Liquid crystal displays (LCD'er) er baseret på konceptet med at manipulere lys ved at placere et lag flydende krystaller mellem to ark polariserende materiale. En flydende krystal er et materiale, der udviser anisotropi, hvilket betyder, at det har en anden optisk egenskab i forskellige retninger. En LCD-skærm består af millioner af pixels, som hver indeholder tre subpixels – rød, grøn og blå.
Når et elektrisk felt påføres en flydende krystal, flugter dens anisotropiretning med feltet, hvilket påvirker polariseringen af lys, der passerer gennem krystallen. Ved at styre spændingen på hver pixel kan LCD-skærme manipulere orienteringen af de flydende krystaller og filtrere mængden af lys, der trænger igennem.
Flydende krystaller udsender dog ikke selv lys og kræver derfor en baggrundslyskilde. Baggrundsbelysningen er placeret bag det flydende krystallag og er ansvarlig for at oplyse skærmen. Tidligere blev koldkatode fluorescerende lamper (CCFL'er) brugt som baggrundsbelysning, men de er blevet erstattet af lysdioder (LED'er), som er mere energieffektive og miljøvenlige.
Det polariserende materiale på LCD-skærme inkluderer et lag af tyndfilmstransistor (TFT) array. TFT-arrayet indeholder transistorer, der fungerer som bittesmå kontakter, der tænder og slukker for spændingen på hver pixel. TFT-arrayet er ansvarligt for at give præcis kontrol over orienteringen af de flydende krystaller, hvilket gør det muligt for skærmen at skabe millioner af forskellige farver og nuancer.
Hver pixel på en LCD-skærm kan vise en kombination af røde, grønne og blå værdier, som styres af mængden af strøm, der flyder til hver subpixel. Ved at variere strømmens intensitet kan skærmen skabe en næsten uendelig variation af farver. Men denne sofistikerede farvegengivelse kræver kraftfuld og effektiv behandlingshardware at drive.
Udover farverige billeder kan LCD-skærme også vise tekst og grafik. I dette tilfælde giver en baggrundsbelysning en samlet belysning af skærmen, mens pixels selektivt tændes og slukkes for at skabe bogstaver og former. Denne proces kaldes rasterscanning.
LCD-skærme er baseret på princippet om at kontrollere justeringen af flydende krystaller gennem påføring af et elektrisk felt. Ved at filtrere baggrundsbelysningskilden kan hver pixel skabe forskellige farver og skygger. Sofistikeret behandlingshardware er påkrævet for at drive farvegengivelsen af LCD-skærme, som kan vise næsten ethvert billede, tekst og grafik.
