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Display

Il display è un dispositivo che permette di visualizzare qualsiasi tipo di informazione, grafica o alfanumerica. L'utilizzo di diverse tecnologie crea diversi tipi di display, esistono dunque display LCD e display con tecnologia emissiva (OLED, a LED, VFD); gli LCD a loro volta  sono suddivisi in matrice passiva ed attiva.
Ogni tecnologia ha le sue caratteristiche che possono essere riassunte nell'elenco sottostante.

LCD (Liquid Crystal Display)
Questa tipologia prevede l'utilizzo di due vetri polarizzati tra i quali viene inserito uno strato di cristalli liquidi; applicando un campo elettrico si ottiene la rotazione dei cristalli e quindi l'effetto di bloccare/far passare la luce e creare di conseguenza caratteri, immagini, simboli, ecc.
In base alla modalità di pilotaggio della cella dove è contenuto il cristallo liquido, si hanno due grosse famiglie di display: matrice passiva e matrice attiva. Nella matrice passiva la tensione applicata agisce direttamente sulla cella, mentre in quella attiva si ha una matrice di transistor realizzati direttamente sul vetro che consentono di pilotare in modo più efficiente le celle.
Nei casi in cui il display debba essere visibile in condizioni di scarsa luminosità, si utilizza una retroilluminazione (backlight), solitamente a LED, di tre tipologie:
  • side led "cost effective": vengono posti dei led a lato di un materiale termoplastico diffusore che uniforma l'intensità luminosa lungo tutto il display;
  • side led "high performance": simile al precedente, ma viene inserito un secondo componente plastico per evitare la dispersione luminosa nelle altre direzioni;
  • array/bottom led: molto più luminoso perchè i led sono disposti lungo tutta l'area sottostante il display, consuma però molta più corrente e necessità di uno spessore maggiore; inotre visto il numero elevato di  LED, per questioni di costo, è quasi esclusivamente usata per il colore yellow-green.
Esistono poi altre tipologie di retroilluminazione non a LED, quali lampade CCFL ed elletroluminescenti (EL), che stanno andando in disuso.

Matrice passiva
All'interno della famiglia della matrice passiva ci sono tutta una serie di display monocromatici che sono il risultato della combinazione di diverse tecnologie: possono essere infatti positivi o negativi; trasmissivi, riflessivi o transflettivi; TN, HTN, STN, FSTN, DSTN o VA.
  • positivo: lo sfondo del display è chiaro e i caratteri scuri;
  • negativo: viceversa, lo sfondo è scuro.
  • trasmissivo: la backlight praticamente indispensabile dato che lo sfondo (nel caso di un display positivo) o il carattere (nel caso di uno negativo) è trasparente;
  • riflessivo: non necessita di backlight dato che il display riflette direttamente la luce ambientale che riceve;
  • transflettivo: è una via di mezzo dei precedenti, infatti usa sia la luce ambientale, sia quella prodotta dalla backlight.
  • TN (Twisted Nematic): è la tecnologia economicamente più conveniente, ha il più alto valore di contrasto, ma ha un angolo di visione ridotto ed è utilizzabile solo per bassi livelli di multiplexing (Duty); una piccola variante è l'HTN, con il quali si arriva fino ad 1/8 Duty;
  • STN (Super Twisted Nematic): mediante una rotazione maggiore del cristallo, l'angolo di visione è maggiore, si riduce il contrasto massimo, ma può essere utilizzato con multiplexing più alti;
  • FSTN (Film Super Twisted Nematic): simile al precedente, ma mediante l'aggiunta di un film di compensazione, si ottiene l'effetto bianco-nero;
  • DSTN (Double Super Twisted Nematic): mediante l'utilizzo di una ulteriore cella di compensazione si ottiene un elevato contrasto e si estende il range di temperatura operativa;
  • VA (Vertical Alignement): mediante la rotazione in senso verticale del cristallo si ottiene elevatissimi valori di contrasto e angolo di visione, estetica veramente bianco-nero ma è utilizzabile solo per bassi livelli di multiplexing;

Matrice Attiva
Normalmente realizzati nella versione fullcolor trasmissiva negativa RGB con retroilluminazione bianca, i TFT necessitano quindi di 3 filtri colore: per ogni pixel è perciò presente un transistor per ogni colore.
L'angolo di visuale ed il contrasto sono molto più alti rispetto ad un display a matrice passiva, ma anche il costo è di gran lunga più elevato.

Tecnologie Emissive
I più famosi e recenti sono gli OLED, a loro volta suddivisi in matrice passiva ed attiva, nei quali l'emissione luminosa è dovuta ad un materiale organico depositato su ogni singolo pixel. Il loro punto di forza è senz'altro l'elevatissimo contrasto è l'angolo di visione praticamente ugual ea 180°.
Vi sono poi i VFD, che hanno una camera sottovuoto in vetro nella quale su ogni singolo pixel è depositato un materiale fluorescente ed i LED Display, dove i singoli pixel sono realizzati con dei LED.


 
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