مبدأ عمل شاشة LCD:
في لوحات عرض TN-LCD LCD التي يقل سمكها عن 1 سنتيمتر، تكون عادةً مصنوعة من ركيزتين زجاجيتين كبيرتين مع مرشحات الألوان، وأفلام المحاذاة، وما إلى ذلك، محصورة بالداخل، ولوحين استقطاب ملفوفين بالخارج. يمكنهم تحديد الحد الأقصى للتدفق الضوئي وتوليد الألوان. مرشح الألوان هو مرشح يتكون من ثلاثة ألوان: الأحمر والأخضر والأزرق، والتي يتم تصنيعها بشكل منهجي على ركيزة زجاجية كبيرة. يتكون كل بكسل من وحدات (أو وحدات بكسل فرعية) من ثلاثة ألوان. إذا كانت هناك لوحة بدقة 1280 × 1024، فهي تحتوي في الواقع على 3840 × 1024 ترانزستورات وبكسلات فرعية.
الزاوية العلوية اليسرى (المستطيل الرمادي) لكل بكسل فرعي عبارة عن ترانزستور رقيق غير شفاف، ويمكن لمرشح الألوان إنتاج الألوان الأساسية الثلاثة لـ RGB. تحتوي كل طبقة بينية على أخاديد تشكلت على أقطاب كهربائية وأغشية محاذاة، وتمتلئ الطبقات البينية العلوية والسفلية بطبقات متعددة من جزيئات الكريستال السائل (مع مساحة بلورية سائلة أقل من 5 × 10-6 م). داخل نفس الطبقة، على الرغم من أن مواضع جزيئات البلورات السائلة غير منتظمة، إلا أن اتجاهات محورها الطويلة تكون موازية للوحة الاستقطاب. من ناحية أخرى، بين الطبقات المختلفة، تكون المحاور الطويلة لجزيئات البلورات السائلة ملتوية بشكل مستمر بمقدار 90 درجة على طول المستوى الموازي للوحة الاستقطاب.
ومن بينها، فإن اتجاه المحاور الطويلة لطبقتين من جزيئات الكريستال السائل المتاخمة للوحة الاستقطاب يتوافق مع اتجاه استقطاب لوحة الاستقطاب المجاورة. يتم ترتيب جزيئات البلورات السائلة بالقرب من الطبقة البينية العليا في اتجاه الأخدود العلوي، بينما يتم ترتيب جزيئات البلورات السائلة في الطبقة البينية السفلية في اتجاه الأخدود السفلي. وأخيرًا، يتم تعبئتها في خلية بلورية سائلة ويتم توصيلها بالمحرك IC، وIC التحكم، ولوحة الدائرة المطبوعة.
في الظروف العادية، عندما يسلط الضوء من الأعلى إلى الأسفل، لا يمكن إلا لزاوية واحدة من الضوء أن تخترقه. يتم توجيهه إلى أخاديد الطبقة البينية العليا من خلال لوحة الاستقطاب العلوية، ثم يخرج من لوحة الاستقطاب السفلية من خلال الترتيب الملتوي لجزيئات الكريستال السائل، مما يشكل مسارًا كاملاً لاختراق الضوء.
يتم توصيل الطبقة البينية لشاشة LCD بلوحتين مستقطبتين، ويكون ترتيب وزاوية النقل لهاتين اللوحتين المستقطبتين هو نفس ترتيب الأخدود للطبقات البينية العلوية والسفلية. عندما يتم تطبيق جهد معين على طبقة الكريستال السائل، بسبب تأثير الجهد الخارجي، ستغير البلورة السائلة حالتها الأولية، ولن تعد مرتبة بالطريقة العادية، وتصبح في وضع مستقيم. لذلك، سيتم امتصاص الضوء الذي يمر عبر البلورة السائلة بواسطة لوحة الاستقطاب الثانية، وسيظهر الهيكل بأكمله معتمًا، مما يؤدي إلى ظهور اللون الأسود على شاشة العرض. عندما لا يتم تطبيق أي جهد على طبقة الكريستال السائل، تكون البلورة السائلة في حالتها الأولية وتقلب اتجاه الضوء الساقط بمقدار 90 درجة، مما يسمح للضوء الساقط من الإضاءة الخلفية بالمرور عبر الهيكل بأكمله، مما يؤدي إلى ظهور اللون الأبيض على شاشة العرض. من أجل تحقيق اللون المطلوب لكل بكسل مستقل على اللوحة، يجب استخدام مصابيح الكاثود الباردة المتعددة كمصدر للإضاءة الخلفية للشاشة.