LCD são as iniciais do termo em inglês: Liquid Crystal Displey, ou seja, Tela de Cristal Líquido. Os cristais líquidos são constituídos de um material molecular alongados. Como é um líquido, esse material flutua movendo-se em relação umas as outras, mas mesmo assim tendem a se alinhar uns com os outros para formar estruturas ordenadas como a de um cristal. A direção em que ele se alinha pode ser modificada por parâmetros externos, como a aplicação de um campo elétrico. Devido a sua estrutura ordenada, os cristais líquidos são capazes de delimitar o tipo de luz emitida que é tanto uma onda como uma partícula. Cada pacote de luz chamamos de fóton associado a um onda que é análogo a uma corda ou um elástico esticado. Se pudéssemos sentar em um fóton, veríamos que ele se move seguindo " a corda", mas cada pedaço dessa corda tem o movimento transversal perpendicular a direção de propagação da luz. Essa direção da oscilação perpendicular ao movimento é chamado de polarização. Por exemplo, podemos dizer que a luz tem uma polarização vertical ou horizontal, e se todos os fótons de um feixe luminoso tem a mesma polarização, dizemos que o feixe de luz está polarizado.

Mas a maioria das fontes de luz, como lâmpadas fluorescentes ou lâmpadas de halogênios, não são polarizadas. Existem diversos tipos de polarização, e para transformar um feixe luz polarizado ou não polarizado utilizamos os chamados polarizadores, ( alguns óculos de Sol possuem essa característica ). Um polarizador é um componente óptico que só passa luz contendo uma certa polarização. Por exemplo, se temos uma luz não polarizada em um polarizador com polarização vertical, surgirá um raio de luz polarizado verticalmente, e toda luz por trás do polarizador não polarizada verticalmente será rejeitada. E se enviamos um feixe verticalmente polarizado em um polarizador, desta vez para polarização horizontal, não passará nada, será rejeitado. Dois polarizadores com polarização "cruzada" em sucessão, evitam assim, a passagem da luz.

Cristais líquidos tem a propriedade de poder girar a polarização de uma luz de acordo com sua orientação. Na tela LCD utilizamos células compostas por cristais líquidos presos entre dois polarizadores. Os polarizadores estão orientados de modo que os feixes de luz não possam atravessar. Mas ao aplicarmos uma voltagem sobre os cristais líquidos, seu alinhamento muda de direção e a polarização da luz vira um pouco, e assim um pouco da luz pode passar através da célula. Então temos um dispositivo que, se for iluminado com luz branca, libera uma quantidade de luz ajustável por um sinal elétrico.

Se o sinal elétrico é nulo, a célula não deixa passar luz, daí vemos o preto. Se o sinal é tal que toda a luz passa, veremos o branco. E para sinais intermediários teremos cores de todas das faixas do espectro. Uma tela LCD nos permite ver imagens digitais. Para digitalizar uma imagem, ela é dividida em milhões de pequenos quadrados, todos do mesmo tamanho. E os chamamos de pixels.

Em um imagem em preto e branco, cada pixel é branco, preto ou nível de cinza intermediário. Para fazer uma tela LCD ficar preto e branco, portanto, é suficiente justapor um grande número de células de cristal líquido e conduzi-las através de um sinal elétrico, entregue pelo leitor de DVD ou uma antena. Em uma imagem à cores, cada pixel possui uma determinada cor e o LCD deve reproduzir essa cor. O princípio da síntese de cores aditivas é usado para este propósito. Qualquer cor pode ser obtida pela adição das três cores primarias, ajustando suas proporções. As cores primarias são: vermelha, verde e azul. Por exemplo, para obtermos o amarelo, você tem que misturar em partes iguais, o verde e o vermelho. Para obter a cor laranja, você também tem que misturar o vermelho e o verde, mas colocando mais vermelho que verde.

Para obter a cor turquesa é essencial misturar verde e azul. E para termos o branco, você tem que misturar as três cores igualmente. Em uma tela LCD, cada pixel é composto de três células de cristal líquido. O conjunto é iluminado por trás com um tubo fluorescente, que emite uma luz branca contendo todas as cores. Muito recentemente, os tubos fluorescentes foram substituídos por LEDs, mais econômicos, que é colocado na frente de cada um das três células, um filtro de cor diferente. Um deixará apenas a luz vermelha, outro o verde, e o último azul. Ao aplicar a tensão elétrica adequada a cada uma das células, qualquer fluxo é reconstituído . E para obter uma tela de LCD, basta justapor quantas células forem necessárias. Por exemplo, uma tela padrão, na resolução 1080p HDTV tem mais de dois milhões de pixels. E portanto, seis milhões de células de cristal líquido.

Produção: UNISCIEL; Universidade de Lille 1

Apresentação: Maxime Beaugeois

A fosforescência está presente, por exemplo, nesses adesivos que colocamos em quartos de crianças