Display a cristalli liquidi

Autore: Leandro Alegsa

28-02-2021

Un display a cristalli liquidi è uno speciale pannello piatto e sottile che può far passare la luce attraverso di esso, o può bloccare la luce. (A differenza di un LED non produce luce propria). Il pannello è composto da diversi blocchi, e ogni blocco può avere qualsiasi forma. Ogni blocco è riempito di cristalli liquidi che possono essere resi chiari o solidi, cambiando la corrente elettrica a quel blocco. I display a cristalli liquidi sono spesso abbreviati in LCD.

Gli schermi a cristalli liquidi sono spesso usati in dispositivi alimentati a batteria, come gli orologi digitali, perché usano pochissima elettricità. Sono anche usati per i televisori a schermo piatto. Molti LCD funzionano bene da soli quando c'è altra luce intorno (come in una stanza illuminata, o fuori alla luce del giorno). Per smartphone, monitor di computer, TV e alcuni altri scopi, una retroilluminazione è incorporata nel prodotto. Si tratta di un LED o di una luce fluorescente a catodo freddo (CCFL).

Costruzione

L'LCD usa una tecnologia chiamata modulazione elettro-ottica. Questo significa che usa l'elettricità per cambiare la quantità di luce che lo attraversa.

Ogni pixel (blocco) di un LCD è costituito da un sottile strato di molecole tra due elettrodi e due filtri polarizzatori. Gli elettrodi forniscono energia elettrica allo strato di cristalli liquidi e non bloccano la luce. La luce viaggia con la "polarità" o direzione, e un filtro polarizzatore lascia passare solo la luce con un tipo di polarità, come se si cercasse di far passare un righello attraverso un'apertura stretta. Solo quando il righello è allineato bene, ci passa. Questi due filtri sono perpendicolari l'uno all'altro, quindi le aperture strette sono in direzioni diverse. Questo significa che senza i cristalli liquidi tra di loro, bloccherebbero il passaggio di tutta la luce - qualsiasi luce passi attraverso il primo filtro non passerà attraverso il secondo filtro.

Lo strato di cristalli liquidi tra i due filtri può "torcere" la luce in modo che la polarità cambi. Questo significa che la luce può passare attraverso entrambi i filtri, e il pixel appare chiaro. Quando si dà una corrente elettrica ai cristalli liquidi, le molecole si srotolano e non cambiano la luce. I filtri bloccano quindi la luce e il pixel appare scuro.

Quando un gran numero di pixel è necessario in un display, diventa difficile avere abbastanza fili ed elettrodi per controllare ogni pixel e avere comunque un display pulito. Invece, il display è multiplexato. In un display multiplexed, gli elettrodi su un lato del display sono raggruppati e cablati insieme (di solito in colonne). Dall'altro lato, gli elettrodi sono anche raggruppati (tipicamente in file), con ogni gruppo che ottiene un lavandino di tensione. Accendendo una fila e una colonna, ogni pixel può essere controllato uno alla volta.

LCD con il polarizzatore superiore rimosso dal dispositivo e posto sopra, in modo tale che i polarizzatori superiore e inferiore siano paralleli

Domande e risposte

D: Che cos'è un display a cristalli liquidi?

R: Un display a cristalli liquidi è uno speciale pannello piatto e sottile che può lasciarsi attraversare dalla luce o bloccarla, composto da diversi blocchi riempiti di cristalli liquidi che possono diventare trasparenti o solidi, a seconda della corrente elettrica applicata.

D: Un LCD produce luce propria?

R: No, un LCD non produce luce propria.

D: Perché gli LCD sono spesso utilizzati in dispositivi alimentati a batteria?

R: Gli LCD sono spesso utilizzati in dispositivi alimentati a batteria, come gli orologi digitali, perché consumano pochissima elettricità.

D: Come vengono spesso abbreviati gli LCD?

R: Gli LCD sono spesso abbreviati in Display a Cristalli Liquidi.

D: Dove sono comunemente utilizzati gli LCD?

R: Gli LCD sono comunemente utilizzati nei televisori a schermo piatto e nei dispositivi alimentati a batteria, come gli orologi digitali.

D: Tutti gli LCD richiedono una retroilluminazione?

R: No, alcuni LCD funzionano bene da soli in presenza di altra luce, come ad esempio in una stanza illuminata o all'esterno alla luce del giorno.

D: Cosa viene integrato in prodotti come smartphone, monitor di computer e TV per fornire una retroilluminazione?

R: Una retroilluminazione è integrata in prodotti come smartphone, monitor di computer e TV e può essere un LED o una luce fluorescente a catodo freddo (CCFL).