I cristalli liquidi sono sostanze che, pur essendo allo stato liquido, mostrano proprietà che normalmente sono solite delle sostanze solide cristalline, ovvero hanno molecole che si orientano secondo un certo schema ed hanno proprietà differenti a seconda della direzione in cui le si considera, con riguardo p.es. a: conducibilità elettrica e termica, proprietà magnetiche e, anche, per quanto ci interessa, indice di rifrazione (al contrario i normali liquidi hanno le stesse proprietà in ogni direzione)

Dei diversi tipi di cristalli liquidi quelli utilizzati per gli schermi LCD (detti “nematici”) hanno molecole che si ordinano spontaneamente in linee parallele (se vi interessa la loro composizione chimica potete leggere “La misura del tempo nel tempo” di A. Mella, Hoepli 1990, a pag. 155) ed hanno la proprietà, in condizioni normali, di deviare di 90º i raggi luminosi che li attraversano e  di modificare la disposizione delle molecole se stimolati con impulsi elettrici

In breve, questi cristalli liquidi vengono posti fra due lastrine di vetro polarizzate, una in senso orizzontale ed una in senso verticale (e, ovviamente, saldate ai bordi): la luce che entra dalla prima lastrina riceve una rotazione di  90º ed è quindi in grado di filtrare attraverso la seconda [come rappresentato nella prima immagine qui sopra]

Le zone che devono mostrare delle cifre da rendere visibili vengono sottoposte a tensione elettrica, con il che le molecole perdono la loro normale disposizione e cessano di operare tale rifrazione della luce, in maniera che, all’esterno,  le zone stimolate elettricamente appaiono nere, come nella seconda immagine (per potere leggere le indicazioni del display lo sfondo è riflettente)

L’orologio da tavolo nella foto in alto ha due strati di cristalli LCD per adempiere a più funzioni: quello scuro, più interno, indica i fusi orari e la data relativa al fuso orario prescelto, quello esterno (più chiaro) l’ora ed i giorni della settimana (selezionando un’altra funzione lo schermo esterno indica in alto a sinistra l’ora GMT e, in basso, dove si trovavano i fusi orari, data e mese;  il alto a destra lo schermo interno più scuro l’ora mostra l’ora impostata per la sveglia)

NOTA:

come curiosità aggiungo che mi è successo di avere posato il telefonino vicino all'orologio: il display è diventato quasi invisibile per un certo tempo (ho anche sostituito la batteria, ma non è cambiato nulla) 

la cosa è successa più di una volta, prima che capissi da che cosa dipendeva questo strano fatto

probabilmente le microonde della rete cellulare oppure il campo magnetico del microfono o dell'altoparlante interferiscono con il "comportamento" dei cristalli liquidi

a proposito di display LCD merita senz'altro un'occhiata questo sito, pur se ancora in costruzione (mancano, p.es. le parti relative ai cenni storici ed ai brevetti conseguiti):

http://www.optelwatch.com/index.html

per parte mia ho fatto qualche ricerca ed ho trovato numerose licenze di privativa ottenute dalla OPTEL - di tutte mi pare interessante il brevetto US 3855783 relativo ad un "digital watch" (rilasciato il 24/12/1974 in base a domanda presentata il 20 Aprile 1972)

ne riporto nella galleria qui sotto il testo ed i disegni allegati (quello dello schema elettrico, putroppo, rimane un po' "compresso" ai lati nell'immagine)

[continua]