Pantalla de cristal líquido de matriz activa

Una pantalla de cristal líquido de matriz activa ( AMLCD ) es un tipo común de pantalla de cristal líquido ( LCD ). Tras haber reemplazado a las LCD de matriz pasiva en el uso general, en el lenguaje común, una LCD de matriz activa también se conoce simplemente como LCD . A partir de 2025, el término "AMLCD" es poco común como jerga técnica ; en cambio, debido a su omnipresencia, se suelen especificar diferentes tipos de pantallas de cristal líquido de matriz activa: TN , IPS , VA para paneles LCD y LED o Mini LED para retroiluminación, por ejemplo.

Diversos tipos de pantallas AMLCD se utilizan como pantallas planas en numerosas aplicaciones, como televisores , monitores de ordenador , sistemas de infoentretenimiento para vehículos , ordenadores portátiles , tabletas y teléfonos inteligentes . Las pantallas AMLCD son una tecnología relativamente madura y resultan atractivas en las aplicaciones mencionadas, en parte debido a su bajo peso, flexibilidad, delgadez, eficacia luminosa , densidad de píxeles , calidad de imagen, amplia gama de colores y rápidos tiempos de respuesta .

En comparación con otras tecnologías de visualización contemporáneas, la mayoría de las tecnologías AMLCD presentan problemas de contraste. Debido a que una pantalla AMLCD requiere retroiluminación , normalmente no puede mostrar un negro puro , sino un gris oscuro.

Entre otras razones, debido a su menor tamaño, menor consumo de energía, menor toxicidad y mayor brillo general, las pantallas AMLCD fabricadas desde finales de la década de 2000 utilizan retroiluminación LED en lugar de CCFL .

La utilización de retroiluminación LED permite que algunas pantallas AMLCD (principalmente televisores) empleen métodos como la atenuación localizada para aumentar su relación de contraste percibida . Cuando el controlador de la pantalla detecta oscuridad en el fotograma o GOP que se muestra, grupos de LED que componen la retroiluminación se atenúan en la ubicación física correspondiente (el número de zonas de atenuación localizada que ofrece la pantalla suele ser de cientos, pero varía considerablemente, aumentando generalmente de forma proporcional al precio de venta sugerido de la pantalla ). Desafortunadamente, no es raro que la atenuación localizada provoque que partes de la imagen (por ejemplo, los subtítulos durante una escena oscura) se atenúen de forma incorrecta e indeseable hasta un nivel en el que la imagen no sea claramente visible. Por lo tanto, las pantallas en las que no se puede desactivar la atenuación localizada no son adecuadas para aplicaciones como la edición no lineal o la corrección de color , donde se requiere precisión de color y gamma correcta .

Este problema es de sobra conocido y ha afectado a las pantallas AMLCD durante décadas. Entre otras tecnologías, contribuyó al desarrollo de las pantallas MicroLED , un tipo de AMLCD. Una pantalla MicroLED utiliza un LED por píxel como retroiluminación, por lo que puede mostrar el color negro simplemente apagando el LED correspondiente, lo que oscurece completamente el píxel. Sin embargo, a febrero de 2025, las pantallas MicroLED no se habían adoptado de forma generalizada y eran considerablemente más caras que otras pantallas AMLCD.

El concepto de LCD de matriz activa fue propuesto por Bernard J. Lechner en los Laboratorios RCA en 1968. ^{[ 1 ]} El primer AMLCD funcional con transistores de película delgada fue fabricado por T. Peter Brody , Fang-Chen Luo y su equipo en Westinghouse Electric Corporation en 1972. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Sin embargo, se necesitaron años de investigación y desarrollo adicionales por parte de otros para lanzar productos exitosos.

El término "matriz activa" fue acuñado por T. Peter Brody en 1975. ^{[ 4 ]}

El tipo más común de AMLCD contiene, además de las láminas polarizadoras y las celdas de cristal líquido, una matriz de transistores de película delgada para formar una pantalla de cristal líquido con transistores de película delgada . ^{[ 5 ]} Estos dispositivos almacenan el estado eléctrico de cada píxel de la pantalla mientras se actualizan los demás. Este método proporciona una imagen mucho más brillante y nítida que una matriz pasiva del mismo tamaño. Una especificación importante para estas pantallas es su ángulo de visión.

Los transistores de película delgada se utilizan habitualmente para construir una matriz activa, por lo que ambos términos suelen intercambiarse, aunque un transistor de película delgada es solo un componente de una matriz activa y algunos diseños de matriz activa han utilizado otros componentes, como diodos . Mientras que una pantalla de matriz pasiva utiliza una rejilla conductora simple para aplicar un voltaje a los cristales líquidos en el área objetivo, una pantalla de matriz activa utiliza una rejilla de transistores y condensadores con la capacidad de almacenar carga durante un período de tiempo limitado. Debido a la acción de conmutación de los transistores, solo el píxel deseado recibe carga, y el píxel actúa como un condensador para almacenar la carga hasta el siguiente ciclo de actualización, mejorando la calidad de la imagen en comparación con una matriz pasiva. Esta es una versión especial de un circuito de muestreo y retención .

• Resolución de pantalla

• Premio de Tecnología de la Fundación Eduard Rhein de 1988: Dr. T. Peter Brody: Desarrollo básico de la pantalla de cristal líquido TFT.