常見的手表、數(shù)字儀表、電子鐘及大部分計(jì)算器所用的液晶顯示器件都是 TN 型器件。

一般，只要是筆段式數(shù)字顯示所用的液晶顯示器大都是 TN型器件。

1.結(jié)構(gòu)原理

將涂有ITO透明導(dǎo)電層的玻璃光刻上一定的透明電極圖形，將這種帶有透明導(dǎo)電電極圖形的前后兩片玻璃基板夾持上一層具有正介電各向異性的向列相液晶材料，四周進(jìn)行密封，形成一個(gè)厚度僅為數(shù)微米的扁平液晶盒。在玻璃內(nèi)表面涂上一層定向心膜，并進(jìn)行定向處理，因此在盒內(nèi)液晶分子沿玻璃表面平行排列。兩片玻璃內(nèi)表面定向?qū)佣ㄏ蛱幚淼姆较蚧ハ啻怪?，液晶分子在兩片玻璃之間呈90°扭曲，這就是扭曲向列液晶顯示器件名稱的由來。

2. 工作原理

TN型液晶顯示器件中液晶分子在盒中的扭曲螺矩遠(yuǎn)比可見光波長大得多，所以當(dāng)沿一側(cè)玻璃表面的液晶分子排列方向一致或正交的直線偏振光射入后，其偏光方向在通過整個(gè)液晶層后會(huì)被扭曲90°由另一側(cè)射出，因此這個(gè)液晶盒具有了在平行偏光片間可以遮光而在正交偏光片間可以透光的作用和功能。

如果這時(shí)在液晶盒上施加一個(gè)電壓并達(dá)到一定值后，液晶分子長軸將開始沿電場方向傾斜，當(dāng)電壓達(dá)到約兩倍閾值電壓后，除電極表面的液晶分子外，所有液晶盒內(nèi)兩電極之間的液晶分子都變成沿電場方向的再排列。這時(shí)，90°旋光的功能消失，在正交偏光片間失去旋光作用，使器件不能透光。而在平行偏光片之間由于失去了旋光作用，使器件也不再能遮光，如圖所示。

因此，如果將液晶盒放置在正交或平行偏光片之間，即可通過給液晶盒通電的辦法改變光的透過、遮住狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)顯示。平時(shí)我們看見液晶顯示器件時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的黑字，不是液晶在變色，而是液晶顯示器件使光透過或被吸收所致。

TN型液晶顯示器件的工作閾值電壓U與液晶盒厚度無關(guān);選擇大介電常數(shù)和小彈性常數(shù)可使閾值電壓變小，實(shí)際使用中TN 型液晶盒的U為2~3V，有時(shí)在1V以下。

3.缺點(diǎn)

TN 型液晶顯示器件的主要缺點(diǎn)如下。

(1)TN型液晶的電光特性不陡，所以工作在點(diǎn)陣顯示方式下交叉效應(yīng)嚴(yán)重，一般只適用于靜態(tài)驅(qū)動(dòng)或四路以下的動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的筆段型顯示中。目前TN型最好的器件也只可能實(shí)現(xiàn)8~16路驅(qū)動(dòng)。

(2)電光響應(yīng)速度慢。TN型液晶顯示的響應(yīng)速度為100ms左右，所以只適于顯示靜止或

變化比較慢的畫面，視頻顯示是TN型液晶所不能勝任的。

(3) 光透過和關(guān)閉都不徹底。只能做到灰紙黑字的效果，而達(dá)不到白底黑字的效果，所以顯示畫面時(shí)對比度不理想。

以上這些缺點(diǎn)決定了TN型液晶雖然被廣泛地使用，但只限于液晶中的低檔產(chǎn)品。