Akışkan kristallerin LCD teknolojisi üzerindeki rolü ışığı içinden bükerek geçirmesi olarak özetlenebilir. LCD panelin en küçük görüntüleme birimi birkaç katmandan oluşur. Bu katmanlar dıştan içe kaba olarak: renk katmanı, elektriksel alan sağlamak için cam sübstratına karıştırılmış iyon parçalarından oluşan bir katman, ardından ışık geçirgenliğine göre dikey ya da yatay filtre, sonrasında tüm görevi üstlenen akışkan kristal katmanı, ardından bir iyon katmanı daha, sonrasında ışık geçirgenliğine göre yine bir yatay veya dikey filtre katmanı, ve son olarak da ışık kaynağı.
Akışkan kristallerin optik özellikleri ışığı içinden geçirirken yön verebilmesidir. Böylece arkadan dikey filtre ile gelen dikey kutuplaşmış ışığı bükülüp yatay filtreye iletilmesi ile ışık geçişi sağlanabilir.
LCD'ler ile tipik bir CRT ekran arasında görüntüleme tekniği olarak benzerlikler bulunuyor. Tıpkı CRT gibi LCD ekranlar da çizdiği tüm pikselleri üç alt piksele ayırıyor. Dolayısıyla yukarıdaki prosedürün üç değişik renkte (kırmızı, yeşil, mavi) alt piksellere uygulanması ile milyonlarca renk elde edilebiliyor. Piksellerin milyolarcası bir araya gelerek panelleri oluşturuyorlar.
Paneller
Paneller, LCD aygıtın kullanışına göre değişiklikler gösterir. Basit saatlerin panellerinde pikseller yerine belli şekilleri çizmek için özelleşmiş hücreler bulunur. Bu hücrelerin şekli ön tarafdaki iyon katmanı tarafından belirlenir. Bu tip kullanımda panel üzerindeki hücrelerin güncellenmesi çok zor olmaz. Hatta hücreler yeterince büyük ve az sayıda oldukları için her hücreye bir elektrik devresi sağlayabilirsiniz.
Eski model LCD ekranlarda ise pasif matris panel denilen bir panel kullanılıyordu. Pasif panellerde her satıra ve her sütuna bir elektrik devresi verilerek piksellerin adreslenmesi bu nizama göre aynı satranç tahtasında olduğu gibi yapılıyordu. Fakat bu tip paneller güncel uygulamalar için çok yetersiz kalıyor.
Günümüz LCD ekranlarında ise daha yüksek tepki yetkinliğine sahip aktif matris paneller kullanılıyor. Günlük manada LCD monitörlerin panellerinden bahsedilirken işte bu panellerin değişik türevlerinden bahsediyoruz.
Aktif Matris Paneller
Aktif matris panellerde yukarıda bahsettiğimiz tüm katmanlar aynen bulunur fakat değişik tarafı elektrik alanın oluşturulması için kullanılan bileşen yani ince film transistörüdür (thin-film transistor, TFT). TFT aktif matris panellerin en önemli bileşenidir desek hata etmiş olmayız zira ince film transistörü, panelin kalitesini (görüş açısı vs.) belirleyen en önemli unsur olarak karşımıza çıkıyor. Bu katmanın kullanımı ile her piksele özel miktarda eletrik verilebiliyor. Ayrıca piksel transistörlerinin yapısı verilen akımı kısa süreliğine depolayabildiği için yenilenme çevrimleri arasında kapasitör görevi de üstlenerek pasif panellere nazaran daha kaliteli ve pürüzüsz görüntü elde edilebiliyor.
Aktif matris paneller genel olarak TFT katmanı kullanılarak üretiliyorlar fakat bazı tasarımlar transistör yerine diyot kullanımına gidebiliyor. Bu tip değişiklikler aktif paneller arasında teknik ayrımlara sebep oluyor.
LCD ekranların yapısından dolayı ortaya çıkmış bazı terimlerin yanında her türlü ekran ile alakalı genel olarak görüntüleme alanında önem kazanan bazı terimlerin üzerinden geçmek gerek.
Çözünürlük (Resolution): Çözünürlük, LCD'ler için CRT ekranlardan biraz daha farklı bir anlama geliyor. LCD'ler görüntüleri piksel piksel hücrelerle gösterdiklerinden dolayı, gelen görüntünün çözünürlüğünü değiştirebilmeleri için özel yardımcı yongalara ihtiyaç duyarlar. Her LCD ekran için de ekranın desteklediği uygun bir çözünürlük değeri vardır. O da panele işlenmiş piksel hücrelerinin miktarı ile belirlenir. Çözünürlük bilindiği gibi biri yüksekliği biri genişliği belirten iki sayı ile belirtilir, bu iki sayının birbirine oranının yanında birbiri ile çarpımı da önemlidir. Panellerin büyüklüğüyle de arttıkça alt piksellerin hizalanışı değişebiliyor.
Nokta uzaklığı/aralığı (Dot pitch): Bir pikselin herhangi bir renk alt pikselinden, diğer pikselin aynı renk alt pikseline uzaklığıdır. Mesela bir pikselin kırmızısı ile diğer pikselin kırmızısı arasındaki uzaklık. Böylece üç alt pikselin büyüklüğü ile iki piksel arasındaki uzaklığın toplamı oluyor. Bu değer ne kadar küçük ise o kadar keskin görüntü alınabilir demektir.
Normalde, her ne kadar piksellerin diziliş biçimi ekrandan ekrana değişse de, bu ölçüm köşeden köşeye çapraz olarak yapılmalı. Fakat firmalar daha düşük bir değer olan yatay uzaklığı kullanmayı tercih ediyorlar. Giriş seviyesi monitörler için uygun sayılabilecek 0.28 mm köşegen üzerinden ölçülen genişlik, yatayda 0.24-0.25 mm gibi bir değer alabiliyor. İyi kalite bir monitörün köşegensel değeri 0.26 mm iken yatay değeri 0.22 mm oluyor.
Tepki süresi (Response time): Tepki süresi, ISO standartlarına göre, bir pikselin tamamen siyahdan önce tamamen beyaza ardından da yeniden tamamen siyaha dönmesi için gerekli zamanın göstergesidir. Yani düşük tepki süreleri daha iyi demektir.
Firmalar, siyahdan beyaza geçiş yerine “Overdrive” değnilen teknolojilerle sınırlarına kadar zorlanmış, daha iyi göstergeler veren griden griye (G2G) geçişi kullanmayı tercih edebiliyorlar. Yakın zamanda G2G geçişlerde 1 ms'ye kadar inildi. Fakat “Overdrive” teknolojisi G2G geçişi hızlandırırken aslında siyahdan beyaza geçişde pek bir gelişme sağlayamıyor. Ayrıca bu teknoloji bazı uygulamalarda özellikle tavsiye edilen (60Hz) yenileme süresinden daha hızlı çalıştırılınca görüntü bozukluklarına sebep olabiliyor.
Zıtlık oranı (Contrast ratio): Zıtlık oranı, monitörün verebildiği en parlak ve en koyu renklerin ışıma gücü (luminosity) arasındaki orandır. Bu oranın yüksek olması demek siyahların daha siyah gözükmesi demektir denebilir. Bu değer gün ışığında görüntünün kalitesini de etkiler. Yüksek ışıma gücü verebilen ekranlar gün ışında daha belirgin olurlar.
