una gran luminosidad, una amplia gama de colores, una relación de contraste elevada y un extenso ángulo de visión. Por contra, tienen unos elevados costes de fabricación, un consumo mayor que las LCD y problemas en a l t i t u d d e r i v a d o s d e l a p re s i ó n diferencial entre el gas y el aire de la atmósfera. Estructura básica de una pantalla de plasma. fi 3.4. PANTALLA OLED. Estas pantallas se basan en el funcionamiento de diodos orgánicos emisores de luz (OLED- Organic Light Emitting Diode). Estas pantallas de última generación tienen unas prestaciones superiores al resto, por lo que su utilización, tanto en tierra como a bordo, es cada vez más frecuente El comportamiento de los LED orgánicos es similar a los LED inorgánicos tradicionales: al aplicarles una tensión, conducen la electricidad y se iluminan y, a mayor tensión, mayor iluminación. Ahora bien, con LED orgánicos se pueden fabricar pantallas extremadamente nas, ya sea con matriz pasiva (PMOLED) como con matriz activa (AMOLED). El color del píxel depende del tipo de polímero utilizado en el OLED. https://youtu.be/cjiJjKCIzk8?feature=shared fi Las pantallas OLED se pueden clasi car en tres categorías básicas: Pantallas de emisión frontal (top-emitting OLED): el sustrato de la pantalla es opaco o re exivo, por lo que la imagen solo se podrá ver desde la parte frontal, como el resto de pantallas CRT, LCD o plasma. Hoy en día son las más habituales. Pantallas transparentes TOLED (transparent OLED): tienen los electrodos transparentes, por lo que cuando la pantalla está apagada, esta será transparente, como si de una ventana se tratase. Cuando la pantalla se conecta, la imagen se podrá ver en ambas caras de esta. Este tipo de OLED son especialmente útiles en la fabricación de HUD (Head-Up Display), de tal manera que el parabrisas de la aeronave haga las veces de pantalla del PFD (Primary Flight Display), mostrando el horizonte arti cial y demás datos de actitud del avión. Pantallas plegables FOLED (foldable OLED): utilizando materiales exibles para su fabricación, la pantalla OLED es tan na que puede doblarse y plegarse sobre sí misma, lo que multiplica las aplicaciones de estas pantallas más allá de lo concebible. fl fi fi fi fl Además de pantallas, con la tecnología OLED se construyen plafones ultraligeros de luz blanca brillante de consumo extremadamente bajo. Las OLED presentan las siguientes ventajas: Volumen: son ultra nas y por tanto ligeras, lo que es de gran importancia para las aeronaves. Brillo y contraste: puesto que cada píxel emite su propia luz, presentan un brillo y contraste en la imagen notable. Consumo: las OLED son e cientes por naturaleza. Además, los píxeles negros no emiten luz, por lo que no la consumen, como sí ocurre en los LCD TFT. Ángulo de visión: el ángulo de visión es muy amplio incluso en ambientes bien iluminados. Flexibilidad: las OLED exibles abren todo un abanico de nuevas aplicaciones aún por desarrollar. Coste: aunque a día de hoy los precios de estas pantallas son elevados, se prevé que a medio plazo sean muy asequibles, debido a la disponibilidad y bajo precio de los materiales de fabricación. fi fl fi Ahora bien, a pesar de las virtudes de las pantallas OLED, no son la panacea y presentan ciertas desventajas. Por ejemplo, los píxeles azules se degradan rápidamente, lo que acorta la vida operativa de la pantalla. Además, los polímeros empleados se degradan en ambientes húmedos. No obstante, los fabricantes de pantallas avanzan a pasos agigantados para resolver estos y otros problemas, con el objetivo de que las OLED sean las pantallas del futuro. 3.5. PANTALLA TÁCTIL. Además de mostrar información diversa, las pantallas táctiles nos permiten seleccionar o introducir datos en la computadora simplemente tocando la pantalla. De esta forma hace a la vez de interfaz de entrada y salida de datos. Extendida mundialmente, esta tecnología es la que utilizan los smartphones y tablets que empleamos en nuestro día a día. En las aeronaves, nos podemos encontrar frecuentemente pantallas táctiles en el sistema de entretenimiento de a bordo y en las EFB (Electronic Flight Bag) de los pilotos. Pantalla táctil en la cabina de pasajeros de un avión comercial. Existen varios tipos de pantallas táctiles en función de la tecnología que utilizan para reconocer el punto exacto sobre el que tocamos la pantalla. Las dos tecnologías más extendidas actualmente son la resistiva y la capacitiva. 3.5.1. RESISTIVA Las resistivas se basan en el cambio de resistencia eléctrica que aparece en la pantalla cuando la presionamos (Figura 8.28). Estas pantallas se componen de una lámina resistiva rígida sobre la que se monta otra conductiva exible que será sobre la que actuemos.La distancia entre ambas láminas se mantiene gracias a unos separadores aislantes. Cuando presionamos la pantalla con el dedo, la lámina conductiva hace contacto con la resistiva, variando la resistencia eléctrica. En función del punto sobre el que presionemos, la resistencia, y por tanto la intensidad que recorre la pantalla, variará, como si de un reóstato se tratase. Interpretando estos valores, el circuito de control de la pantalla sabrá sobre qué punto estamos presionando y enviará a la CPU la señal correspondiente. Estas pantallas son resistentes y baratas, pero si las presionamos en dos puntos distintos, solo detectarán uno de ellos. fl  Funcionamiento básico de una pantalla táctil resistiva. 3.5.2. CAPACITIVA Por su parte, las pantallas capacitivas generan un campo electroestático constante, que es alterado cuando la tocamos. Están compuestas por una serie de lamentos, miles de veces más nos que un cabello humano, dispuestos horizontal y verticalmente a la pantalla. Sobre estos lamentos se coloca un lm aislante, que será sobre el que actuemos. A los lamentos verticales se les someterá a un potencial positivo, siendo negativos los horizontales (o viceversa). Cada punto de corte de los lamentos verticales con los horizontales presentará un campo electroestático determinado, conocido por el microprocesador que controla la pantalla. Cualquier variación en este campo electroestático neutro, provocará un movimiento de electrones que será detectado por dicho microprocesador. fi fi fi fi fi fi En un primer momento, cuando no tacamos la pantalla, el campo electroestático será uniforme y el microprocesador detectará esta situación. Ahora bien, cuando tocamos la pantalla con el dedo, el campo electroestático se deforma atraído por este. La corriente generada es detectada por el microprocesador, que realizará la acción correspondiente. Las pantallas táctiles capacitivas detectan el cambio del campo electroestático que aparece cuando la tocamos con el dedo. Sobre estas pantallas sí que podremos tocar sobre dos o más puntos distintos, que serán capaces de reconocer la acción. Por ejemplo, el típico «pellizco» que hacemos sobre la pantalla de nuestro smartphone para hacer zoom sobre la imagen. Por otra parte, estas pantallas no responderán si las tocamos con elementos aislantes (como unos guantes de plástico) o muy conductores (la punta metálica de un bolígrafo), pero sí lo harán si lo hacemos con cualquier cosa que tenga una conductividad similar a la de nuestro dedo. En cuanto a la tecnología empleada para representar imágenes, las pantallas táctiles pueden ser LCD u OLED, funcionando tal y como hemos estudiado en los apartados anteriores. https://youtube.com/watch?v=s240voFFcMg&si=EnSIkaIECMiOmarE 3.6. INDICADORES LED. Los diodos LED se emplean en indicadores de todo tipo, desde una simple luz para indicar que un sistema está conectado, hasta en indicadores de siete o más segmentos en donde se representará información alfanumérica. En comparación con las tradicionales lámparas de lamento utilizadas antaño, los LED operan con tensiones e intensidades menores, lo que implica un menor consumo y calentamiento. Un LED convencional se ilumina apreciablemente con solo de 5 mA a 20 mA. Se suelen fabricar con un encapsulado circular de entre 3 mm y 5 mm de diámetro o bien con encapsulado rectangular de 5 × 2 mm. En los circulares, el ángulo de visión oscila entre los 20º y los 40°, mientras que en los de encapsulado rectangular alcanza los 100°. Diodo LED con encapsulado circular rojo. fi 3.6.1. RESPUESTA ESPELTRAL El color de la luz emitida por un LED depende de los materiales semiconductores con los que esté fabricado. Además, el color del encapsulado plástico del LED coincidirá con el color de la luz emitida, para remarcar aún más el color de la luz (luz roja: encapsulado rojo; luz verde: encapsulado verde). En la Tabla se observan distintos materiales de fabricación de diodos LED. El ser humano presenta una mayor sensibilidad a los colores verdes que a los rojos o azules. Esta capacidad de percepción de la luz, en función de su longitud de onda (color), se denomina respuesta espectral. Por su parte, la e ciencia luminosa del LED de ne la cantidad de luz que es capaz de emitir por cada vatio consumido. Resulta que en función de los materiales de fabricación, los LED tendrán mayor o menor e ciencia, esto es, en función del color, la e ciencia de los LED varía. Los LED rojos son los más utilizados y, aunque nuestro ojo no es particularmente sensible a este color, su alta e ciencia compensa esta mala percepción. fi fi fi fi fi  Por su parte, los LED verdes, tienen una e ciencia relativamente baja, pero la gran sensibilidad que tenemos a este color hace que también sean ampliamente utilizados. En los últimos años se ha conseguido mejorar notablemente la e ciencia del resto de colores, por lo que no es extraño encontrarnos LED de diversos colores, incluido el blanco. Mención especial al LED azul, que durante muchos años fue considerado algo así como el «Santo Grial» de los LED: inalcanzable. Durante los años noventa y siguientes, el trabajo de Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuii Nakamura fructi có en un LED azul de alta e ciencia. Este LED abrió la puerta a la fabricación de los LED de luz blanca que tenemos en nuestras casas y que nos permiten ahorrar un buen dinero en la factura de la luz. El desarrollo de esta tecnología les supuso el Premio Nobel de Física de 2014 en reconocimiento a su aportación a la ciencia y a la humanidad. Cuando un LED se alimenta con corriente alterna, es habitual colocarle un diodo recti cador en antiparalelo, para que lo proteja de una tensión inversa excesiva. En cualquier caso, se le conectará un resistor en serie para que limite la intensidad de corriente y proteja el LED. fi fi fi fi fi  3.5.2. INDICADOR DE SIETE SEGMENTOS El indicador de siete segmentos es uno de los sistemas más utilizados en la representación de números. En nuestro día a día lo podemos ver en relojes o en el indicador de piso de un ascensor, en las aeronaves aparecen en diversos instrumentos para mostrar valores en formato digital, sustituyendo o complementando la tradicional instrumentación analógica con agujas de indicación. En la Figura podemos observar un reloj despertador con cuatro indicadores de siete segmentos. Reloj despertador con indicador LED de siete segmentos. Cada segmento se identi ca con una letra, de la a a la g. Para formar los distintos números, un circuito decodi cador convierte los datos binarios en señales de tensión para encender los segmentos que corresponda. Otros indicadores a base de LED muy utilizados son los de 16 segmentos y la matriz de 5 x 7 puntos. En estos indicadores, además de números, se pueden representar letras. Otros indicadores LED alfanuméricos. fi fi