Màn hình tinh thể lỏng (liquid crystal display - LCD) được sử dụng cho các loại máy tính xách tay, tivi bỏ túi... Có ưu điểm hơn loại màn hình ống phóng điện tử vì rất mỏng gọn nhẹ và tiêu thụ năng lượng rất ít.
Vài khái niệm cần thiết
* ánh sáng phân cực phẳng: Loại ánh sáng chỉ có một phương dao động duy nhất, gọi là phương phân cực. ánh sáng bình thường có vô số phương dao động khác nhau.
* Kính lọc phân cực: Lớp vật liệu có một phương đặc biệt gọi là quang trục. ánh sáng có phương phân cực trùng với quang trục của kính này có thể đi xuyên qua kính, ánh sáng mà phương phân cực vuông góc với quang trục của kính thì bị chặn (hấp thu) hoàn toàn.
* Tinh thể lỏng: Loại vật liệu đặc biệt, có tính chất vật lý như một chất lỏng nhưng có các phân tử sắp xếp theo từng nhóm và sự định hướng của các nhóm này làm chúng giống như những tinh thể. Khi ánh sáng phân cực phẳng đi xuyên qua một lớp tinh thể lỏng phương phân cực của nó có thể bị xoay đi hay giữ nguyên tùy thuộc tinh thể lỏng ấy có dược áp một điện thế hay không và xoay đi nhiều hay ít tùy thuộc hiệu điện thế ấy lớn hay nhỏ.
Cấu tạo một màn hình tinh thể lỏng
Bộ phận chính của màn hình tinh thể lỏng là một lớp tinh thể lỏng được kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng Mặt ngoài của mỗi tấm thủy tinh được phủ bằng một lớp kính lọc phân cực (quang trục của hai lớp kính lọc phân cực này vuông góc nhau). Mặt trong của một tấm thủy tinh được tráng một lớp điện cực trong suốt (gồm rất nhiều điện cực rất nhỏ), mặt trong của tấm kia thì được phủ một lớp kính lọc màu (gồm rất nhiều mảnh kính lọc rất bé màu đỏ, lục, lam). Tận cùng phía sau là một nguồn sánh huỳnh quang làm nền và ở trước cùng là một tấm kính. Khu vực màn hình ứng với một mảnh kính lọc màu được gọi là một điểm ảnh con (subpixel) ; một bộ ba điểm ảnh con màu đỏ, màu lục và màu lam được gọi là một điểm ảnh (pixel)
Bật tắt một điểm ảnh con (subpixel)
Tuy ánh sáng nền có vô số phương phân cực nhưng sau khi lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ nhất thì trở thành ánh sáng phân cực phẳng chỉ có phương thằng đứng, và tiếp tục truyền qua tấm thủy tinh và lớp điện cực trong suốt để đến lớp tinh thể lỏng. Như vậy ánh sáng đến lớp tinh thể lỏng là ánh sáng phân cực phẳng. Nếu điện cực của một điểm ảnh con không được áp một điện thế, thì phần tinh thể lỏng ở nơi ấy không bị tác động gì cả, ánh sáng sau khi truyền qua chỗ ấy vẫn giữ nguyên phương phân cực, và cuối cùng bị chặn lại hoàn toàn bởi kính lọc phân cực thứ hai; ta nói điểm ảnh con này bị tắt và đối với mắt đây là một điểm tối. Ðể bật một điểm ảnh con, người ta đặt một điện thếvào điện cực của nó, làm thay đổi sự định hướng của các phân tử tinh thể lỏng ở nơi ấy; kết quả là ánh sáng sau khi truyền qua phần tinh thể lỏng ở chỗ điểm ảnh con này sẽ bị xoay phương phân cực đi, có thể lọt qua lớp kính lọc phân cực thứ hai, tạo ra một điểm màu trên tấm kính trước.
Hiển thị một hình ảnh chuyển động
Hình ảnh hiện ra trên tấm kính trước là do sự cảm nhận tổng thể tất cả các điểm ảnh, ở đấy mỗi điểm ảnh mang một màu sắc và độ sáng nhất định, được qui định bởi mức độ sánh của ba điểm ảnh con của nó (tỉ lệ của ba màu dỏ, lục và lam), tức được qui định bởi việc bật/tắt các điểm ảnh con ấy.
Ðể làm 'điều này, cùng một lúc các điện thế thích hợp sẽ được đặt vào các điểm ảnh con nằm trên cùng một hàng, đồng thời phần mềm trong máy tính sẽ ra lệnh áp điện thế vào những cột có các điểm ảnh con cần bật.
Ở mỗi thời điểm, các điểm ảnh ở một trạng thái bật/tắt nhất định - ứng với một ảnh trên màn hình. Việc thay đổi trạng thái bật/tắt của các điểm ảnh tạo ra một hình ảnh chuyển động. Ðiều này được thực hiện bằng cách áp điện thế cho từng hàng từ hàng này đến hàng kế tiếp gọi là sự quét dọc) và áp diện thế cho từng cột từ cột này đến cột kế tiếp (sự quét ngang. Thông tin của một ảnh động từ máy tính được chuyển thành các tín hiệu quét dọc và quét ngang và tái tạo lại hình ảnh đó trên màn hình.