Schermo piatto
Nei monitor a schermo piatto (siglati a volte FPD per Flat panel display) il loro fattore di ingombro e il loro peso sono molto inferiori rispetto a quelli degli schermi CRT tradizionali. Inoltre, le tecnologie utilizzate negli schermi piatti consumano meno energia (consumo inferiore a 10 W rispetto ai 100 W degli schermi CRT) e non emettono raggi elettromagnetici.
La tecnologia LCD
La tecnologia LCD (Liquid Crystal Display) è basata su uno schermo composto da due placche parallele scanalate trasparenti, orientati a 90°, tra le quali si trova un sottile strato di liquido che contiene delle molecole (cristalli liquidi) che hanno la proprietà di orientarsi quando sono sottoposte a della corrente elettrica. Combinata ad una sorgente luminosa, la prima placca scanalata agisce come un filtro polarizzatore e lascia passare solo le componenti della luce la cui oscillazione è parallela alle scanalature della seconda placca:
In assenza di tensione elettrica, la luce è bloccata dalla seconda placca, che agisce come un filtro che polarizzatore perpendicolare:
Sotto l'effetto di una tensione, i cristalli si allineano progressivamente nel senso del campo elettrico e poter così attraversare la seconda placca. Controllando localmente l'orientazione di questi cristalli, è possibile costituire dei pixel. Si distinguono abitualmente due tipi di schermi piatti secondo il sistema di comando che permette di polarizzare i cristalli: gli schermi detti a matrice passiva, i cui pixel sono controllati per linea e per colonna. I pixel sono così indirizzati per linea e per colonna grazie a dei conduttori trasparenti posti nella lastra.
Il pixel si illumina al suo indirizzamento e si spegne tra i due refresh; gli schermi a matrice passiva utilizzano generalmente la tecnologia TN (Twisted Nematics). Gli schermi a matrice passiva soffrono abitualmente di una mancanza di contrasto e di luminosità.
Gli schermi detti a matrice attiva, in cui ogni pixel è controllato individualmente. La tecnologia più utilizzata per questo tipo di visualizzazione è la tecnologia TFT (Thin Film Transistor, in italiano transistors a strato ridotto), che permette di controllare ogni pixel attraverso tre transistor (corrispondenti ai 3 colori RVB). Quindi, il transistor abbinato ad ogni pixel permette di memorizzare il proprio stato e, nel caso, di mantenerlo accesso tra i due refresh successivi.
Gli schermi a matrice attiva hanno quindi una migliore luminosità e una visualizzazione più in dettaglio.Sia che gli schermi siano a matrice attiva o passiva, hanno bisogno di una sorgente luminosa per funzionare. I termini seguenti definiscono il modo in cui lo schermo è illuminato: gli schermi riflettenti sono degli schermi illuminati frontalmente, da una luce artificiale o semplicemente dalla luce ambientale (come avviene per la maggior parte degli orologi digitali) e gli schermi trasmittenti utilizzano una retroilluminazione per visualizzare le informazione.
Questo tipo di schermo è particolarmente adatto ad un uso al chiuso o in condizioni di illuminazione ridotta e forniscono abitualmente un'immagine in contrasto e luminosa. D'altra parte, diventano difficilmente leggibili se usati all'esterno (in pieno sole ad esempio); gli schermi riflettenti utilizzano una retroilluminazione nonché un polarizzatore composto da un materiale traslucido capace di trasmettere la luce di sfondo riflettendo una parte della luce d'ambiente. Questo tipo di schermo è adatto in particolare alle apparecchiature destinate ad un utilizzo sia in interno che all'esterno (macchine fotografiche digitali, PDA).
Schermi plasma
La tecnologia plasma (PDP, Plasma Display Panel) è basata su un'emissione di luce grazie all'eccitazione di un gas. Il gas usato negli schermi plasma è una miscela di argon (90%) e di xenon (10%). Il gas è contenuto in alcune cellule, corrispondenti ai pixel, nelle quali sono indirizzati un elettrodo linea e un elettrodo colonna che permettono di eccitare il gas della cellula. Modulando il valore della tensione applicata tra gli elettrodi e la frequenza dell'eccitazione è possibile definire fino a 256 valori di intensità luminosa. Il gas così eccitato produce un raggio luminoso ultravioletto (quindi invisibile per l'occhio umano.
Grazie a dei luminofori rispettivamente blu, verdi e rosse suddivise sulle cellule il raggio luminoso ultravioletto è convertito in luce visibile, cosa che permette di ottenere dei pixel (composti da 3 cellule) di 16 milioni di colori (256 x 256 x 256). La tecnologia plasma permette di ottenere degli schermi di grande dimensione con dei valori di contrasto molto buoni ma il prezzo di un plasma resta alto. Inoltre il consumo elettrico è più di 30 volte superiore a quella di uno schermo LCD.
Le caratteristiche
Gli schermi piatti sono spesso caratterizzati dai seguenti dati:
La definizione è il numero di pixel che lo schermo può visualizzare, questo numero è solitamente compreso tra 640 x 480 (640 pixel lunghezza e 480 larghezza) e 1600 x 1200, ma tecnicamente sono possibili delle risoluzioni superiori;
La dimensione si esprime in pollici (un pollice equivale a 2,54 cm) e si calcola misurando la diagonale dello schermo. Bisogna fare attenzione a non confondere la definizione dello schermo con la sua dimensione. In effetti uno schermo di una data dimensione può visualizzare diversi definizioni, anche se di solito gli schermi di grandi dimensioni hanno una definizione migliore;
La risoluzione determina il numero di pixel per unità di superficie (pixel per pollice lineare (in inglese DPI, Dots Per Inch, tradotto punti per pollice). Una risoluzione di 300 dpi significa 300 colonne e 300 righe di pixel per pollice quadrato che darà quindi 90000 pixel per pollice quadrato. La risoluzione di riferimento di 72 dpi da un pixel di 1"/72 (un pollice diviso 72) ossia 0.353 mm, corrispondenti ad un punto pica (unità tipografica anglosassone);
Il tempo di risposta, definito dalla norma internazionale ISO 13406-2, corrisponde alla durata necessaria per far passare un pixel dal bianco al nero, poi nuovamente al bianco. Il tempo di risposta (definito in millisecondi) scelto deve essere il più piccolo possibile (praticamente, inferiore a 25 ms);
La luminanza, espressa in candele per metro quadrato (Cd/m2, permette di definire la « luminosità » dello schermo. L'ordine di grandezza della luminanza è di circa 250 cd/m2;
L'angolo di visione verticale e orizzontale, espresso in gradi, permette di definire l'angolo a partire dal quale la visione diventa difficile quando non si è più di fronte allo schermo.
Foto: © Pixabay.
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