¿Cómo funciona LCD?

Probablemente uses cosas que contengan un LCD todos los días. Estamos rodeados de ellos, y los podemos encontrar en ordenadores portátiles, relojes digitales, microondas, y en otros muchos dispositivos electrónicos habituales de nuestra vida diaria. Los LCD (liquid crystal display) son tan comunes porque ofrecen unas ventajas reales sobre otras tecnologías de pantalla. Son más finas y ligeras, y utilizan menos energía que por ejemplo un tubo de rayos catódicos que podemos encontrar en los televisores convencionales. De todos modos, ¿qué son realmente estos dispositivos que se llaman cristal líquido? El nombre “cristal líquido” suena como una contradicción. Pensamos en un cristal como un material sólido como el cuarzo, más como algo duro como una roca y no como un líquido. ¿Cómo puede un material combinar ambas cosas?

Aprendimos en el colegio que hay tres estados comunes en la materia: Sólido, líquido y gaseoso. Los sólidos actúan de la manera que lo hacen porque sus moléculas siempre mantienen la orientación y se quedan en la misma posición con respecto a si mismos. Las moléculas en los líquidos son lo opuesto: Pueden cambiar su orientación y moverse por cualquier sitio en el líquido. Hay algunas sustancias que pueden existir en un estado “extraño” que está entre un estado líquido y sólido. Cuando están en este estado, las moléculas tienden a mantener su orientación al igual que las moléculas de un sólido, pero moviéndose en distintas posiciones, como lo hace un líquido. Esto significa que los cristales líquidos nos son ni sólidos ni líquidos. ¿Pero por qué ha acabado con ese nombre tan contradictorio?

Por o tanto, ¿actúan los cristales líquidos como líquidos, sólidos o como alguna otra cosa? Resulta que los cristales líquidos están más cerca del estado líquido que el sólido. Se necesita una buena cantidad de calor para cambiar una sustancia determinada de un estado sólido a un cristal líquido, y solo se necesita un poco más de calor para convertir ese cristal líquido en un líquido real. Esto explica porque son tan sensitivos a la temperatura y porque se utilizan para hacer termómetros y otros dispositivos similares. También explica el porque la pantalla de un ordenador portátil algunas veces hace cosas raras en un tiempo muy frío o con un fuerte calor si lo utilizamos en verano al aire libre.

Al igual que hay muchas variedades de sólidos y líquidos, también hay una variedad de sustancias de cristal líquido. Dependiendo de la temperatura y la naturaleza particular de una sustancia, los cristales líquidos pueden estar en una o varias fases distintas. La fase que hace que LCD funcione se llama fase neumática. Una característica de los cristales líquidos es que se ven afectados por la corriente eléctrica. Una cantidad de líquido neumático cristalizado tiene sus moléculas entrelazadas de forma natural. Aplicando una corriente eléctrica a este cristal líquido, se quitarán estos enlaces en varios grados, dependiendo de la corriente aplicada.

Los LCS utilizan estos cristales líquidos porque reaccionan de forma predecible y controlada a las corrientes eléctricas. Sabiendo esto ¿Cómo se podría crear un LCD? En la siguiente parte del artículo, veremos como hacerlo de una forma simple y entendible utilizando láminas de cristal líquido. Lo puedes ver pulsando aquí.

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