I display a cristalli liquidi oggi hanno delle importanti applicazioni anche nell'intrattenimento domestico: si va dai bellissimi videoproiettori che consentono di accedere all'home theatre, fino ai piccoli TV portatili, o ai display montati sulle macchine fotografiche digitali. Passando per gli chermi per computer!

1 - LE MOLECOLE

 
Il display è costituito da una decina di strati, piatti ed estremamente sottili: la loro somma si misura comunque in millimetri.
Lo strato piu’ centrale è costituito da un composto vischioso, potremmo dire “semiliquido”. Le singole molecole sono in grado di muoversi liberamente al-l’interno di questa massa, e di girare su se stesse o disporsi fisicamente in direzioni diverse.
Queste molecole (chiamate “cristalli liquidi”) hanno una forma affusolata, che ricorda vagamente quella di un sigaro.
Esse, normalmente, sono disposte in un modo particolare, quasi a formare una specie di spirale (vedi figura 1).

2 - VETRO ED 
ELETTRODI

 
Questa sostanza è naturalmente rinchiusa tra due sottili lastre di vetro, sigillate ai bordi, che hanno lo scopo di tenerla meccanicamente in sede.
All’interno del vetro c’e’ una lastra di materiale conduttivo e trasparente, e dietro di questa il cristallo è tappezzato da un pavimento di piccole piastre conduttive,trasparenti anche loro (v. fig.2). Ciascuna di queste piccole piastre è dotata di un transistor, che funziona come un interruttore: lascia passare o no la corrente di attivazione alla piastra a cui è preposto.

3 - ORIENTAMENTO 
DEI CRISTALLI

 
Quando il transistor che fa da angelo custode a ciascuna piastrina lascia passare la corrente, i cristalli davanti a quella stessa piastrina cambiano fisicamente la loro posizione, orientandosi in maniera che i gruppi presenti alle loro estre-mità siano rivolti nella direzione degli elettrodi: le molecole si pongono dunque perpendicolari alle piastre conduttrici come in figura 3.
Quando il transistor interrompe il flusso di corrente, cessa questo orientamento, e le molecole tornano a spostarsi di nuovo, tornando all’assetto precedente.
Tutto il display viene illuminato da dietro, e la luce cerca di passare questo strato, generando cosi’ uno schermo “acceso”. Il suo percorso, tuttavia, non è sgombro da ostacoli: e vediamo un po’ cosa incontra sulla sua strada.

4 - FILTRI 
POLARIZZATORI

Davanti e dietro le lastre di vetro, vi sono altri due strati: sono dei filtri polarizzatori.
Essi hanno lo scopo di lasciar passare le onde luminose orientate solo su un piano.
Questi filtri sono posti a 90 gradi tra loro: il primo filtro lascia dunqu~assare la luce orientata su un certo piano, e su un solo piano. Se gli elettrodi sono attivati come in figura 3, essa viene bloccata dal secondo filtro, che lascia passare solo raggi orientati diversamente, e si ha dunque un’area buia.

5 - IL COLORE

 
Davanti a tutto questo apparato che abbiamo descritto, vi sono dei filtri dotati dei tre colori primari (rosso, verde, blu) in uso anche sul cinescopio. Come sul cinescopio, essi si fondono “per conti-guità” o “per vicinanza”.
In pratica, lo schermo è ricoperto da una grande quantità di triplette colorate, ciascuna delle quali copre una di quelle piccole zone transistorizzate che permettono o meno il passaggio della luce (fig.5).
Quando le zone sottostanti lasciano passare la luce, esse divengono luminose agli occhi dell’osservatore posto loro davanti; e -dato che la luce passa anche attraverso questi filtri- acquistano il colore rosso, verde o blu.
Stando ad una certa distanza, non si vedono i singoli punti con i colori primari, ma i colori generati dalla mescolanza di questi: come quando guardiamo un albero da lontano, e non vediamo le singole foglie, ma la chioma, in generale.
E’ esattamente rio’ che accade sul cinescopio, e questo fatto non credo debba essere ulteriormente spiegato.
 

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1-luce orientata su diversi piani 2.filtro polarizzatore 3-vetro ed elettrodo 4-luce polarizzata 5-molecole di cristalli liquidi 6-vetro ed elettrodo 7-altro filtro polarizzatore
In condizioni di riposo le molecole dei cristalli liquidi (rappresentate da cilindretti) sono disposte variamente, ed impediscono il passaggio della luce polarizzata... - - -
1-luce orientata su diversi piani 2.filtro polarizzatore 3-vetro ed elettrodo 4-luce polarizzata 5-molecole di cristalli liquidi 6-vetro ed elettrodo 7-altro filtro polarizzatore
Quando nelle piastre vi è una corrente sufficiente le molecole si orientano erso gli elettrodi, si "stirano" e la luce può passare...
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Ecco una sezione del display. Quando le piastre sono percorse da una corrente, le molecole si dispongono ordinatamente dall'alto in basso e la luce può passare dal basso in altro o dall'alto in basso. Passa dal basso in alto quando lo schermo è restroilluminato (display video, videorpoiettori, ecc). Si usa la luce esterna solo per applicazioni economiche e qualitativamente approssimative (es. orologi...) - - -
In questo spaccato si può vedere il metodo usato per il colore. Si tratta di porre un filtro colorato sopra le celle, in modo che ciascuna cella lasci passare luce di un colore primario (rosso, verde, blu, vedi articolo). La risoluzione cade a picco (per rendere un punto servono tre pixel al posto di uno) ma il colore è ormai indispensabile per ogni applicazione di  ragionevole qualità.