Nell'era digitale di oggi, la domanda di schermi vivaci e ad alta risoluzione è aumentata in modo significativo. Uno dei tipi più comuni di pannelli di visualizzazione utilizzati in vari dispositivi elettronici sono i pannelli con schermo a colori TFT (Thin-Film Transistor). Questi pannelli offrono immagini straordinarie con una rappresentazione accurata dei colori, rendendoli la scelta preferita per smartphone, tablet, televisori e molte altre applicazioni. In questo articolo approfondiremo la classificazione e il principio di funzionamento dei pannelli degli schermi a colori TFT per fornire una comprensione completa della loro funzionalità.
I pannelli dello schermo a colori TFT possono essere classificati in due tipi principali in base alla tecnologia utilizzata: pannelli In-Plane Switching (IPS) e Twisted Nematic (TN). Entrambi i tipi possiedono caratteristiche uniche e servono a scopi diversi, contribuendo alla diversità complessiva nel settore dei display.
A partire dai pannelli IPS, sono noti per la loro riproduzione dei colori superiore e gli ampi angoli di visione. Questa tecnologia utilizza una disposizione a cristalli liquidi che consente alla luce di passare senza distorsioni, producendo colori accurati e vividi. I pannelli IPS forniscono una precisione del colore costante indipendentemente dall'angolo di visione, rendendoli la scelta ideale per fotografi professionisti, grafici e persone che cercano esperienze visive di alta qualità.
D'altro canto, i pannelli TN sono famosi per i tempi di risposta rapidi e i prezzi convenienti. Questa tecnologia utilizza cristalli liquidi che si attorcigliano quando non viene applicata alcuna tensione, bloccando la luce. Quando viene applicata una tensione, i cristalli liquidi si districano, consentendo il passaggio della luce e producendo il colore desiderato. I pannelli TN sono comunemente utilizzati nei dispositivi entry-level poiché sono convenienti e offrono una riproduzione dei colori accettabile per le applicazioni quotidiane.
Ora, tuffiamoci nel principio di funzionamento dei pannelli dello schermo a colori TFT, concentrandoci sulla tecnologia IPS che ha guadagnato un'enorme popolarità negli ultimi anni. All'interno di un pannello IPS sono presenti diversi livelli responsabili della visualizzazione delle immagini in modo accurato e vibrante.
Lo strato di retroilluminazione, posizionato sul retro del pannello, emette luce bianca che passa attraverso un polarizzatore. Il polarizzatore consente il passaggio solo della luce che oscilla in una direzione particolare, risultando in una luce polarizzata linearmente. Questa luce polarizzata raggiunge quindi il primo substrato di vetro, noto anche come substrato del filtro colorato, che contiene minuscoli filtri colorati rosso, verde e blu (RGB). Ogni sub-pixel corrisponde a uno di questi colori primari e lascia passare solo il rispettivo colore.
Dopo il substrato del filtro colorato c'è lo strato di cristalli liquidi, che è inserito tra due substrati di vetro. I cristalli liquidi nei pannelli IPS sono allineati orizzontalmente nel loro stato naturale. Il secondo substrato di vetro, noto come backplane TFT, contiene transistor a film sottile che fungono da interruttori per i singoli pixel. Ogni pixel è costituito da sottopixel che possono accendersi o spegnersi a seconda del colore desiderato.
Per controllare l'allineamento dei cristalli liquidi, ai transistor a film sottile viene applicato un campo elettrico. Quando viene applicata una tensione, i transistor a film sottile agiscono come interruttori che consentono il passaggio della corrente, allineando verticalmente i cristalli liquidi. In questo stato, la luce polarizzata trasmessa attraverso i filtri colorati viene ruotata di 90 gradi, permettendole di passare attraverso il secondo substrato di vetro. Questa luce attorcigliata raggiunge quindi il polarizzatore superiore, allineato perpendicolarmente a quello inferiore, determinando la rotazione della luce polarizzata nella sua posizione originale. Questa trasformazione permette il passaggio della luce, formando il colore desiderato.
Uno dei principali vantaggi dei pannelli IPS è la loro capacità di fornire una riproduzione uniforme dei colori e ampi angoli di visione. Grazie all'allineamento dei cristalli liquidi, i pannelli IPS consentono alla luce di trasmettersi in modo uniforme, risultando in colori uniformi su tutto il display. Inoltre, gli angoli di visione più ampi assicurano che le immagini rimangano fedeli ai colori originali, anche se viste da diverse prospettive.
In conclusione, i pannelli TFT a colori, in particolare le tecnologie IPS e TN, hanno rivoluzionato il settore dei display con le loro immagini straordinarie e le applicazioni versatili. I pannelli IPS eccellono nella precisione del colore e negli ampi angoli di visione, rendendoli ideali per applicazioni professionali. I pannelli TN, d'altro canto, offrono tempi di risposta più rapidi ed efficienza in termini di costi, soddisfacendo le esigenze degli utenti di tutti i giorni. Comprendendo la classificazione e il principio di funzionamento degli schermi a colori TFT, possiamo apprezzare le complessità dietro i dispositivi che sono diventati parte integrante della nostra vita in questa era digitale.
Orario di pubblicazione: 14 giugno 2023