LCDها يا کريستال هاي مايع اولين بار در سال 1988از سوي يک گياه شناس اتريشي به نام فردريک رينيتز کشف شد. او مشاهده کرد زماني که يک ماده شبيه کلستريل را ذوب مي‌کند، اين مايع که در ابتدا تيره بوده و با بالا رفتن حرارت ، رنگ آن روشن مي‌شود پس از خنک کردن ، مايع قبل از تبلور نهايي به رنگ آبي تبديل مي‌شود.

از ساخت آزمايشي اولين LCDدر سال 1986، مدت 18سال مي‌گذرد. از آن هنگام سازندگان LCDها آن را به لحاظ تکنولوژيکي توسعه دادند و LCDها را از لحاظ تکنيکي به سطح بالايي رساندند و روند رو به رشد فناوري ساخت اين وسيله همچنان رو به فزوني است.

کريستال هاي مايع بسته به چگونگي تحريک و نحوه آرايش مولکول ها به گروه هاي مختلفي تقسيم مي‌شوند. اين نوع کريستال ها نسبت به تغيير دما و در بعضي موارد فشار واکنش نشان مي‌دهند و جهت گيري مولکولها در آنها از الگوي خاصي پيروي مي‌کند که اغلب يک منشا خارجي جهت دهنده دارد.

از شواهد برمي آيد که کريستال هاي مايع به حالت مايع نزديک تر هستند تا جامد. آنها مقادير متوسطي از گرما را دريافت مي‌کنند تا يک ماده مناسب را از يک حالت جامد به کريستال مايع تبديل کنند و فقط مقدار بيشتري گرما را براي تبديل همان کريستال مايع به حالت مايع واقعي دريافت مي‌کنند.

به خاطر اين که کريستال هاي مايع به درجه حرارت بسيار حساس هستند، انتخاب مناسبي براي کاربرد در دماسنج ها هستند. از اينجا دلايل وضوح صفحه مانيتور کامپيوتر لپ تاپ در يک هواي سرد يا در خلال يک روز داغ در کنار ساحل روشن مي‌شود. يک LCD وسيله اي است که از 4 الگو يا واقعيت فيزيکي بهره مي‌گيرد:

اول اين که نور مي‌تواند قطبيده شود، دوم اين که کريستال هاي مايع مي‌توانند منتقل شوند و نور قطبيده شده را تغيير دهند. سوم اين که ساختار کريستال هاي مايع مي‌توانند از سوي جريان الکتريکي تغيير يابند و آخرين مورد اين که مواد شفافي موجودند که قادرند جريان الکتريسيته را هدايت کنند.

سيستم LCD

دو نوع LCD در رايانه وجود دارد ؛ ماتريس غيرفعال passive matrix و ماتريس فعال LCD .active matrixهاي ماتريس غيرفعال از يک شبکه ساده ، براي تامين شارژ پيکسل هاي موجود روي نمايشگر استفاده مي‌کنند. ايجاد شبکه درواقع يک مرحله پردازش است که با دو لايه شفاف آغاز مي‌شود.

به يکي از اين لايه ها ستون ها و به ديگري رديف هايي واگذار مي‌شود که از مواد هادي و شفاف ساخته مي‌شوند که معمولا از جنس اکسيد قلع هستند. ستونها و رديفها به مدارهاي مجتمع (IC ها) مرتبط مي‌شوند و زماني که شارژ از ستون يا سطر خارج شود، اين مدارها، کنترل خواهد شد.

مواد کريستال مايع مابين دو لايه شفاف قرار خواهد گرفت ، يک فيلم قطبيده به بخش خارجي از هر يک از اين لايه اضافه مي‌شود. سادگي سيستم ماتريس غيرفعال جالب است اما نواقصي نيز به همراه دارد، از جمله زمان پاسخ کوتاه و کنترل ولتاژ بدون دقت.

راحت ترين راه براي مشاهده زمان پاسخ کوتاه در يک LCDماتريس غيرفعال اين است که نشانگر ماوس را بسرعت از سمت صفحه نمايش به سمت ديگر حرکت دهيد. درحالتي که اين حرکت انجام مي‌شود به حالت سايه هايي که در پي نشانگر ظاهر مي‌شود، توجه کنيد.

کنترل ولتاژ با عدم دقت از توانايي ماتريس غيرفعال جلوگيري مي‌کند و در يک زمان تنها بر يک پيکسل تاثير مي‌گذارد. زماني که ولتاژ براي از هم باز کردن يک پيکس به کار گرفته مي‌شود، پيکس هاي اطراف آن نيز تا حدي از هم باز مي‌شود که باعث مي‌شود تصاوير تار به نظر آيد و کنتراست خود را از دست بدهد.

LCDهاي ماتريس فعال به TFTها وابسته هستند. اساسا TFTها ترانزيستورها و خازن هاي کوچک سوئيچ شونده هستند. آنها در يک ماتريس و روي يک لايه شفاف مرتب مي‌شوند. براي آدرس دهي يک پيکسل ، رديف مناسب سوييچ مي‌شود و سپس شارژ به ستون اصلي ارسال مي‌شود. خازن قادر به نگهداري شارژ تا به دوره تازه سازي بعدي است.

اگر دقيقا مقدار ولتاژي که براي يک کريستال تامين مي‌شود، کنترل گردد، خواهيد توانست آن را از هم باز کنيد. بيشتر نمايشگرهاي امروزي در هر پيکسل 256سطح روشنايي پيشنهاد مي‌کنند. فناوري LCDها بسرعت در حال رشد است.

اندازه نمايشگر محدود به مشکلات کنترل کيفيت مي‌شود که به سازنده هاي آنها برمي گردد. بتازگي شرکت اپل بزرگترين مانيتور LCDجهان را دراندازه 30اينچي به بازار عرضه کرد که کيفيت تصويري بسيار بالا دارد.