در حال حاضر، بیشتر فناوریهای نمایشگر کریستال مایع مبتنی بر فناوریهای TN، STN و TFT هستند، بنابراین اصول عملکرد آنها را از این سه فناوری بررسی میکنیم.
می توان گفت که فناوری نمایشگر کریستال مایع نوع TN ابتدایی ترین نمایشگر کریستال مایع است و می توان گفت که انواع دیگر نمایشگرهای کریستال مایع بر اساس نوع TN بهبود یافته اند. به طور مشابه، اصل عملکرد آن ساده تر از سایر فناوری ها است. لطفا به تصویر زیر مراجعه کنید. شکل 1 یک نمودار ساختاری ساده از یک نمایشگر کریستال مایع نوع TN، شامل صفحات پلاریزه عمودی و افقی، یک فیلم تراز با شیارهای ظریف، یک ماده کریستال مایع، و یک زیرلایه شیشه ای رسانا را نشان می دهد. اصل تصویربرداری این است که مواد کریستال مایع را بین دو شیشه رسانای شفاف متصل به محور نوری عمود بر صفحه پلاریزه قرار دهیم. مولکول های کریستال مایع با توجه به جهت شیارهای ظریف فیلم تراز، می چرخند و به ترتیب قرار می گیرند. اگر میدان الکتریکی تشکیل نشود، نور به آرامی از صفحه پلاریزه وارد میشود، جهت حرکت خود را مطابق با مولکولهای کریستال مایع میچرخاند و سپس از طرف دیگر ساطع میشود. اگر دو تکه شیشه رسانا برق دار شوند، یک میدان الکتریکی بین دو تکه شیشه ایجاد می شود که بر روی آرایش مولکول های کریستال مایع بین آنها تأثیر می گذارد و باعث پیچ خوردن میله های مولکولی می شود، به طوری که نور نمی تواند به آن نفوذ کند و منبع نور را مسدود کند. پدیده کنتراست تاریکی که به این روش به دست میآید، اثر میدان نماتیک پیچ خورده یا TNFE (اثر میدان نماتیک پیچ خورده) نامیده میشود. تقریباً تمام نمایشگرهای کریستال مایع مورد استفاده در محصولات الکترونیکی با استفاده از اصل اثر میدان نماتیک پیچ خورده ساخته می شوند.
اصل نمایش در نوع STN مشابه است، با این تفاوت که مولکول های کریستال مایع اثر میدان نماتیک پیچ خورده TN نور فرودی را 90 درجه می چرخاند، در حالی که اثر میدان نماتیک فوق پیچ خورده STN نور فرودی را 180 تا 270 درجه می چرخاند. در اینجا باید توضیح داد که یک نمایشگر ساده کریستال مایع TN فقط دو حالت روشن و تاریک (یا سیاه و سفید) دارد و هیچ راهی برای تغییر رنگ وجود ندارد. نمایشگرهای کریستال مایع STN شامل رابطه بین مواد کریستال مایع و تداخل نور است، بنابراین تن های نمایش داده شده عمدتاً سبز روشن و نارنجی هستند. با این حال، اگر یک فیلتر رنگی به نمایشگر کریستال مایع تک رنگ سنتی STN اضافه شود و هر پیکسلی از ماتریس نمایش تک رنگ به سه پیکسل فرعی تقسیم شود، سه رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی به ترتیب از طریق فیلتر رنگی نمایش داده میشوند و سپس سه رنگ اصلی به تناسب تنظیم میشوند، حالت تمام رنگ نیز میتواند نمایش داده شود. علاوه بر این، اگر صفحه نمایش نمایشگر کریستال مایع نوع TN بزرگتر شود، کنتراست صفحه نمایش آن ضعیف به نظر می رسد، اما فناوری بهبود STN می تواند کمبود کنتراست را جبران کند.