LCD (Liquid Crystal Display) è un tipo di display a schermo piatto che utilizza cristalli liquidi nella sua forma principale di funzionamento. I LED hanno una serie ampia e variabile di casi d'uso per consumatori e aziende, poiché si trovano comunemente in smartphone, televisori, monitor di computer e pannelli degli strumenti.
Gli LCD hanno rappresentato un grande balzo in termini di tecnologia che hanno sostituito, che includono il diodo a emissione di luce (GUIDATO) e schermi al plasma. Gli LCD consentivano ai display di essere molto più sottili del tubo a raggi catodici (CRT) tecnologia. Gli LCD consumano molta meno energia dei LED e dei display a gas perché funzionano secondo il principio di bloccare la luce anziché emetterla. Quando un LED emette luce, i cristalli liquidi in un LCD producono un'immagine utilizzando una retroilluminazione.
Poiché gli LCD hanno sostituito le vecchie tecnologie di visualizzazione, gli LCD hanno iniziato a essere sostituiti da nuove tecnologie di visualizzazione come gli OLED.
Come funzionano gli LCD
Un display è composto da milioni di pixel. La qualità di un display si riferisce comunemente al numero di pixel; ad esempio, un display 4K è composto da 3840 x2160 o 4096x2160 pixel. Un pixel è composto da tre subpixel; un rosso, blu e verde, comunemente chiamato RGB. Quando i pixel secondari in un pixel cambiano le combinazioni di colori, è possibile produrre un colore diverso. Con tutti i pixel su un display che lavorano insieme, il display può creare milioni di colori diversi. Quando i pixel vengono attivati e disattivati rapidamente, viene creata un'immagine.
Il modo in cui un pixel viene controllato è diverso in ogni tipo di display; CRT, LED, LCD e tipi di display più recenti controllano tutti i pixel in modo diverso. In breve, gli LCD sono illuminati da una retroilluminazione ei pixel vengono accesi e spenti elettronicamente mentre si utilizzano cristalli liquidi per ruotare la luce polarizzata. Un filtro in vetro polarizzante è posto davanti e dietro tutti i pixel, il filtro frontale è posto a 90 gradi. Tra i due filtri ci sono i cristalli liquidi, che possono essere attivati e disattivati elettronicamente.
Gli LCD sono realizzati con una matrice passiva o una griglia di visualizzazione a matrice attiva. L'LCD a matrice attiva è anche noto come transistor a film sottile (TFT) Schermo. L'LCD a matrice passiva ha una griglia di conduttori con pixel situati in ogni intersezione nella griglia. Una corrente viene inviata attraverso due conduttori sulla griglia per controllare la luce per qualsiasi pixel. Una matrice attiva ha un'estensione transistor situato a ogni intersezione di pixel, che richiede meno corrente per controllare la luminanza di un pixel. Per questo motivo, la corrente in un display a matrice attiva può essere attivata e disattivata più frequentemente, migliorando il tempo di aggiornamento dello schermo.
Alcuni LCD a matrice passiva hanno una doppia scansione, il che significa che scansionano la griglia due volte con la corrente nello stesso tempo impiegato per una scansione nella tecnologia originale. Tuttavia, la matrice attiva è ancora una tecnologia superiore tra le due.
Tipi di LCD
I tipi di LCD includono:
- Twisted Nematic (TN) - che sono economici pur avendo tempi di risposta elevati. Tuttavia, i display TN hanno rapporti di contrasto, angoli di visualizzazione e contrasti di colore bassi.
- Nei display a commutazione di pannello (pannelli IPS) - che vantano rapporti di contrasto, angoli di visualizzazione e contrasto di colore molto migliori rispetto agli LCD TN.
- Pannelli di allineamento verticale (pannelli VA) - che sono visti come una qualità media tra i display TN e IPS.
- Advanced Fringe Field Switching (AFFS) - che è un display IPS con le migliori prestazioni rispetto alla gamma di riproduzione del colore.
LCD vs OLED vs QLED
Gli LCD sono ora superati da altre tecnologie di visualizzazione, ma non sono completamente lasciati nel passato. Costantemente, gli LCD sono stati sostituiti da OLED o diodi organici a emissione di luce.
Gli OLED utilizzano un unico pannello di vetro o plastica, rispetto agli LCD che ne utilizzano due. Poiché un OLED non ha bisogno di una retroilluminazione come un LCD, i dispositivi OLED come i televisori sono in genere molto più sottili e hanno neri molto più profondi, poiché ogni pixel in un display OLED è illuminato individualmente. Se il display è per lo più nero su uno schermo LCD, ma solo una piccola parte deve essere illuminata, l'intero pannello posteriore è ancora acceso, causando una perdita di luce sulla parte anteriore del display. Uno schermo OLED evita questo, oltre ad avere un migliore contrasto e angoli di visualizzazione e un minore consumo energetico. Con un pannello di plastica, un display OLED può essere piegato e ripiegato su se stesso e continuare a funzionare. Questo può essere visto negli smartphone, come il controverso Galaxy Fold; o nell'iPhone X, che piegherà la parte inferiore del display su se stesso in modo che il cavo a nastro del display possa raggiungere il telefono, eliminando la necessità di una cornice inferiore.
Tuttavia, i display OLED tendono ad essere più costosi e possono soffrire di burn-in, come fanno i display al plasma.
QLED sta per quantum light-emitting diode e quantum dot LED. I display QLED sono stati sviluppati da Samsung e possono essere trovati nei televisori più recenti. I QLED funzionano in modo molto simile agli LCD e possono ancora essere considerati un tipo di LCD. I QLED aggiungono uno strato di pellicola a punti quantici a un LCD, che aumenta notevolmente il colore e la luminosità rispetto ad altri LCD. La pellicola a punti quantici è costituita da piccole particelle semiconduttori cristalline. Le particelle del semiconduttore di cristallo possono essere controllate per la loro resa cromatica.
Quando si decide tra un display QLED e uno OLED, i QLED hanno molta più luminosità e non sono influenzati dal burn-in. Tuttavia, i display OLED hanno ancora un rapporto di contrasto migliore e neri più profondi rispetto ai QLED.