30 Gen DISPLAY PASSIVI: UNA TECNOLOGIA CONSOLIDATA MA SEMPRE ATTUALE
Display passivi/monocromatici: perché ancora attuali?
A livello tecnologico, essendo una tipologia di prodotto da oltre 30 anni sul mercato, le innovazioni significative sono rare e la si può considerare quindi sicuramente una tecnologia matura.
L’ultima novità importante è stata l’introduzione del VATN (Vertically Aligned Twisted Nematic) con il quale l’effetto Bianco/Nero consente di ottenere un’estetica molto apprezzata dal mercato.
È lecito quindi chiedersi il perché la limitazione che si ha nei colori rappresentabili, nelle dimensioni massime che può avere il display, nei tempi di risposta non abbiano decretato la fine del loro ampio utilizzo.
Il motivo principale è la stabilità nella reperibilità e nei relativi costi, ma poi anche la possibilità di completa personalizzazione a costi molto contenuti, se le dimensioni rimangono contenute anche l’economicità e da ultimo la semplicità e quindi economicità dell’elettronica di pilotaggio.
La garanzia di reperibilità per lunghi periodi è l’aspetto fondamentale per quei clienti che operano in applicazioni industriali, dove tempi di sviluppo, certificazione / omologhe e poi permanenza sul mercato dei prodotti è ben diversa dal modo consumer.
Display a matrice passiva / attva
Negli LCD di tipo passivo si ha un semplice collegamento elettrico che arriva allo specifico pixel/icona mediante un percorso conduttivo trasparente sul vetro (ITO = mix di Ossido di Indio ed Ossido di Stagno). Tali piste sono disegnate sui due lati dei due vetri che delimitano la cella dove è contenuto il cristallo liquido (LC). Semplificando è come fosse un c.to stampato a due strati. Al di fuori della cella sono presenti due polarizzatori che lasciano passare la luce solo in una determinata direzione ed il LC mediante la sua rotazione si comporta teoricamente come un interruttore.
Questa tecnologia non è emissiva quindi la luce deve arrivare dall’esterno. Per i Riflessivi, la luce dell’ambiente arriva dal davanti, attraversa tutta la cella ed è completamente riflessa dal polarizzatore inferiore per poi ritornare verso l’osservatore. Nei Transflettivi invece oltre ad una buona riflessione della luce dell’ambiente (circa 90%), si ha anche una sorgente luminosa posta sotto il display (retroilluminazione tipicamente a LED) che attraversa il polarizzatore inferiore (solo per circa un 10%) ed arriva direttamente all’osservatore. Vi sono poi i display Trasmissivi nei quali è indispensabile avere una retroilluminazione attiva per vedere il contenuto del display.
Quando il numero di elementi sale, si passa ad utilizzare una struttura a matrice e quindi si parla di “Passive Matrix LCD” e da un pilotaggio statico si passa ad uno scansionato (Multiplex o Duty >1) ma la sostanza non cambia. In questo caso si deve essere più veloci nell’aggiornamento in quanto la scansione di tutte le line (COM) implica una riduzione dei tempi per i quali il segnale è applicato al singolo elemento. Per avere lo stesso effetto, rotazione della molecola del LC, si deve quindi aumentare l’intensità del segnale, la Tensione applicata Vlcd.
La maggiore limitazioni di questa tipologia di display è il lungo tempo di risposta.
I display a matrice attiva invece basandosi su di una struttura a TFT (Thin Film Transistor), hanno degli interruttori/capacità inseriti direttamente sul vetro in grado di pilotare in modo molto più efficiente i singoli pixel e questo migliora drasticamente le prestazioni.
Display a matrice passiva Vs matrice attiva
PRO: costi molto inferiori se le dimensioni sono piccole, semplici e facili da personalizzare anche per basse quantità, energeticamente efficienti nel pilotaggio
CONTRO: lunghi tempi di risposta, limitazione nella risoluzione, contrasto ed angolo di visione, poca possibilità di visualizzare diversi colori