I dag har LCD-flydende krystalskærme infiltreret forskellige elektroniske terminaler, der skal vise billeder og data. Blandt de mange fladskærmsteknologier indtager TFT-LCD den absolutte mainstream. Hvad er den grundlæggende struktur af en monokrom LCD-skærm.
1. Baggrundsbelysningskort: Billeddannelsesprincippet for LCD er at kontrollere lysstyrken og mørket ved at blokere lyskomponenten i den flydende krystal. Derfor er en lyskilde nødvendig for at se billedet på skærmen. Derfor er baggrundsbelysningskortet ansvarlig for at levere den mest basale lyskilde til LCD-skærm.
2. Lavere polariserende plade: Den nedre polariserende plade er ansvarlig for arbejdet med at standardisere lysets retning til det flydende krystallag.
3. Filmsubstrat: Vridningsvinklen for flydende krystalmolekyler styres af TFT.
4. Flydende krystal: De flydende krystalmolekyler i dette lag er snoet under TFT's kontrol, så lyset i samme retning kan tændes og styres, så lysstyrken af lyset til den bageste pixelenhed ændres.
5. Farvefilter: Opfinderen af denne ting vurderer, at inspirationen kom fra det flydende krystaldisplay.
Fra perspektivet af strukturen af det flydende krystaldisplay, uanset om det er en bærbar computer eller et desktop-system, bruger det en lagdelt struktur sammensat af forskellige dele. LCD-displayet består af to glasplader med en tykkelse på ca. 1 mm, adskilt af et ensartet interval på 5 μm indeholdende flydende krystalmaterialer (LC). Fordi selve det flydende krystalmateriale ikke udsender lys, er der lamperør som lyskilde på begge sider af skærmen, og der er en baggrundsbelysningsplade (eller endda lysplade) og reflekterende film på bagsiden af skærmen med flydende krystal. Baggrundsbelysningspladen består af fluorescerende materialer. Det kan udsende lys, og dets vigtigste funktion er at give en ensartet baggrundslyskilde. Lyset, der udsendes fra baggrundsbelysningen, kommer ind i det flydende krystallag, der indeholder tusindvis af krystaldråber efter at have passeret gennem det første polarisationsfilterlag. Krystaldråberne i det flydende krystallag er alle indeholdt i en lille cellestruktur, og en eller flere celler udgør en pixel på skærmen. Der er gennemsigtige elektroder mellem glaspladen og det flydende krystalmateriale. Elektroderne er opdelt i rækker og kolonner. Ved skæringspunktet mellem rækker og kolonner ændres den optiske rotationstilstand for den flydende krystal ved at ændre spændingen. Det flydende krystalmateriales rolle svarer til små lys. ventil. Omkring det flydende krystalmateriale er styrekredsløbsdelen og drevkredsløbsdelen. Når elektroderne i LCD'et genererer et elektrisk felt, vil de flydende krystalmolekyler blive snoet, så lyset, der passerer gennem det, brydes regelmæssigt og derefter filtreres af det andet lag filterlag og vises på skærmen.
Teknikken er at fylde den flydende krystal mellem to planer foret med fine riller. Rillerne på disse to planer er vinkelret på hinanden (skærer hinanden ved 90 grader). Med andre ord, hvis molekylerne på et plan er arrangeret nord-syd, er molekylerne på det andet plan arrangeret øst-vest, og molekylerne mellem de to planer tvinges til en 90-graders snoet tilstand. Når lyset bevæger sig langs retningen af det molekylære arrangement, er lyset også snoet 90 grader, når det passerer gennem den flydende krystal. Men når en spænding påføres den flydende krystal, vil molekylerne blive omarrangeret lodret, så lyset kan rettes ud uden vridning.
LCD er afhængig af polarisationsfiltre (plader) og selve lyset. Naturligt lys afviger tilfældigt i alle retninger. Polarisationsfilteret er faktisk en række stadig tyndere parallelle linjer. Disse linjer danner et net, der blokerer alt lys, der ikke er parallelt med disse linjer. Polarisationsfilterets linje er nøjagtigt vinkelret på den første, så den kan helt blokere det polariserede lys. Først når linjerne i de to filtre er helt parallelle, eller selve lyset er blevet snoet for at matche det andet polariserede filter, kan lyset trænge igennem.
LCD består af to polariserede filtre, der er vinkelret på hinanden, så under normale omstændigheder skal alt lys, der forsøger at trænge ind, blokeres. Men fordi de to filtre er fyldt med snoede flydende krystaller, efter at lyset passerer gennem det første filter, vil det blive snoet 90 grader af de flydende krystalmolekyler og til sidst passere gennem det andet filter. På den anden side, hvis en spænding påføres den flydende krystal, vil molekylerne omarrangere og være helt parallelle, så lyset ikke længere vil blive snoet, så det vil blive blokeret af det andet filter. Kort sagt, strøm anvendes til at blokere lyset, og der anvendes ingen strøm til at få lyset til at dukke op.
Arrangementet af de flydende krystaller i LCD'et kan dog ændres, så lys udsendes, når der påføres strøm, men blokeres, når der ikke påføres strøm. Men fordi computerskærmen næsten altid er tændt, er det kun løsningen med at "tænde og blokere lyset", der kan opnå det mest strømbesparende formål.
