Breve storia del display lcd

Non c’è ombra di dubbio che coloro che fanno parte della cosiddetta “generazione Z” non hanno mai utilizzato uno schermo che non fosse un display a cristalli liquidi o LCD (dall’inglese Liquid crystal display). Tuttavia, la nascita di questa tecnologia, oramai diventata insostituibile nella nostra vita quotidiana, è relativamente recente ed ancora sconosciuta ai più. Per questo motivo, affinché tu possa avere sempre più notizie in merito a questo argomento, ti presentiamo un breve percorso sulla storia dell’LCD e dei prodotti che l’hanno preceduto. Siamo sicuri che ti sorprenderà!

Innovazioni che resero possibile la creazione del primo schermo

Prima di trattare la storia dell’LCD, bisogna conoscere come e quando sono nati i primi schermi. Per fare ciò, bisogna viaggiare indietro nel tempo fino al 1880. All’epoca, tre ricercatori, il francese Constantin Senlecq, il portoghese Adriano de Paiva e l’americano George R. Carey, fecero parallelamente un’importante scoperta: un’immagine poteva essere trasmessa se proiettata su una superficie fotosensibile al selenio, grazie alle proprietà fotoelettriche di questo materiale. Questo principio sarebbe diventato la base di qualsiasi sistema per l’emissione di immagini in movimento.

La scoperta servì come punto di partenza ad altri ingegneri per compiere importanti progressi nel settore dell’immagine. Fu il caso del tedesco Paul Nipkow, che nel 1884 creò il disco Nipkow, un dispositivo mobile che diventò il precursore della televisione meccanica. A sua volta, nel 1886 il suo connazionale Heinrich Rudolf Hertz scoprì la fotoelettricità, quando si rese conto che una piastra metallica sottoposta a una sorgente luminosa poteva emettere elettroni.

Il tubo catodico: il principale predecessore dell’LCD

Qualche anno dopo, nel 1897, si arrivò alla scoperta che è sopravvissuta fino ad oggi, ed è possibile ancora trovarla in diverse case: il tubo catodico (CRT). Esso fu inventato da un altro tedesco, Karl Ferdinand Braun, ed è quindi chiamato anche “Tubo di Braun”. Il primo tubo a raggi catodici funzionava con un diodo a catodo freddo, il quale era un miglioramento del cosiddetto “tubo di Crookes”, poiché fu aggiunto uno strato di fosforo. Il catodo è la sorgente che produce elettroni, cioè un elettrodo metallico con carica negativa, da uno o più anodi. Il primo diodo a catodo caldo fu sviluppato da J. B. Johnson e H. W. Weinhart della Western Electric e fu commercializzato da questa azienda a partire dal 1922.

Prima di continuare con la storia dell’LCD e dei precursori dei cristalli liquidi, vogliamo chiarire questo concetto: cos’è un tubo a raggi catodici? In generale, si tratta di una tecnologia che permette di visualizzare le immagini attraverso un fascio di raggi catodici, cioè dei flussi di elettroni in tubi vuoti, i quali sono diretti contro uno schermo di vetro che ha un rivestimento di piombo e fosforo. Uno dei suoi componenti principali, ovvero il cannone di elettroni, è costituito da un catodo, cioè un elettrodo metallico a carica negativa, e da uno o più anodi,  ovvero elettrodi a carica positiva. Il catodo emette elettroni attratti dall’anodo, fungendo così da acceleratore e da concentratore per gli elettroni. In questo modo si crea un flusso di elettroni verso lo schermo. Il campo magnetico è il responsabile della deviazione degli elettroni da sinistra a destra e dal basso verso l’alto.

Tuttavia, va tenuto presente che i primi televisori commerciali fecero la propria apparizione sul mercato solo verso la fine degli anni ‘40. Ciò nonostante, il primo televisore risale al 26 gennaio 1926 e fu progettato dall’inventore scozzese John Logie Baird. Anche se da allora sono stati apportati molti miglioramenti ai tubi a raggi catodici, i principi di base non sono cambiati.

In ogni caso, non bisognerebbe parlare solo di televisione, ma anche di computer, dato che anche i loro primi monitor utilizzavano la tecnologia dei raggi catodici, mantenendola fino agli anni 2000. Inoltre, bisogna dire che i primi computer digitali completamente funzionanti (il primo, lo Z3, fu introdotto nel maggio 1941 dall’ingegnere tedesco Konrad Zuse) non avevano schermi. Si dovette aspettare fino al 1976, quando Steve Jobs lanciò il suo Apple I, il primo computer ad essere dotato di una tastiera e di un monitor.

I primi schermi LCD

Tornando alla storia dell’LCD, si arrivò ad un anno chiave, il 1959, data in cui Mohamed M. Atalla e Dawon Kahng, di Bell Labs, inventarono il MOSFET, un trasmettitore che fu presentato l’anno successivo e migliorato nel 1962 dall’americano Paul K. Weimer, il quale creò il transistor a pellicola sottile chiamato TFT. Poco dopo, nel 1968, l’idea di un display LCD, o a cristalli liquidi, basato sul già citato TFT, fu presentata da Bernard J. Lechner di RCA Laboratories. Nello stesso anno, tale proposta fu messa in pratica da Lechner, F. J. Marlowe, E. O. Nester e J. Tults.

I primi schermi LCD furono introdotti sul mercato nel 1971, ma solo nel 1985 Matsushita Electric produsse uno schermo piatto di dimensioni e risoluzione sufficienti per essere incorporato nei personal computer.

Ma andiamo con ordine. Nel 1973, Peter Brody, J. A. Asars e G. D. Dixon, dipendenti della Westinghouse Research Laboratories, testarono il primo LCD con transistor a pellicola sottile (TFT LCD). L’anno successivo, Brody e Fang-Chen Luo svilupparono con successo il primo LCD a matrice attiva (o AM, un tipo di indirizzamento utilizzato nei display a schermo piatto), utilizzando un transistor TFT.

Nel 1982 iniziò in Giappone la commercializzare dei primi televisori LCD tascabili, basati sulla tecnologia a matrice attiva. Nel 1984, il laboratorio centrale di Thomson sviluppò il primo monitor LCD a colori e nel 1988 un team della compagnia Sharp, guidato dall’ingegnere giapponese T. Nagayasu, introdusse un LCD a colori da 14 pollici (35,6 cm), il quale sancì il declino dei monitor a tubi catodici. In Europa iniziò a vendersi verso la fine del 1995, ad un prezzo pari a circa 750 euro. Al giorno d’oggi, tutti gli LCD di alta qualità e ad alta risoluzione utilizzano display a matrice attiva basati su TFT. Per ulteriori informazioni, consulta questo articolo per vedere come funziona un LCD.