Η οθόνη LCD είναι μια οθόνη που χρησιμοποιεί υγρούς κρυστάλλους ως υλικό. Ο υγρός κρύσταλλος είναι ένα είδος οργανικής ένωσης μεταξύ στερεάς και υγρής κατάστασης. Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας, εμφανίζει τόσο τη ρευστότητα του υγρού όσο και την οπτική ανισοτροπία του κρυστάλλου. Θα γίνει διαφανές υγρό όταν θερμανθεί και θα γίνει κρυσταλλικό μετά την ψύξη. θολό στερεό.
Κάτω από τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου, τα μόρια υγρών κρυστάλλων θα αλλάξουν σε διάταξη, η οποία θα επηρεάσει την αλλαγή στην ένταση της προσπίπτουσας δέσμης φωτός που διέρχεται από τον υγρό κρύσταλλο. Κατά συνέπεια, ελέγχοντας το ηλεκτρικό πεδίο του υγρού κρυστάλλου, μπορούν να πραγματοποιηθούν οι φωτεινές και σκοτεινές αλλαγές του φωτός, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της εμφάνισης πληροφοριών. Επομένως, το υλικό υγρών κρυστάλλων λειτουργεί σαν μια μικρή «βαλβίδα φωτός».
Επειδή υπάρχουν κυκλώματα ελέγχου και κυκλώματα οδήγησης γύρω από το υλικό υγρών κρυστάλλων. Όταν τα ηλεκτρόδια στην οθόνη LCD δημιουργούν ηλεκτρικό πεδίο, τα μόρια των υγρών κρυστάλλων θα συστραφούν, έτσι ώστε το φως που περνά μέσα από αυτό να διαθλάται τακτικά (η οπτική περιστροφή του υλικού υγρών κρυστάλλων) και στη συνέχεια να φιλτράρεται από το δεύτερο στρώμα πολωτών και εμφανίζεται στην οθόνη.
Αξίζει να σημειωθεί ότι επειδή το ίδιο το υλικό υγρών κρυστάλλων δεν εκπέμπει φως, η LCD συνήθως χρειάζεται να διαμορφώσει μια πρόσθετη πηγή φωτός για την οθόνη. Το σύστημα κύριας πηγής φωτός ονομάζεται "μονάδα οπίσθιου φωτισμού". Φως, ο ρόλος του είναι κυρίως να παρέχει ομοιόμορφο οπίσθιο φωτισμό.
Μονόχρωμη οθόνη
Η τεχνολογία LCD είναι να χύνει υγρό κρύσταλλο ανάμεσα σε δύο επίπεδα με λεπτές αυλακώσεις. Οι αυλακώσεις σε αυτά τα δύο επίπεδα είναι κάθετες μεταξύ τους (τέμνονται στις 90 μοίρες). Δηλαδή, εάν τα μόρια σε ένα επίπεδο είναι ευθυγραμμισμένα βορρά-νότου, τότε τα μόρια στο άλλο επίπεδο ευθυγραμμίζονται ανατολής-δύσης και τα μόρια που βρίσκονται μεταξύ των δύο επιπέδων αναγκάζονται σε μια κατάσταση συστροφής 90- μοιρών. Δεδομένου ότι το φως ταξιδεύει κατά μήκος της κατεύθυνσης της διάταξης των μορίων, το φως συστρέφεται επίσης κατά 90 μοίρες καθώς περνά μέσα από τον υγρό κρύσταλλο. Όταν εφαρμόζεται τάση στον υγρό κρύσταλλο, τα μόρια υγρών κρυστάλλων θα περιστρέφονται, αλλάζοντας τη διαπερατότητα του φωτός, πραγματοποιώντας έτσι εμφάνιση πολλαπλών κλίμακας του γκρι
Οι οθόνες LCD αποτελούνται συνήθως από δύο πολωτές που είναι κάθετοι μεταξύ τους. Ο πολωτής λειτουργεί σαν φράχτης, εμποδίζοντας τα εξαρτήματα των κυμάτων φωτός όπως απαιτείται. Για παράδειγμα, η συνιστώσα του φωτεινού κύματος που είναι κάθετη στον φράκτη του πολωτή είναι μπλοκαρισμένη και επιτρέπεται να περάσει μόνο η συνιστώσα του φωτεινού κύματος παράλληλα με τη φράχτη. Το φυσικό φως διασκορπίζεται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις. Δύο πολωτές, κάθετοι μεταξύ τους, θα πρέπει κανονικά να εμποδίζουν όλο το φυσικό φως που προσπαθεί να διεισδύσει. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι δύο πολωτές είναι γεμάτοι με συνεστραμμένους υγρούς κρυστάλλους, αφού το φως περάσει από τον πρώτο πολωτή, θα συστραφεί 90 μοίρες από τα μόρια υγρών κρυστάλλων και τελικά θα περάσει από τον δεύτερο πολωτή.
