{"id":1871,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1871","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1871\/","title":{"rendered":"Di che sostanza sono composti i cristalli liquidi? Come funzionano i display LCD?"},"content":{"rendered":"<p><a name=\"sommario\"><br \/>\n<br \/>\u00a0<br \/>\n<\/a><\/p>\n<table width=\"100%\" cellspacing=\"9\" border=\"0\">\n<p><a name=\"sommario\">          <\/a><\/p>\n<p><a name=\"sommario\"><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>1. <\/b><\/font><\/font><\/a><a href=\"#intro\"><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>Introduzione<\/b><\/font><\/font><\/a><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><br \/>\n        <\/p>\n<p>        <font face=\"Arial,Helvetica\"><b>2. <\/b><\/font><br \/>\n<a href=\"#mesofasi\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>Le<br \/>\n        mesofasi<\/b><\/font><\/a>  <\/p>\n<p>        <font face=\"Arial,Helvetica\"><b>3. <\/b><\/font><a href=\"#mesogeni\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>I mesogeni<\/b><\/font><\/a><br \/>\n        <\/p>\n<p>        <font face=\"Arial,Helvetica\"><b>4. <\/b><\/font><a href=\"#caratteristiche\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>Caratteristiche<br \/>\n        di interesse<\/b><\/font><\/a>  <\/p>\n<p>        <font face=\"Arial,Helvetica\"><b>5. <\/b><\/font><a href=\"#display\"><font face=\"Arial,Helvetica\"><b>I<br \/>\n        display LCD<\/b><\/font><\/a>  <\/p>\n<p>          <\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\">        <\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"intro\"> <br \/>\n        <font face=\"Arial,Helvetica\"><b>1. Introduzione<\/b><\/font><br \/>\n        <\/a><\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"intro\">        <\/a><\/font><\/p>\n<div style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\">\n<div style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\"><font size=\"2\"><a name=\"intro\"><font size=\"2\">La scoperta delle propriet\u00e0<br \/>\n        liquido-cristalline possedute da alcuni composti organici<br \/>\n        va fatta risalire agli ultimi anni del secolo scorso,<br \/>\n        grazie agli studi del botanico austriaco Reinitzer.<br \/>\n        <\/font><br \/><font size=\"2\">Mentre maneggiava il benzoato di colesterile, infatti,<br \/>\n        egli si rese conto che la sostanza pareva presentare due<br \/>\n        distinti punti di fusione, con formazione dapprima di una<br \/>\n        fase liquida piuttosto opalescente che successivamente<br \/>\n        diventava perfettamente limpida a pi\u00f9 alta temperatura.<br \/>\n        <\/font><br \/><font size=\"2\">Si ritenne quindi che lo stato intermedio non fosse altro<br \/>\n        che una nuova fase della materia ove, in condizioni di<br \/>\n        fluidit\u00e0 tipiche dello stato liquido, vi fosse un grado<br \/>\n        di ordine molecolare che ricordava in qualche modo quello<br \/>\n        dei solidi cristallini. Proprio a causa delle<br \/>\n        caratteristiche intermedie tra quelle dei liquidi<br \/>\n        isotropi e quelle dei cristalli la nuova fase venne<br \/>\n        denominata liquido-cristallina. <\/font><br \/><font size=\"2\">Di seguito sono<br \/>\n        schematizzate le differenze tra la fase cristallina, la<br \/>\n        fase liquida e la fase liquido-cristallina intermedia. In<br \/>\n        un solido cristallino le molecole mostrano un alto grado<br \/>\n        di ordine sia posizionale che orientazionale, con<br \/>\n        pochissimi gradi di libert\u00e0 traslazionali. In un liquido<br \/>\n        isotropo, al contrario, le molecole non hanno alcun<br \/>\n        ordine particolare e possiedono ampia libert\u00e0 di<br \/>\n        movimento.<\/font><br \/><\/a><\/font><\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"intro\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\"><span style=\"font-family: Arial;\">Le molecole di un cristallo liquido si<br \/>\n        collocano in posizione intermedia, conservando una certa<br \/>\n        libert\u00e0 traslazionale pur con la tendenza ad assumere<br \/>\n        posizioni ed orientazioni preferenziali.<\/p>\n<p><\/span><\/span><\/font><\/a><\/font><\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"intro\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\"> <\/span><\/font> <\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"501\" height=\"258\" alt=\"\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig1.gif\" _moz_resizing=\"true\"\/> <\/a><\/font><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"intro\">        <\/a><\/font><\/p>\n<p style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\"><font size=\"2\"><a name=\"intro\"><font size=\"2\">Come \u00e8 facile intuire, a causa di queste<br \/>\n        particolarit\u00e0 i cristalli liquidi manifestano propriet\u00e0<br \/>\n        uniche che sono state di recente oggetto di numerosi<br \/>\n        studi da parte dei ricercatori. Principalmente l&#8217;<br \/>\n        anisotropia che deriva dalla preferenziale orientazione<br \/>\n        delle molecole dei cristalli liquidi ne rende possibile<br \/>\n        l&#8217; utilizzo in numerose applicazioni commerciali; i<br \/>\n        display LCD sono solo un esempio di queste tecnologie.<\/font><\/a><\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\">  <\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"mesofasi\"><br \/>\n<\/a><\/font><\/table>\n<table width=\"100%\" cols=\"2\" border=\"0\" _moz_resizing=\"true\">\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"20%\" valign=\"top\"><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><br \/>\n        <br \/>\n        <a href=\"#sommario\">al sommario<\/a>  <\/td>\n<td width=\"80%\"><a name=\"su\">  <br \/>\n        <font size=\"4\"><b>2. Le mesofasi<\/b><\/font>  <\/a><\/p>\n<p><font size=\"2\"><a name=\"su\"><span style=\"font-family: Arial;\">Negli<br \/>\n        anni successivi agli studi di Reinitzer numerose sono<br \/>\n        state le ricerche che hanno riguardato i cristalli<br \/>\n        liquidi e altrettanto numerose sono state le nuove<br \/>\n        scoperte. Per prima cosa si \u00e8 visto che le fasi che<br \/>\n        manifestano propriet\u00e0 liquido-cristalline possono essere<br \/>\n        di diversa natura a seconda del grado di ordine delle<br \/>\n        molecole che le compongono. Esse vengono denominate<br \/>\n        mesofasi, mentre prendono conseguentemente il nome di<br \/>\n        mesogeni tutti i composti organici che sono in grado di<br \/>\n        generare delle mesofasi. Le mesofasi sono le<br \/>\n        seguenti:<\/span>  <\/a><\/font><\/p>\n<p><a name=\"su\">        <\/a><\/p>\n<ul>\n<a name=\"su\">            <\/a><\/p>\n<li style=\"font-family: Arial;\"><font size=\"2\"><a href=\"#nematica\">Mesofase nematica<\/a><\/font> <\/li>\n<li style=\"font-family: Arial;\"><font size=\"2\"><a href=\"#nemchir\">Mesofase nematico-chirale (o<br \/>\n                colesterica)<\/a><\/font> <\/li>\n<li style=\"font-family: Arial;\"><font size=\"2\"><a href=\"#smett\">Mesofase smettica<\/a><\/font><\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"font-family: Arial;\">Ciascuna di esse possiede delle caratteristiche<br \/>\n        peculiari che sono legate alla particolare disposizione<br \/>\n        delle molecole nella fase stessa.  <\/p>\n<p>        <a name=\"nematica\"> <br \/>\n        <\/a><a href=\"#su\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/upp.gif\" alt=\"\"\/><\/a> <br \/>\n        <font size=\"2\"><b>2.1. Mesofase nematica<\/b><\/font>  <\/p>\n<p style=\"font-family: Arial; text-align: justify;\">La mesofase nematica \u00e8 costituita da<br \/>\n        molecole impaccate senza alcun ordine posizionale e<br \/>\n        caratterizzate soltanto da una comune orientazione<br \/>\n        preferenziale. L&#8217; asse risultante dalla orientazione<br \/>\n        preferenziale media delle molecole \u00e8 detto<br \/>\n        direttore.  <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"397\" height=\"224\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig2.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\"><\/div>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">L&#8217; anisotropia del materiale sar\u00e0 tanto pi\u00f9<br \/>\n        accentuata quanto maggiore sar\u00e0 il grado di allineamento<br \/>\n        medio delle molecole.  <\/span><\/font><br style=\"font-family: Arial;\"\/><\/div>\n<p>        <a name=\"nemchir\"> <br \/>\n        <\/a><a href=\"#su\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/upp.gif\" alt=\"\"\/><\/a> <br \/>\n        <font size=\"2\"><b style=\"font-family: Arial;\">2.2. Mesofase nematico-chirale (o colesterica)<\/b><\/font>\n        <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-family: Arial;\">La mesofase colesterica \u00e8 strettamente<br \/>\n        correlata con la nematica, di cui ne costituisce soltanto<br \/>\n        una variante chirale. In pratica la presenza di<br \/>\n        interazioni intermolecolari fa s\u00ec che ciascuna molecola<br \/>\n        rimanga disallineata di qualche grado rispetto a quelle<br \/>\n        che la circondano, con il risultato che l&#8217;<br \/>\n        orientazione delle molecole non \u00e8 costante lungo tutta<br \/>\n        la fase.<\/span>  <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"284\" height=\"360\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig3.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<p align=\"center\">Il direttore segue cio\u00e8 un andamento<br \/>\n        elicoidale il cui passo \u00e8 tanto minore quanto maggiori<br \/>\n        sono i disallineamenti reciproci delle molecole.  <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"294\" height=\"262\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig4.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\"><br \/>Dal momento che questi disallineamenti dipendono<br \/>\n        generalmente dalla temperatura, anche il passo dell&#8217;<br \/>\n        elica varia al variare della temperatura. Questa<br \/>\n        propriet\u00e0 \u00e8 di particolare importanza poich\u00e8 le<br \/>\n        mesofasi colesteriche sono in grado di riflettere<br \/>\n        selettivamente la luce visibile che ha una lunghezza<br \/>\n        d&#8217; onda pari alla lunghezza del passo. Una<br \/>\n        variazione di temperatura si manifesta quindi in una<br \/>\n        variazione di colore del cristallo liquido e sulla base<br \/>\n        di questo fenomeno si \u00e8 resa possibile la realizzazione<br \/>\n        di termometri per le pi\u00f9 svariate applicazioni (tipici<br \/>\n        sono ad esempio i termometri per misurare la temperatura<br \/>\n        corporea o i sensori termici per individuare eventuali<br \/>\n        malfunzionamenti di un circuito elettronico).  <\/span><\/font><\/div>\n<p>        <a name=\"smett\"> <br \/>\n        <\/a><a href=\"#su\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/upp.gif\" alt=\"\"\/><\/a><br \/>\n        <b>2.3. Mesofase smettica<\/b>  <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">La mesofase smettica \u00e8 caratterizzata,<br \/>\n        rispetto alla nematica, da un maggior ordine molecolare.<br \/>\n        Oltre a possedere una preferenziale orientazione le<br \/>\n        molecole sono infatti arrangiate in piani sovrapposti,<br \/>\n        con minori gradi di libert\u00e0 posizionali.<\/span><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"385\" height=\"303\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig5.gif\" alt=\"\"\/><\/font>   <\/p>\n<p><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Esistono numerose tipologie diverse di mesofase<br \/>\n        smettica, differenziate ad esempio dal fatto di avere le<br \/>\n        molecole orientate perpendicolarmente ai piani (tipi A e<br \/>\n        B) o inclinate di qualche grado (tipo C). All&#8217;<\/p>\n<p>        interno dei piani, poi, le molecole possono essere<br \/>\n        disposte in posizioni casuali (tipo A) o seguire precise<br \/>\n        geometrie (tipo B, con disposizione a nido d&#8217; ape).<br \/>\n        Di particolare rilevanza \u00e8 la mesofase smettica di tipo<br \/>\n        C* nella quale le molecole sono inclinate rispetto ai<br \/>\n        piani di impaccamento orientandosi lungo una direzione<br \/>\n        che ruota da piano a piano. Di nuovo, come accade nel<br \/>\n        caso della mesofase colesterica, il direttore genera una<br \/>\n        struttura elicoidale dalla quale dipendono fortemente le<br \/>\n        propriet\u00e0 macroscopiche della fase stessa.  <\/span><\/font>\n         <\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><br \/>\n<a href=\"#sommario\">al sommario<\/a> <\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><\/p>\n<p><a name=\"mesogeni\"><br \/>\n<\/a><\/font><\/p>\n<table width=\"100%\" cols=\"2\" border=\"0\" _moz_resizing=\"true\">\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"20%\" valign=\"top\"><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><br \/>\n        <br \/>\n        <a href=\"#sommario\">al sommario<\/a>   <\/td>\n<td width=\"80%\"> <font size=\"4\" style=\"font-family: Arial;\"><b>3. I mesogeni<\/b><\/font><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Come detto si dicono mesogeni quei<br \/>\n        composti organici che sono in grado di generare delle<br \/>\n        mesofasi. A seconda di come riescono a manifestare le<br \/>\n        loro caratteristiche propriet\u00e0, i cristalli liquidi sono<br \/>\n        classificati come liotropici o come termotropici. I<br \/>\n        cristalli liquidi liotropici hanno la peculiarit\u00e0 di<br \/>\n        generare delle mesofasi in soluzione, per influenza di un<br \/>\n        solvente che induce l&#8217; aggregazione delle molecole<br \/>\n        in micelle. Per questo motivo i mesogeni liotropici sono<br \/>\n        tipicamente di forma allungata e costituiti da una<br \/>\n        estremit\u00e0 lipofila e da una lipofobica. Quest&#8217;<\/p>\n<p>        ultima, tendendo a sfuggire al solvente, \u00e8 dunque la<br \/>\n        responsabile della formazione delle micelle. All&#8217;<br \/>\n        aumentare della concentrazione del mesogeno le micelle<br \/>\n        tendono ad accrescersi sempre pi\u00f9 fino a giungere a<br \/>\n        coalescenza, separando in questo modo la fase<br \/>\n        liquido-cristallina. I termotropici, al contrario,<br \/>\n        manifestano le loro propriet\u00e0 in dipendenza dalla<br \/>\n        temperatura. Un solido pu\u00f2 dunque manifestare propriet\u00e0<br \/>\n        liquido-cristalline se viene riscaldato, cos\u00ec come un<br \/>\n        liquido pu\u00f2 farlo se raffreddato. Dal punto di vista<br \/>\n        morfologico le molecole che presentano tali propriet\u00e0<br \/>\n        sono generalmente molto allungate e piuttosto rigide. Una<br \/>\n        formula approssimativa pu\u00f2 essere<\/span><\/font><\/div>\n<p align=\"center\">\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"539\" height=\"120\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/formula.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\" style=\"font-family: Arial;\">dove A \u00e8 un gruppo normalmente costituito da legami<br \/>\n        multipli (-N=N- oppure -CH=N-, ecc.) che \u00e8 in grado di<br \/>\n        conferire rigidit\u00e0 alla molecola, mentre X e Y sono<br \/>\n        gruppi debolmente polari o comunque polarizzabili (-OCH<sub>3<\/sub><br \/>\n        oppure -CN, ecc.). <\/font><\/div>\n<p>\n          <\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><br \/>\n        <br \/>\n        <a href=\"#sommario\">al sommario<\/a> <\/td>\n<td> <br type=\"_moz\"\/><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><br \/>\n<a name=\"caratteristiche\"><br \/>\n<\/a><\/font><\/p>\n<table width=\"100%\" cols=\"2\" border=\"0\">\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"20%\" valign=\"top\"><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><a href=\"#sommario\"><br \/>\n        <br \/>\n        <\/a><a href=\"#sommario\">al sommario<\/a>  <\/p>\n<\/td>\n<td width=\"80%\"> <font size=\"4\"><b>4.<br \/>\n        Caratteristiche di interesse<\/b><\/font> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Il grande<br \/>\n        interesse legato all&#8217; utilizzo di cristalli liquidi<br \/>\n        nelle moderne applicazioni tecnologiche \u00e8<br \/>\n        sostanzialmente dovuto al fatto che le propriet\u00e0<br \/>\n        macroscopiche dei cristalli stessi possono essere variate<br \/>\n        per mezzo di perturbazioni esterne. Per esempio le<br \/>\n        molecole dei cristalli liquidi sono fortemente<br \/>\n        influenzate dalla presenza di campi elettrici o<br \/>\n        magnetici, con i quali tendono ad allinearsi.<\/span><\/font> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\"><font size=\"2\">Importante \u00e8 anche il cosiddetto effetto di<br \/>\n        ancoraggio delle molecole dei cristalli liquidi a pareti<br \/>\n        di vetro opportunamente trattate. Sebbene sia fuori luogo<br \/>\n        soffermarsi sulle modalit\u00e0 di tale trattamento, l&#8217;<br \/>\n        importante \u00e8 sapere che \u00e8 possibile trattare delle<br \/>\n        lastre di vetro in modo che quando esse entrano in<br \/>\n        contatto con delle molecole liquido-cristalline riescono<br \/>\n        ad indurre una orientazione preferenziale delle stesse in<br \/>\n        direzione parallela alla lastra stessa. Questo effetto \u00e8<br \/>\n        ampiamente sfruttato nella fabbricazione di display LCD e<br \/>\n        ci torneremo in seguito. <\/font><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Altra caratteristica fondamentale dei<br \/>\n        cristalli liquidi, in particolare delle mesofasi<br \/>\n        nematiche, \u00e8 la loro birifrangenza. Vale a dire che la<br \/>\n        luce polarizzata lungo l&#8217; asse del direttore ha un<br \/>\n        indice di rifrazione diverso (e quindi viaggia nel<br \/>\n        materiale ad una velocit\u00e0 diversa) da quella polarizzata<br \/>\n        in direzione normale al direttore stesso. Un fascio di<br \/>\n        luce polarizzata in una qualsiasi altra direzione viene<br \/>\n        dunque scomposta nelle due componenti, che escono sfasate<br \/>\n        dal cristallo dando luogo ad una polarizzazione circolare<br \/>\n        (o ellittica). Questo fenomeno \u00e8 di particolare<br \/>\n        importanza per la colorazione dei cristalli nei display.<br \/>\n        La configurazione prevede la collocazione di un cristallo<br \/>\n        liquido nematico tra due polarizzatori sfasati di 90\u00b0.<\/span><\/font><br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"455\" height=\"297\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig6.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Se un fascio di luce monocromatica (una unica<br \/>\n        lunghezza d&#8217; onda), dopo aver attraversato il primo<br \/>\n        polarizzatore entra nel cristallo liquido, essa subir\u00e0<br \/>\n        lo sfasamento delle sue componenti (a meno che non sia<br \/>\n        esattamente parallela o perpendicolare al direttore delle<br \/>\n        molecole). In ogni caso, dato che lo sfasamento aumenta<br \/>\n        all&#8217; aumentare dello spessore del cristallo, \u00e8<br \/>\n        sempre possibile scegliere uno spessore tale da far<br \/>\n        sfasare le due componenti esattamente di 360\u00b0, il che<br \/>\n        equivale a non sfasare nulla. In questo modo, dunque,<br \/>\n        qualunque sia la direzione di polarizzazione della luce<br \/>\n        monocromatica in ingresso rispetto al direttore del<br \/>\n        cristallo liquido non si avr\u00e0 comunque alcuno<br \/>\n        sfasamento. Quindi la luce verr\u00e0 bloccata dal secondo<br \/>\n        polarizzatore, che \u00e8 esattamente orientato a 90\u00b0<br \/>\n        rispetto al primo. Vediamo invece cosa succede nel caso<br \/>\n        pi\u00f9 generale di una luce bianca (che ha dunque tutte le<br \/>\n        lunghezze d&#8217; onda comprese nello spettro visibile)<br \/>\n        che, dopo essersi polarizzata attraversando il primo<br \/>\n        polarizzatore entra nel cristallo liquido. A parit\u00e0 di<br \/>\n        spessore di cristallo lo sfasamento sar\u00e0 diverso per le<br \/>\n        diverse lunghezze d&#8217; onda, per cui vi saranno<br \/>\n        lunghezze d&#8217; onda per le quali lo sfasamento \u00e8<br \/>\n        360\u00b0, mentre ve ne saranno altre che verranno<br \/>\n        polarizzate circolarmente. Solo queste ultime, dato che<br \/>\n        possiedono componenti polarizzate in ogni direzione,<br \/>\n        saranno in grado di fuoriuscire dal secondo polarizzatore<br \/>\n        e pertanto il cristallo apparir\u00e0 colorato. Variando lo<br \/>\n        spessore di cristallo attraversato dalla luce bianca<br \/>\n        sar\u00e0 possibile variare il colore del cristallo liquido<br \/>\n        stesso.<\/span><\/font> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\"><font size=\"2\">Da ultima analizziamo la capacit\u00e0 dei cristalli<br \/>\n        liquidi colesterici di riflettere selettivamente le<br \/>\n        radiazioni con lunghezza d&#8217; onda pari alla lunghezza<br \/>\n        del passo dell&#8217; elica formata dal direttore delle<br \/>\n        molecole. Anche questa caratteristica \u00e8 ampiamente<br \/>\n        sfruttata per l&#8217; ottenimento di cristalli liquidi<br \/>\n        colorati. Come gi\u00e0 sottolineato, il passo della<br \/>\n        struttura elicoidale formata dal direttore delle molecole<br \/>\n        di una mesofase colesterica \u00e8 fortemente dipendente<br \/>\n        dalla temperatura e generalmente aumenta all&#8217;<br \/>\n        aumentare di essa. Quindi i cristalli liquidi colesterici<br \/>\n        manifestano la caratteristica di riflettere<br \/>\n        selettivamente radiazioni di frequenza tanto pi\u00f9 bassa<br \/>\n        quanto pi\u00f9 la temperatura sale. Per questo sono<br \/>\n        ampiamente utilizzati per la fabbricazione di termometri<br \/>\n        funzionanti a variazione di colore per le pi\u00f9 svariate<br \/>\n        applicazioni (tipici quelli da applicare sulla pelle per<br \/>\n        determinare la temperatura corporea o i sensori<br \/>\n        utilizzati per individuare &#8220;falsi contatti&#8221; nei<br \/>\n        circuiti elettronici). I cristalli colesterici mostrano<br \/>\n        anche un accentuato dicroismo circolare, essendo cio\u00e8 in<br \/>\n        grado di ruotare lungo la loro elica il piano di<br \/>\n        polarizzazione della luce che li attraversa. Variando lo<br \/>\n        spessore del cristallo (e quindi il cammino ottico della<br \/>\n        radiazione all&#8217; interno del materiale) \u00e8 possibile<br \/>\n        ottenere la polarizzazione in una qualsiasi direzione<br \/>\n        desiderata.<\/font><\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a><a href=\"#sommario\"> <\/a><br \/>\n<\/p>\n<p><a href=\"#sommario\">al sommario<\/a> <br \/>\n  <\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"display\"><br \/>\n<\/a><\/p>\n<table width=\"100%\" cols=\"2\" border=\"0\" _moz_resizing=\"true\">\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"20%\" valign=\"top\"> <a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a> <br \/>\n        <a href=\"#sommario\">al sommario<\/a>  <\/p>\n<\/td>\n<td width=\"80%\"> <font size=\"4\" style=\"font-family: Arial;\"><b>5. I display LCD<\/b><\/font><\/p>\n<p style=\"font-family: Arial; text-align: justify;\">Con le nozioni appena descritte \u00e8 possibile<br \/>\n        affrontare il capitolo relativo ai display, che<br \/>\n        rappresentano probabilmente l&#8217; applicazione di<br \/>\n        maggiore rilievo dei cristalli liquidi. Essi possono<br \/>\n        essere suddivisi in numerose tipologie di cui prenderemo<br \/>\n        in esame le principali. <\/p>\n<p style=\"font-family: Arial;\"><b>5.1. Display TN<\/b> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-family: Arial;\">Il display TN (twisted nematic) \u00e8 (o<br \/>\n        \u00e8 stato) probabilmente il pi\u00f9 diffuso grazie alla sua<br \/>\n        semplicit\u00e0. E&#8217; costituito da una fase nematica che<br \/>\n        viene collocata tra due lastre di vetro opportunamente<br \/>\n        trattate che fanno orientare le molecole del cristallo<br \/>\n        liquido parallelamente ad esse. Le due lastre sono<br \/>\n        tuttavia sfasate di 90\u00b0, in modo che le molecole<br \/>\n        adiacenti alla lastra superiore siano orientate<br \/>\n        perpendicolarmente a quelle della lastra inferiore. Nel<br \/>\n        cuore della fase liquido-cristallina le molecole<br \/>\n        tenderanno quindi ad assumere posizioni intermedie fino a<br \/>\n        generare una struttura elicoidale simile a quella della<br \/>\n        fase colesterica (vedi figura).<\/span><br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"556\" height=\"187\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig7.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-family: Arial;\">Esternamente alle due lastre di vetro,<br \/>\n        come si vede, sono anche collocati due polarizzatori con<br \/>\n        orientazione perpendicolare l&#8217; uno rispetto<br \/>\n        all&#8217; altro. In pi\u00f9, nei display cosiddetti<br \/>\n        riflettenti (che sfruttano cio\u00e8 la stessa luce<br \/>\n        dell&#8217; ambiente per illuminarsi) vi \u00e8 anche uno<br \/>\n        specchio collocato al di sotto del secondo polarizzatore.<br \/>\n        In pratica la luce dell&#8217; ambiente (che entra<br \/>\n        dall&#8217; alto) viene polarizzata dal primo<br \/>\n        polarizzatore ed entra nella fase liquido-cristallina. In<br \/>\n        virt\u00f9 della disposizione simil-colesterica delle<br \/>\n        molecole la polarizzazione della luce incidente viene<br \/>\n        ruotata di 90\u00b0, cosicch\u00e8 la radiazione riesce a passare<br \/>\n        anche attraverso il secondo polarizzatore. Si ha dunque<br \/>\n        una successiva riflessione nello specchio, un nuovo<br \/>\n        passaggio attraverso il secondo polarizzatore, una nuova<br \/>\n        rotazione di 90\u00b0 del piano di polarizzazione indotto<br \/>\n        dalla fase liquido-cristallina e infine l&#8217; uscita<br \/>\n        dal primo polarizzatore. Il cristallo cos\u00ec descritto<br \/>\n        appare dunque illuminato. Se invece al cristallo \u00e8<br \/>\n        applicato un campo elettrico esterno perpendicolare ai<br \/>\n        piani delle due lastre di vetro, le molecole tenderanno<br \/>\n        ad orientarsi con il campo a dispetto dell&#8217; azione<br \/>\n        di ancoraggio delle due lastre stesse. La struttura<br \/>\n        elicoidale viene dunque rotta e di conseguenza la fase<br \/>\n        liquido-cristallina non \u00e8 pi\u00f9 in grado di ruotare il<br \/>\n        piano di polarizzazione della luce incidente. Poich\u00e8<br \/>\n        quindi la radiazione che entra dall&#8217; alto viene<br \/>\n        bloccata dal secondo polarizzatore il cristallo appare<br \/>\n        nero. Un display LCD \u00e8 dunque composto da tante piccole<br \/>\n        zone (o pixel) che appaiono nere o illuminate a seconda<br \/>\n        se siano o meno sottoposte ad un campo elettrico esterno.<br \/>\n        A questo effetto si somma poi quello di colorazione<br \/>\n        precedentemente descritto. Nel caso di display di<br \/>\n        calcolatrici o comunque ogni volta che le<br \/>\n        &#8220;zone&#8221; da illuminare separatamente sono in<br \/>\n        numero limitato ciascuna zona \u00e8 parte di un circuito<br \/>\n        elettrico separato. Quando invece i pixel sono in numero<br \/>\n        maggiore si ricorre ad un reticolo di elettrodi<br \/>\n        trasparenti disposti da un lato del cristallo (es.<br \/>\n        posteriormente) per riga e dall&#8217; altro (es.<br \/>\n        anteriormente) per colonna. L&#8217; attivazione di ogni<br \/>\n        singolo punto viene comandata da un meccanismo di<br \/>\n        indicizzazione rigaXcolonna, per cui ogni pixel si attiva<br \/>\n        quando passa corrente in entrambi gli elettrodi<br \/>\n        (anteriore e posteriore) che lo riguardano.<\/span><br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"394\" height=\"321\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/fig8.gif\" alt=\"\"\/> <\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\"><font size=\"2\"><span style=\"font-family: Arial;\">Il display TN \u00e8 caratterizzato da un bassissimo<br \/>\n        consumo (usa la luce ambiente per illuminare lo schermo)<br \/>\n        ed ha quindi trovato subito numerose applicazioni nel<br \/>\n        campo dei computer portatili. Tra gli svantaggi vi sono<br \/>\n        per\u00f2 un contrasto piuttosto ridotto e un angolo di<br \/>\n        &#8220;corretta visione&#8221; piuttosto ristretto (circa<br \/>\n        20\u00b0), dovuti anche alla presenza dello strato di<br \/>\n        elettrodi trasparenti davanti al video.<\/span><\/font><\/div>\n<\/p>\n<p style=\"font-family: Arial;\"><b>5.2. Display STN<\/b> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-family: Arial;\">Il display STN (supertwisted nematic) non \u00e8 altro che<br \/>\n        una evoluzione del TN in cui le molecole della fase<br \/>\n        nematica (e quindi anche la luce polarizzata incidente)<br \/>\n        subiscono una rotazione di 270\u00b0 invece che di 90\u00b0. I<br \/>\n        vantaggi principali da essi offerti sono un maggiore<br \/>\n        contrasto (circa il triplo) ed un maggiore angolo di<br \/>\n        &#8220;corretta visione&#8221; (circa il doppio) rispetto<br \/>\n        ai TN. Presentano tuttavia maggiori problemi di<br \/>\n        birifrangenza, per cui qualche volta possono verificarsi<br \/>\n        &#8220;shift&#8221; del colore della luce emergente.<br \/>\n        Esistono comunque opportuni metodi correttivi che<br \/>\n        permettono di ovviare a questi inconvenienti.<\/span> <\/p>\n<p style=\"font-family: Arial;\"><b>5.3. Display TFT<\/b> <\/p>\n<p style=\"text-align: justify; font-family: Arial;\">Il display TFT (thin film transistor) rappresenta<br \/>\n        l&#8217; ultimo grido in fatto di display a cristalli<br \/>\n        liquidi. Nel display TFT l&#8217; indirizzamento<br \/>\n        rigaXcolonna di ogni singolo pixel avviene tutto alle<br \/>\n        spalle del display stesso e i pixel sono attivati da un<br \/>\n        apposito transistor. Quindi non \u00e8 pi\u00f9 necessario porre<br \/>\n        davanti al video una serie di elettrodi-riga o di<br \/>\n        elettrodi-colonna mentre \u00e8 sufficiente la presenza di<br \/>\n        una unica lastra trasparente con funzioni di<br \/>\n        &#8220;terra&#8221;. Il contrasto pu\u00f2 dunque quadruplicare<br \/>\n        rispetto agli STN e anche l&#8217; angolo di visuale<br \/>\n        risulta leggermente pi\u00f9 ampio. E&#8217; chiaro, tuttavia,<br \/>\n        che la maggiore complessit\u00e0 tecnologica dei TFT e dunque<br \/>\n        il loro maggiore costo ne limita (per ora) l&#8217;<\/p>\n<p>        utilizzo ad applicazioni prevalentemente professionali.<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><\/font><\/p>\n<p><font size=\"2\" face=\"Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif\"><a name=\"display\"> <\/a><a href=\"#sommario\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"20\" height=\"20\" border=\"0\" src=\"http:\/\/www.vialattea.net\/spaw\/image\/geologia\/guercioImg\/lft.gif\" alt=\"\"\/><\/a> <br \/>\n<a href=\"#sommario\">al sommario<\/a> <br \/>\n<\/font><\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":221,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[44],"tags":[],"class_list":["post-1871","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-domande-varie-fisica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1871","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/221"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1871"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1871\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1871"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1871"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1871"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}