Display a cristalli liquidi: LCD, DSTN e TFT, come funzionano

Incuriositi dalla tecnologia a cristalli liquidi? In questo articolo troverete una spiegazione della stessa in termini accessibili.

LCD - Liquid Crystal Display

La tecnologia LCD si basa sui cristalli liquidi, sostanze con proprietà particolari. Questi cristalli liquidi sono situati tra due vetri, sulle cui superfici sono piazzati tantissimi contatti elettrici, che creano un campo elettrico su tutto questo pannello. Ogni contatto elettrico fa riferimento ad una porzione del pannello, assimilabile ad un pixel (subpixel negli schermi a colori). Tuttavia è importante notare che queste porzioni non sono separate da quelle adiacenti, cosa che invece avviene negli schermi al plasma. All'esterno dei pannelli di vetro troviamo due filtri polarizzatore, disposti perpendicolarmente tra lodo. Infatti i cristalli liquidi hanno la proprietà di torcere di 90° la luce che arriva da uno dei polarizzatori, permettendole di passare coerentemente attraverso l'altro. Dopo che la luce ha attraversato l'intera struttura si applica il campo elettrico. A questo punto le molecole del liquido si allineano in modo parallelo al campo stesso, limitando la rotazione della luce entrante. Con un allineamento puro, la luce passa polarizzata perpendicolarmente al secondo polarizzatore, viene bloccata lì del tutto facendo apparire il pixel come non illuminato. Similmente si può manipolare l'inclinazione del cristallo e regolare quanta luce fare passare.
Esistono schermi LCD a matrice attiva e schermi a matrice passiva.

DSTN - Schermi passivi

Si tratta degli schermi utilizzati nelle calcolatrici o negli orologi digitali, composti quindi da pochi segmenti di pixel. La tecnologia utilizza perciò un contatto elettrico per ogni segmento, piuttosto che uno per pixel. Per generare il segnale elettrico in ogni segmento si utilizza un circuito esterno. Questo ci fa capire come all'aumentare dei segmenti la struttura diventi troppo estesa e soprattutto complessa.
Anche gli schermi di medie dimensioni hanno una struttura simile. I segmenti sono le righe o le colonne dello schermo. Tuttavia si ha un contrasto abbastanza ridotto, nonché una certa difficoltà con l immagini troppo in movimento. Ciò perché si può controllare un solo pixel per volta, mentre gli altri pixel devono ricordare il loro stato attuale finché un segnale elettrico non interviene a modificare lo stesso.

TFT - Schermi attivi

Per quanto riguarda gli schermi e gli LCD monitors ad alta risoluzione, si utilizza una struttura a matrice attiva. Si ha perciò un contatto per ogni pixel, e inoltre lo schermo prevede anche una sottile pellicola di TFT, Thin Film Transistor. Questa memorizza lo stato elettrico di ogni pixel dello schermo durante l'aggiornamento degli altri. In questo modo non si incappa nella scarsa qualità dei monitor a matrice passiva, e si ottengono immagini più nitide e luminose, ossia migliori. Attualmente è questa la tecnologia degli LCD più evoluta e su cui si punta di più. Essa è la culla dell'alta risoluzione.