Lo schermo dello smartphone: l'immagine interagisce con l'utente

Il sofisticato schermo progettato per dispositivi elettronici come smartphone o tablet racchiude un insieme di componenti assai complesse. L'ingegneria ha condensato in questa piccola struttura il meglio che la scienza tecnologica può oggi offrire sia in termini di resistenza che di efficacia nella trasmissione dei dati attraverso comandi digitali.

Abituati ad utilizzare dispositivi elettronici come smartphone o tablet, spesso non ci rendiamo conto di come questi prodotti contengano un insieme di sofisticati elementi. Frutto nelle più importanti scoperte della ingegneria delle comunicazioni, queste componenti interpretano i nostri comandi digitali traducendoli, attraverso il linguaggio visivo e il lavoro delle applicazioni, in azioni. Lo schermo tattile permette all'utente di interagire su tutta la sua superficie e di eliminare l'uso di una tastiera nel caso degli smartphone o di un mouse nel caso dei tablet. Del resto il touchscreen si ottiene grazie al collegamento fra un digitalizzatore e uno schermo.

Lo schermo: le diverse tecnologie utilizzate da un touchscreen

Lo schermo tattile, prodotto in svariate dimensioni a seconda dell'uso a cui è destinato, può essere realizzato sfruttando tecnologie anche molto differenti fra loro.

  1. Lo schermo capacitivo è montato su quasi tutti gli smartphone moderni e utilizza la capacità dielettrica dei condensatori presenti sul vetro del display grazie ad un sottile strato di ossido metallico che lo ricopre e che trasmette la tensione propagata dai 4 angoli dello schermo. Questa tecnologia permette di registrare le azioni di conduttore di elettricità nel momento in cui entra in contatto con la superficie dello schermo e trasmette queste informazioni al dispositivo elettronico.
  2. Lo schermo resistivo è presente su tantissimi device ed è composto da due diversi strati con proprietà conduttive posti a leggera distanza fra loro. La pressione dell'elemento più esterno permette un contatto con quello interno e la conseguente trasmissione di dati al dispositivo elettronico che individua l'esatta posizione del tocco.
  3. Alcuni display funzionano grazie a sensori magnetici che riconoscono l'azione di una apposita penna o attraverso una particolare tecnologia che utilizza un sistema di videocamere in grado di individuare la presenza di oggetti o dita sulla sua superficie.

Schermi OLED e AMOLED

L'acronimo AMOLED indica una tecnologia pensata per gli schermi piatti flessibili. La sigla fa subito intuire come questo particolare prodotto si configuri all'interno di una tecnologia OLED, che prevede l'utilizzo di diodi (LED) organici ad immissione di luce. Nel display sono integrati due transistor per ciascun pixel che tengono attivo il punto grazie ad una luce propria, regalando così immagini molto luminose, soprattutto rispetto ai display realizzati con tecnologia LCD che devono essere illuminati da una fonte esterna.

Uno schermo OLED è realizzato attraverso la sovrapposizione di vari strati. Un primo, trasparente, ha una funzione protettiva e su di esso si adagia un secondo strato a conduzione, anch'esso trasparente, che svolge la funzione di anodo. Per la trasmissione dei dati si aggiungono altre tre strati organici e una ultima pellicola che funge da catodo. Tutti questi strati, insieme, non superano i 300 nanometri di spessore. Gli Schermi AMOLED, invece, aggiungono a questa struttura una sottilissima pellicola di transistor che genera luce e controlla il flusso di corrente di tutti i pixel. Questo accorgimento permette una maggiore frequenza di aggiornamento rispetto agli schermi OLED in modo da ridurre consumi della batteria e offrire una maggior luminosità.

Nel tempo si ottenute numerose evoluzioni della tecnologia AMOLED frutto della ricerche operata dalla Samsung:

  • Super AMOLED in grado di offrire minori consumi e riflessi di luce solare, maggiore luminosità e display più sottili. ad AMOLED plus
  • Super AMOLED plus garantisce una maggiore presenza di subpixel che vanno a comporre i pixel
  • Super AMOLED HD garantisce una risoluzione HD (1280 x 720 oppure 1280x800)
  • Super AMOLED Full HD offre una risoluzione FULL HD di 1920 x 1080 pixel, a breve si prevede la commercializzazione di una versione Super AMOLED Ultra HD già presente nei tv di ultima generazione.

È bene sottolineare che gli schermi OLED, in generale non necessitano di molta energia dato che i pixel, emettendo una luce propria, non necessitano di retroilluminazione. Tuttavia questi display, pur garantendo angoli di visione molto vicini ai migliori schermi IPS, non sempre assicurano un'ottima resa cromatica a causa di una sovrasaturazione dei pixel illuminati che richiedono una adeguata bilanciatura. Rispetto agli schermi IPS, tutti gli schermi OLED evidenziano contrasti migliori anche grazie ai neri profondi che è in grado di garantire (del resto il pixel è spento quando lo schermo, in quel punto, deve essere nero).

Schermi LCD, LCD IPS, TRILUMINOS e RETINA

Lo schermo LCD o a cristalli liquidi sfrutta il liquido contenuto fra due vetri e grazie ai numerosissimi contatti elettrici presenti, ognuno dei quali gestisce un pixel o subpixel, genera le immagini. Tuttavia per svolgere questa funzione sulla superficie esterna dei pannelli vetrosi sono posti due filtri polarizzatori. La luce che arriva ad uno dei filtri passa all'altro attraverso i cristalli liquidi.

Gli schermi LCD IPS (In-Plane Switching) garantiscono angoli di visione molto più ampi rispetto alla tecnologia TFT (Thin Film Transistor) ovvero a matrice attiva tipica degli schermi OLED o LCD classici. Pur consumando poco energia, questi display mantengono colori piuttosto reali e offrono bianchi di qualità. Grazie alla loro retroilluminazione garantiscono una visione ottimale delle immagini anche all'aperto, in presenza di una forte luminosità ambientale. Oggi, grazie alla Samsung, si è sviluppata anche di tecnologia Super PLS (Plane-to-Line Switching), in grado di apportare una maggiore brillantezza all'immagine e la possibilità di realizzare display flessibili.

Gli schermi TRILUMINOS realizzati da Sony hanno sviluppato la tecnologia TFT con l'aggiunta dei cosiddetti punti quantici in grado di emettere luce a vibrazione costante. Questo meccanismo permette allo schermo di riprodurre una incredibile quantità di colori e le immagini vengono percepire dall'osservatore più nitide. Sony ha affiancato questa tecnologia ad altre come OptiContrast, X-Reality Engine e Bravia Engine ottenendo cromatismi simili a quelli all'IPS. L'angolo di visione, pur buono, non raggiunge il livelli degli schermi concorrenti, tuttavia questa tecnologia garantisce tempi di latenza assai minore.

Il display retina HD è stato realizzato dalla Apple per migliorare la qualità degli schermi montati sui suoi dispositivi elettronici. Per semplificare la spiegazione possiamo suddividere la struttura della retina in 4 parti: un vetro, un polarizzatore, un display IPS e una fonte di retroilluminazione. Questa tecnologia offre una alta risoluzione dell'immagine grazie ad un processo di fotoallineamento che permette ai cristalli liquidi del display di riposizionarsi con grande precisione sfruttando la luce ultravioletta. Del resto i pixel a doppio dominio garantiscono colori vivi e reali anche da angolazioni diverse. Apple ha realizzato questo schermo partendo dal presupposto che l'occhio umano, oltre una certa risoluzione, non è in grado di distinguere miglioramenti ponendosi ad una certa distanza. Dunque la retina HD presenta un numero superiore di PPI rispetto alle retine precedentemente prodotte, assicurando sì una visione nitida, ma non raggiunge la risoluzione offerta dalle altre tecnologie. Se questo influisca positivamente o negativamente sulla qualità dell'immagine percepita dall'occhio è, ancora oggi, oggetto di discussione.

Cos'è il Gorilla Glass?

Il Gorilla Glass è un particolare vetro realizzato grazie all'utilizzo di un materiale alcalino-alluminosilicato. Prodotto dalla multinazionale Corning, questo vetro risulta particolarmente leggero, sottile e resistente. Per queste sue qualità il vetro Gorilla Glass è utilizzato dalle case produttrici di dispositivi elettronici portatili come smartphone e tablet. Il vetro Gorilla Glass non altera la definizione dello schermo e lo protegge dai graffi. Le versioni Gorilla Glass 2 e Gorilla Glass 3 hanno sviluppato l'idea vincente di questo prodotto, arrivando a produrre vetri più sottili e maggiormente resistenti.

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