一、什么是液晶

初中物理就學(xué)習(xí)過物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。其實(shí)所謂的三態(tài)只是大致的區(qū)分，有些物質(zhì)的固態(tài)可以再被細(xì)分出不同性質(zhì)的狀態(tài)。同樣，液體也同樣可具有不同的“態(tài)”，其中分子排列具有方向性的液體我們就稱之為“液態(tài)晶體”，簡(jiǎn)稱“液晶”。

一般的固態(tài)晶體具有方向性，所以它們的許多物理特性也具有方向性。液態(tài)晶體在具有一般晶體的方向性的同時(shí)又具有液體的流動(dòng)性。如果要改變固態(tài)晶體方向必須旋轉(zhuǎn)整個(gè)晶體，而液態(tài)晶體就不同了，它的方向可由電場(chǎng)或磁場(chǎng)來(lái)控制。

STN和TFT都是使用一種被稱為“向列型”液晶(Nematic)的物質(zhì)，它呈絲狀，利用電場(chǎng)來(lái)控制“絲狀”液晶的方向是應(yīng)用上常用的方法。用液態(tài)晶體制作的組件，通常都將液態(tài)晶體包在兩片玻璃中。在玻璃的表面鍍一層叫做配向劑的物質(zhì)，由它的種類及處理方法可控制在沒有外電場(chǎng)時(shí)液晶的排列情況。

二、STN液晶原理

世界上第一臺(tái)液晶顯示器出現(xiàn)在七十年代初，被稱之為TN型液晶顯示器(Twisted Nematic，扭曲向列)。八十年代，STN型液晶顯示器(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)出現(xiàn)，同時(shí)TFT液晶顯示器(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)技術(shù)被提出。

我們就先來(lái)講講TN型液晶的原理，STN LCD和TN LCD的顯示原理相同，只是液晶分子的扭曲角度不同。

向列型液晶夾在兩片玻璃中間，這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜以作電極之用，然后在有薄膜電極的玻璃上鍍表面配向劑，以使液晶順著一個(gè)特定且平行于玻璃表面的方向排列。液晶的自然狀態(tài)具有90度的扭曲，利用電場(chǎng)可使液晶旋轉(zhuǎn)，液晶的折射系數(shù)隨液晶的方向而改變，影響的結(jié)果是光經(jīng)過TN型液晶后偏極性發(fā)生變化。只要選擇適當(dāng)?shù)暮穸仁构獾钠珮O性剛好改變90°，就可利用兩個(gè)平行偏光片使得光完全不能通過。而足夠大的電壓又可以使得液晶方向與電場(chǎng)方向平行，這樣光的偏極性就不會(huì)改變，光就可通過第二個(gè)偏光片。于是，就可控制光的明暗了。前面說了，STN型液晶與TN型液晶的顯示原理相同，只是它將入射光旋轉(zhuǎn)180～270度，而不是90度。而且，單純的TN型液晶顯示器本身只有明暗兩種變化。而STN液晶則以淡綠色和橘色為主。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片，并將單色顯示矩陣中的每一像素分成三個(gè)子像素，分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，就可以顯示出色彩了。