Che cos’è un display a cristalli liquidi a matrice attiva?

Un display a cristalli liquidi a matrice attiva (AMLCD) è una tecnologia di visualizzazione digitale spesso utilizzata in dispositivi elettronici come telefoni cellulari e computer portatili. AMLCD e matrice passiva sono i due tipi di display a cristalli liquidi (LCD). I progetti a matrice attiva sono in genere di qualità superiore rispetto a quelli passivi, motivo per cui vengono utilizzati nell’elettronica più avanzata.

Un LCD di base a matrice passiva, come il quadrante di un orologio digitale o di una sveglia, ha una varietà di segmenti conduttivi ciascuno collegato a un circuito separato, generalmente posizionato davanti a una retroilluminazione. Ciascuna delle intersezioni costituisce un singolo pixel. Per visualizzare immagini diverse, vengono attivate contemporaneamente diverse combinazioni di questi circuiti. Quando la corrente attraversa una particolare colonna e riga, il cristallo liquido, che normalmente è attorcigliato per opacizzare la retroilluminazione, si dispiega per far passare la luce.

I primi computer portatili utilizzavano questa tecnologia, ma soffrivano di bassa risoluzione e scarsa qualità complessiva. La natura della tecnologia a matrice passiva conferisce imprecisione alla torsione e allo svolgimento di singoli pixel in una matrice densa. Ciò porta a una qualità generalmente sfocata dei display a matrice passiva perché i pixel che circondano il pixel destinati ad essere illuminati spesso si snodano parzialmente, lasciando filtrare la luce.

Un display a cristalli liquidi a matrice attiva è molto più complesso e utilizza molti piccoli transistor e condensatori noti come transistor a film sottile (TFT) per generare immagini. I TFT sono disposti in una grande griglia, o matrice, che costituisce l’intero schermo. Ogni intersezione rappresenta in modo simile un singolo pixel, ma il flusso di luce sui pixel adiacenti è notevolmente ridotto.

Un pixel su un display a cristalli liquidi a matrice attiva viene attivato accendendo una particolare colonna e inviando una corrente elettrica attraverso una particolare riga. Mentre una carica rimane nel suo condensatore, un TFT rimane aperto per consentire alla retroilluminazione di trasparire. La velocità con cui la matrice attiva può reimpostare e rivisualizzare una nuova carica è nota come frequenza di aggiornamento e velocità più elevate consentono una rappresentazione più chiara di sequenze video veloci e riducono al minimo un effetto noto come ghosting. Le frequenze di aggiornamento più basse su un display a cristalli liquidi a matrice attiva sono ancora molte volte più veloci rispetto al miglior LCD a matrice passiva.

Grazie all’utilizzo di condensatori, i pixel TFT sono in grado di dipanarsi solo parzialmente. Ciò significa che possono visualizzare un ampio grado di sfumature per qualsiasi dato colore. A differenza dei pixel passivi, un display a cristalli liquidi a matrice attiva può offrire immagini molto più sfumate con un contrasto di gran lunga migliore.