根據(jù)液晶形成的條件和組成，液晶可以分為熱致液晶和溶致液晶兩大類，前者液晶相曲溫度變化所致，后者則由符合一定結(jié)構(gòu)要求的化合物與溶劑所組成。熱致液晶又分為近晶相(smectic)、向列相( nematic)和膽甾相(cholesteric )，如圖1所示。

    近晶型也稱為脂狀型夕向列型也稱為棒(絲)狀，膽甾型也稱為類醇狀。在扭曲向列顯示(tn-lcd)、超扭曲向列顯示(stn-lcd )和有源矩陣顯示( am-lcd )中，均采用向列相(即棒狀或絲狀)液晶。除了薄膜晶體管(tft)陣列之外，tn-lcd、stn-lcd 和tft-lcd都采用相似的制作工藝。圖2所為tn-lcd盒的結(jié)構(gòu)。

    圖1熱致液晶分子排列示意圖

    圖2tn-lcd盒結(jié)構(gòu)

    tn-lcd的顯示原理如3所示。

    tn-lcd的上、下兩個玻璃片的摩擦方向相差90°(正交)，當(dāng)自然光通過上偏振片后變成線性偏振光，并且偏振光的振勸方向與偏振片的偏振方向一致，同時也與上玻璃基片附近的液晶分子排列方向一致。當(dāng)通過上偏振片的光進(jìn)入液晶層后，由于液晶的折射率n0≠ne，線性偏振光分解成o光和e光夕其傳播速度不同，但相位相同，因而在任一瞬間o光和e光合成的結(jié)果是使偏振光的振動方向發(fā)生了變化，通過液晶層的光也被逐漸扭曲了。曲于tn-lcd邊界條件的限制，當(dāng)光線到達(dá)下偏振片時，其光軸振動方向被扭曲了90°，與下偏振片的偏振方向一致，困而光線可以通過下偏振片而成為亮場。當(dāng)施加電壓后，液壓分子在電場作用下取向，扭曲結(jié)構(gòu)消失，通過上偏振片的線偏振光進(jìn)入液晶層后不再旋轉(zhuǎn)，因而不能通過下偏振片，形成暗場。這種顯示方式的電光響應(yīng)特性曲線如圖4所示。

    在圖4中，v90稱為門限電壓。v10/ v90之比值稱為門限電壓值銳度，該比值越小，掃、描線數(shù)越多。但當(dāng)購v10/v90值太小使掃描線數(shù)增加太多時，lcd的視角和對比度明顯變差。

    圖3 tn-lcd 顯示原理

    圖4 正顯示tn-lcd電光響應(yīng)特性曲線

    stn-lcd與tn-lcd的顯示原理相同，只是它將液晶與入射光線扭曲角從 90°增大到180°～270°。tn-lcd通常只有明暗兩種變化，而stn-lcd顯示器則以淡綠色和橙色為主。只要在stn-lcd fi示器上加上一彩色濾光片，并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三基色，就可以顯示出色彩了。

    tft-lcd采用“背透”與“反射”相結(jié)合和“有源矩陣”驅(qū)動方式，其發(fā)光原理如圖5所示。

    圖5 tft-lcd發(fā)光原理

    在tft-lcd有源矩陣中，tft透明電極矩陣制作在下玻璃板上，上玻璃板是濾光板，液晶材料夾在兩塊玻璃板之間，向列相液晶分子長軸在上、下玻璃板之間扭曲90°，玻璃板夾在兩個偏振片之間，整個結(jié)構(gòu)的功能如同一個電壓控制的光瀾。

    lcd 的主要特點是功耗低、重量輕、超薄、超精細(xì)、圖像逼真、層次豐富、畫質(zhì)細(xì)膩、立體感強(qiáng)、無閃爍、無輻射和可減輕人們的視覺疲勞，因此成為一種非常重要的平板顯示器，在手表、計算器、游蛾機(jī)、測量儀器、汽車儀表、文字處理機(jī)、pc(個入電腦)、移動電話、個人數(shù)字助理(pda)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、計算機(jī)顯示器和液晶電視等產(chǎn)品中得到了非常廣泛的應(yīng)用。