工業LCD液晶顯示屏的運作原理是怎么樣的？

     現在的液晶顯示技術大多都是以STN、TN、TFT這三種技術作為主軸的，因此我們可以就這從這三種技術上來探討一下它們的運作原理是怎樣的。

     TN類型的液晶顯示技術可以說是液晶顯示屏之中最基本的了，而之后的其它種類的液晶顯示屏也可以說都是以TN型做為原點來加以改良的。同樣的，它的運作原理相對于其它的技術還是比較簡單的，請大家參照一下下方的圖片。圖中所表示的是：TN型的液晶顯示屏的簡易構造圖，其中包括了垂直方向和水平方向的偏光板、具有著細紋溝槽的配向膜、液晶材料以及導電的玻璃基板。 它的顯像原理就是將液晶材料置之于兩片貼附光軸垂直偏光板之透明導電玻璃之間，液晶分子是會依配向膜的細溝槽方向依序的旋轉排列，如果電場沒有形成，光線則會順利的從偏光板射入，依液晶分子旋轉其行進的方向，然后再從另一邊射出。如果是在兩片導電玻璃通電了之后，兩片玻璃間則會造成一個電場，進而會影響其間液晶分子的一個排列，使其分子棒進行一個扭轉，光線就無法穿透，進而遮住光源。這樣就可以得到光暗對比的現象，叫做扭轉式向列場效應，簡稱TNFE（twisted nematic field effect）。在電子產品之中所使用的液晶顯示器，幾乎都是使用扭轉式向列場效應原理所制成的。

     STN型的顯示原理也是類似的，不同的就是TN扭轉式向列場效應的液晶分子是將入射的光線旋轉90度，而STN型的超扭轉式向列場效應是將入射光線旋轉180~270度。要在這邊特別說明的是，單純的TN液晶顯示屏本身就只有明暗這兩種情形（或著稱為黑白），并沒有辦法能夠做到色彩的變化。而STN的液晶顯示屏牽涉著液晶材料的關系，以及光線的一個干涉現象，因此顯示的色調大多都是以淡綠色與橘色為主。但是如果在傳統的單色STN液晶顯示屏加上一片彩色濾光片（color filter），并且將單色顯示矩陣之任一像素（pixel）分成三個子像素（sub-pixel），分別透過彩色濾光片可以顯示紅、綠、藍三原色，再經由這三原色比例之調和，也可以顯示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶顯示屏如果顯示屏幕做的越大，那么其屏幕對比度就會顯得比較差，不過藉由STN的改良技術，則可以彌補其對比度不足的情況。

     TFT類型的液晶顯示屏則較為復雜，主要的構成就包括了：導光板、熒光管、偏光板、玻璃基板、濾光板、液晶材料、配向膜、薄模式的晶體管等等。首先液晶顯示屏必須要先利用背光源，也就是熒光燈管所投射出來的光源，這些光源則會先經過一個偏光板然后再次經過液晶，這時液晶分子的排列方式進而會改變穿透液晶的光線角度。然后這些光線接下來還必須要經過前方的彩色的濾光膜與另一塊偏光板。因此我們只需要改變刺激液晶的電壓值就可以控制最后出現的光線強度以及色彩了，并且進而就能在液晶面板上變化出有不同深淺的顏色組合了。