Como o cristal líquido funciona

As telas de cristal líquido (LCDs) se tornaram parte integrante de nossas vidas cotidianas, desde smartphones e televisões até monitores de computadores e sinalização digital. Esses monitores oferecem imagens de alta resolução com cores vibrantes e excelentes ângulos de visualização. Mas você já se perguntou como as moléculas de LCD funcionam para criar visuais tão impressionantes?

No coração de um LCD estão as moléculas de cristal líquido, que são únicas em sua capacidade de se alinhar em uma direção específica quando submetidas a um campo elétrico. Essas moléculas são compostas por estruturas longas semelhantes a barras que possuem propriedades líquidas e sólidas. Em seu estado natural, as moléculas de cristal líquido são orientadas aleatoriamente, o que resulta em uma aparência sombria quando a luz passa por elas.

Para entender como as moléculas de LCD funcionam, vamos dar uma olhada na estrutura básica de um painel LCD. Consiste em duas placas de vidro com uma fina camada de material de cristal líquido imprensado entre elas. A superfície interna de cada placa de vidro é revestida com um eletrodo transparente, que permite que um campo elétrico seja aplicado na camada de cristal líquido.

As moléculas de cristal líquido em um LCD são tipicamente de dois tipos: Nematic Twisted (TN) e alinhamento vertical (VA). Em um TN LCD, as moléculas estão alinhadas em um ângulo específico, geralmente 90 graus, entre as duas placas de vidro quando nenhum campo elétrico é aplicado. Este arranjo distorcido permite que a luz passe pela camada de cristal líquido e chegue ao espectador. ( Veja o vídeo aqui )

Quando um campo elétrico é aplicado ao TN LCD, as moléculas de cristal líquido começam a desembarcar, alinhando -se paralelamente ao campo elétrico. Esse realinhamento altera a polarização da luz que passa pela camada de cristal líquido, impedindo efetivamente de alcançar o espectador. Ao controlar o campo elétrico, a quantidade de luz que passa pelo LCD pode ser regulada com precisão, resultando em diferentes níveis de brilho.

Por outro lado, os VA LCDs funcionam de maneira diferente. Em um VA LCD, as moléculas de cristal líquido são inicialmente alinhadas verticalmente, perpendiculares às placas de vidro. Quando um campo elétrico é aplicado, as moléculas se inclinam, permitindo que a luz passe através da camada de cristal líquido. Semelhante ao TN LCDs, o grau de inclinação pode ser controlado ajustando o campo elétrico, controlando assim o brilho.

Para melhorar ainda mais o desempenho dos LCDs, são incorporados componentes adicionais, como filtros de cores e sistemas de luz de fundo. Os filtros de cores são usados ​​para criar a gama de cores desejada, filtrando seletivamente a luz que passa pela camada de cristal líquido. Os sistemas de luz de fundo, normalmente compostos por LEDs, fornecem a iluminação necessária para o painel LCD.

Em resumo, as moléculas de LCD funcionam manipulando o alinhamento de estruturas de cristal líquido através da aplicação de um campo elétrico. Esse realinhamento controlado permite que o LCD regular a passagem da luz, resultando na exibição de imagens e vídeos. A capacidade de controlar com precisão a orientação de moléculas de cristal líquido fez do LCDS uma das tecnologias de exibição mais populares, oferecendo visuais de alta qualidade em uma ampla gama de dispositivos.