Otto jih je torej odkril, Charles Mauguin pa leta 1911 tudi opisal strukturo in lastnosti tekočih kristalov. Obstaja več vrst tekočih kristalov, vendar je za izdelavo zaslonov primerna zgolj ena. Tekoči kristali se delijo na dve skupini, na termotropske, ki reagirajo na spremembo temperature in včasih pritiska, in liotropske, pri katerih je njihova reakcija odvisna od raztopine, v katero jih damo. Termotropski tekoči kristali se še nadalje delijo na izotropske in nematske. Pri prvih je struktura kristalov popolnoma naključna, pri drugih pa razporejena v prepoznavne vzorce. Slednje delijo še naprej. Za izdelavo LCD- zaslonov so uporabne tiste vrste nematskih tekočih zaslonov, ki imajo lastnost stalne razporeditve molekul in je moč predvideti njihov odziv na električno napetost.
Prvo praktično uporabo tekočih kristalov je leta 1936 patentiralo podjetje Marconi Wireless Telegraph, in sicer svetlobni ventil na tekoče kristale (The Liquid Cristal Light Valve). Nato se kar nekaj časa ni dogajalo nič pametnega. Do leta 1962, ko dr. George W. Gray izdal delo z naslovom »Molekularna struktura in lastnosti tekočih kristalov«. Prve tekoče kristale, primerne za izdelavo zaslona (cyanobiphenyl), najdejo leta 1960 v laboratoriju univerze v Hullu. Kar bi lahko imenovali prvi zaslon, izdelajo Američani leta 1968. Ti so krivi še za en mejnik. Leta 1972 Peter Brody izdela prvi zaslon z aktivno matriko. Od takrat gre razvoj zaslonov na tekoče kristale skokovito naprej!
KAKO DELUJE LCD
»Božanskosti« zaslonov na tekoče kristale ne bi bilo, če ne bi veljale nekatere osnovne zakonitosti: svetlobo je mogoče polarizirati (niha oziroma valovi v določeni ravnini), tekoči kristali lahko prenašajo ali spreminjajo polarizirano svetlobo, strukturo tekočih kristalov lahko spreminjamo s pomočjo električnega toka (s tem pa vplivamo na prejšnjo zakonitost) in nekateri tekoči kristali prevajajo električni tok.
Na čisto osnovni in teoretični ravni je vsak LCD sestavljen iz več slojev. V ozadju je izvor svetlobe, sledi steklena plošča z polarizacijskim filtrom, nato je plast elektronike, v sredini plast nematskih tekočih kristalov, razporejenih v več slojev, spet plast elektrod in na koncu še ena steklena plošča s polarizacijskim filtrom, ki je orientiran pod drugačnim (točno določenim) kotom glede na prvi filter.
Kako nastane slika na zaslonu, sploh ni tako zapleteno, ko poznate sestavo LCD-zaslona. Svetloba od izvora potuje prek prvega polarizacijskega filtra (tu postane polarizirana) do sloja tekočih kristalov. Molekule vsakega sloja tekočih kristalov svetlobo prepuščajo do naslednjega sloja, a ji pri tem spremenijo ravnino valovanja tako, da se ta ujema z njihovo lastno postavitvijo. Ko svetloba doseže konec plasti tekočih kristalov, je njeno valovanje zreducirano le še na valovanje, ki se ujema s postavitvijo zadnjega sloja tekočih kristalov pred drugim polarizacijskim filtrom. Tisti žarki svetlobe, ki valujejo v pravi ravnini, gredo skozi drugi filter, pika je bela, drugi pa ne, pika je črna. Obe plasti elektronike skrbita za spreminjanje vzorca v »pikah« tekočih kristalov in s tem, kar se na zaslonu prikazuje. Tu pride do pomena odziv nematskih tekočih kristalov izpostavljenosti električnemu polju. Električni tok spremeni vzorec razporeditev molekul v slojih plasti tekočih kristalov, s tem pa se spremeni tudi ravnina valovanja izhodne svetlobe. Različno temne pike (odtenke sivine) dosegamo s spreminjanjem jakosti električnega polja na elektrodah, saj tako lahko dosegamo tudi stanja, v katerih celoten sistem svetlobo le deloma prepušča.
Kaj pa barvni zaslon? Podobno, le da je vsaka pika, razdeljena na tri podpike. Pred vsako je barvni filter, ki prepušča zgolj valovanja določene valovne dolžine, s tem pa tudi barve.
Marjan Kodelja
