LCD ها (Liquid Crystal Display) به دليل دارا بودن مزاياي بيشتر نسبت به ديگر فناوري هاي نمايشي، کارايي بيشتري دارند. به عنوان مثال آنها، باريک تر، روشن تر و کم مصرف تر ازCRT ها (CathodeRay Tube) هستند. اما، چه چيز باعث شده که آن ها، کريستال مايع ناميده شوند؟ تناقضي در نامِ (مايع کريستال) وجوددارد. در تصور ما کريستال، ماده يجامدي مانند کوارتز است. که معمولا همچون سنگ، سخت مي باشد. و با يکمايع، کاملا متفاوت است.چطور ممکن است،ماده اي هم مايع باشد، هم جامد ؟ موادي وجود دارند که ميتوانند در هر دو حالت باشند، به نوعي هم مايع، هم جامد. وقتيدر اين حالت هستند، مولکولهايشان تمايل به حفظ حالت جامد را دارند، با اين حال مانند مايعات، مولکول هايشان در حال حرکت هستند. و اين بدان معني است که مايعات کريستالي نه جامدند و نه مايع. پس، مايع کريستالي چگونه عمل ميکند. نهايتا اينگونه نتيجه ميگيريم :" مايع کريستالي به حالت مايع نزديکتر است تا به جامد."
جالب است بدانيد با دادن ميزان قابل توجهي گرما به جسم جامد، ميتوان آن را به مايع کريستالي مبدل و تنها با دادن کمي حرارت بيشتر ميتوان آن را به يک ماده ي کاملا مايع تبديل کرد.اين امر آشکارا بيانگر اين مسئله است که چرا مايعات کريستالي به دما حساسند و چرا از آنها در دما سنج استفاده مي شود. همچنين مي تواند پاسخ خوبي براي اين سئوال باشد که چرا صفحه نمايش کامپيوتر هاي کيفي در يک روز سرد يا روزي گرم در کنار ساحل، عملکردي عجيب يا به نوعي خنده دار دارد.
 

   ساخت يک LCD
براي ساخت يک LCD کارهاي بيشتري بايد نسبت به ساختِ صرفاً يک برگه ي کريستال مايع انجام دهيم. ترکيب اين چهاراصل، ساخت LCD را ممکن ميکند:


      ●   نور ميتواند قطبيده(پولاريزه) شود.
      ●   کريستالهاي مايع، مي توانند نورِ پولاريزه شده را تغيير و انتقال دهند.
      ●   ساختار کريستالهاي مايع مي تواند با جريان الکتريسيته تغيير يابد.
      ●    مواد شفاف مي توانند رسانايي براي الکتريسيته باشند


LCD وسيله اي است که اين چهار اصل را به طرز شگفت آوري بکار مي گيرد. براي ساخت يک LCD دو تکه شيشه ي پولاريزه شده برداريد. يک پليمر مخصوص که شيارهاي ميکروسکوپي در سطح ايجاد ميکند، را روي سطحي از شيشه که پوسته ي پولاريزه ندارد بساييد. شيارها بايد در امتداد و در موازاتِ پوسته ي پولاريزه باشد. سپس، لايه اي از مايع کريستالي Nematic را به يکي از صافي ها اضافه کنيد. شيار ها باعثِ هم رديف شدنِ اولين لايه ي مولکولها با جهت صافي ميشوند. سپس دومين تکه ي شيشه را به گوشه ي راست پوسته ي پولاريزه ي قسمت اول اضافه کنيد.
سلسله وار، هر لايه ي ملکولهاي TN، آرام آرام حول محور خود دوران ميابد تا زماني که بالاترين لايه 90 درجه از پايين، منطبق باصافي شيشه ي پولاريزه شود. بهمحض برخورد نور به نخستين صافي، آن صافي، پولاريزه ميشود. سپس مولکولهاي هر لايه، نور دريافتي را به لايه ي بعدي خود انتقال مي دهند. هنگامي که نور از کريستال مايع هر لايه در حال گذر است، مولکول ها جهش نور را، جهت تطابق با زاويه ي خود بايجاد لرزش تغيير مي دهند. وقتي نور به بخش دور ماده ي کريستال مايع مي رسد، همان گوشه را به عنوان آخرين لايه ي مولکولي، به ارتعاش در مي آورد. اگر آخرين لايه با دومين صافي شيشه ي پولاريزه هم خواني داشته باشد، نور از آن قسمت ميگذرد
اگر ما به مولکول هاي کريستال مايع، بار الکتريکي دهيم، آنها از هم باز ميشوند. بهمحض اينکه آنها ترتيب خود را از دست دهند، زاويه اي که نور از آن مي گذرد را تغيير مي دهند و بالطبع ديگر با زاويه ي صافي پولاريزه ي بالا، هم خواني نخواهد داشت. نتيجتاً، هيچ نوري از آن قسمت LCD نمي گذرد و اين امر باعث تيره شدن آن ناحيه نسبت به نواحي اطراف مي شود.ساخت يک LCD ساده، ساده تر از آن چيزي است که شما فکر ميکنيد. شما با يک شيشه و کريستال مايع که در بالا توضيح داده شد شروع مي کنيد و دو عدد الکترود رسانا(شفاف) به آن اضافه مي کنيد.

بعنوان مثال تصورکنيد که شما مي خواهيد ساده ترين نوع LCD را که فقط از الکترودي مستطيل شکل تشکيل شده است، بسازيد. لايه هايش احتمالا به اين شکل خواهند بود:
LCD يک اينه در قسمت عقب دارد که باعث خاصيت بازتابي آن مي شود. سپس ما تکه اي از شيشه را با يک پوسته ي پولاريزه در پايين به آن مي افزاييم. و يک صفحه معمولي الکترود که از اکسيد Indium-tin در بالاي آن استفاده شده، مي گذاريم. اين صفحه ي معمولي الکترود، تمام سطح LCD را پوشش مي دهد. بالاي آن، لايه اي از ماده ي کريستال مايع وجود دارد. بعد، تکه ي ديگري از شيشه به همراه الکترود ديگري بهشکل چهارگوش در قسمت پايين قرار مي گيرد. و در قسمت بالا پوسته ي پولاريزه ي ديگري در گوشه ي راستِ اولي، قرار مي دهيم. الکترود به منبعِ قدرتي، همانند باطري متصل مي گردد. وقتي که جرياني وجود ندارد، نوري که از روبه روي LCD وارد مي شود، مستقيما به ايينه برخورد کرده و بهسرعت، خارج مي شود.اما وقتي که باطري، جريان لازم را به الکترود مي دهد، مايع کريستال بين سطح الکترود معمولي و الکترود مستطيل شکل، شروع به بازتابيدن و انسداد نور در آن ناحيه از خروج آن جلوگيري مي کند. و اين باعث مي شود که LCD بخش مستطيل شکل را بصورت سياه نمايش دهد.

مهم ترين فاکتور هايي که براي ارزيابي يکLCD بايد در نظر گرفت:

 

      ●   Resolution اندازه عمودي و افقي آن به صورت پيکسل بيان مي شود. بر خلاف نمايشگرهاي CRT ، LCDها توانايي دادن بهترين رزولوشن را بر اساس بهترين تصويردارند.
      ●   Dot Pitch فاصله بين مرکز دو پيکسل مجاور مي باشد. هر چقدر سايز آن کوچکتر باشد،دانه دانه ظاهر شدن کاهش ميابد.

      ●   DOT PITCHممکن است که هم عمودي ،و هم افقي باشد.
 
       Viewable sizeسايز يک نمايشگر بر اساس قطر آن اندازه گيري مي شود.
 
     ●   Response timeکوتاهترين زمان ممکن براي تغيير رنگ يا روشنايي يک پيکسل.
 
     ●   Color supportنشان مي دهد که، نمايشگر چه نوع رنگ هايي را پوشش مي دهد.
 
     ●   Brightness مقدار روشنايي که از نمايشگر ساتع مي شود.

         Contrast Ratio نسبت شدت روشنايي روشن ترين نقطه به تاريک ترين نقطه.  

        Aspect Ratio  نسبت پهنا به ارتفاع.

         Input Port  ورودي هاي نمايشگر مثل DVI , VGA.