Принцип рада ЛЦД екрана заснива се на интеракцији између оптичких својстава молекула течних кристала и контроле електричног поља. Његово језгро је да промени распоред молекула течних кристала кроз електрично поље, чиме се контролише пренос или блокирање светлости како би се постигла функција приказа. Следеће је детаљно објашњење специфичног принципа:
Оптичка својства течних кристала: Течни кристали су посебне супстанце између чврстог и течног стања, а њихов молекуларни распоред је усмерен. Када светлост пролази кроз течне кристале, путања је увијена или блокирана због молекуларног распореда. На пример, без примењеног електричног поља, молекули течних кристала су распоређени редовно, дозвољавајући светлости да пролази; након примене електричног поља, молекуларни распоред се мења, а светлост може бити уврнута или потпуно блокирана.
Контрола електричног поља молекуларног распореда: Основна структура ЛЦД-а састоји се од два слоја провидних електрода (као што је индијум калај оксид, ИТО) и слоја течног кристала који се налази између њих. Када се напон примени на електроде, електрично поље мења правац поравнања молекула течног кристала. на пример:
ТН тип (Твистед Нематиц): Без електричног поља, молекули течног кристала су распоређени у спирални образац. Светлост се увија за 90 степени након што прође кроз поларизатор, а затим кроз други поларизатор, приказујући светло стање; након примене електричног поља, молекуларни распоред постаје окомит, а светлост се блокира, приказујући тамно стање.
ИПС (Ин-Промена равни): Контролише ротацију молекула кроз хоризонтално електрично поље, нудећи шири угао гледања, али захтева већи погонски напон.
Позадинско осветљење и екран: ЛЦД дисплеји сами по себи не емитују светлост и ослањају се на модул позадинског осветљења (као што су ЛЕД диоде) за осветљење. Светлост пролази кроз слој течних кристала и филтрира се помоћу филтера у боји да би се формирали црвени, зелени и плави (РГБ) под-пиксели, који се комбинују да би створили слику у боји. На пример, сваки пиксел се састоји од три под-пиксела, а мешање боја се постиже контролом пропустљивости сваког под-пиксела.
Методе вожње:
Наменски драјвер ИЦ: Уобичајени управљачки чипови (као што је 1621) контролишу молекуле течних кристала кроз наизменичне позитивне и негативне таласне облике, спречавајући једносмерну струју да изазове молекуларну имобилизацију (електрохемијску деградацију). На пример, ТН ЛЦД-и захтевају наизменичне позитивне и негативне напоне да би продужили свој животни век.
Аналогни драјвер микроконтролера: Једноставни ЛЦД екрани (као што су тачки{0}}матрични екрани који приказују само бројеве) могу директно да користе улазно/излазне портове микроконтролера за симулацију таласних облика, смањујући трошкове, али је неопходно обезбедити да фреквенција и амплитуда таласног облика испуњавају захтеве ЛЦД-а.
Оптимизација прилагодљивости животне средине је кључна. Ниске температуре могу да успоре брзину одзива течних кристала, што захтева решења као што су модули за грејање или употреба материјала отпорних на ниску{1} температуру. Захтеви за екране високе{3}}е дефиниције захтевају повећану осветљеност позадинског осветљења или коришћење ЛЕД екрана. На пример, инструменти на отвореном треба да раде нормално у окружењима испод -20 степени, што захтева избор материјала са течним кристалима широког{7}}температурног опсега.
Укратко, ЛЦД екрани постижу приказ слике контролисањем поравнања молекула течних кристала кроз електрично поље, у комбинацији са позадинским осветљењем и филтерима у боји. Метода вожње мора бити усклађена са типом течног кристала, а прилагодљивост околини мора се узети у обзир да би се оптимизовале перформансе.
