TN tipo skystųjų kristalų ekranas taip pat vadinamas &, susuktas nematinis (TN) ekranas &, tai yra labiausiai paplitęs skystųjų kristalų ekrano įrenginys. Kai kuriuose įprastuose laikrodžiuose, skaitmeniniuose skaitikliuose, elektroniniuose laikrodžiuose ir daugumoje skaičiuotuvų naudojami LCD ekranai iš tikrųjų yra TN tipo įrenginiai. Paprastai dauguma skystųjų kristalų ekranų, naudojamų rašiklio segmento skaitmeniniam ekranui, yra TN tipo įrenginiai. Todėl tokio tipo skystųjų kristalų prietaisas turėtų būti labiausiai žinomas skystųjų kristalų ekranas.
Pagrindinis TN tipo skystųjų kristalų ekrano struktūrinis principas yra toks: litografiškai išgraviruokite tam tikrą skaidrią elektrinę plokštelę ant stiklo, padengto ITO skaidriu laidžiu sluoksniu, o po to priekyje ir gale sudėkite du stiklo pagrindus skaidriais laidžių elektrodų raštais. Laikykite nematinės skystųjų kristalų medžiagos sluoksnį su teigiama dielektrine anizotropija, tada užsandarinkite aplink jį, kad susidarytumėte plokščią skystųjų kristalų dėžutę, kurios storis yra tik keli mikronai. Kadangi jis yra padengtas išlygiavimo sluoksniu ant vidinio stiklo paviršiaus ir yra išlyginamas, skystųjų kristalų molekulės ląstelėje yra lygiagrečios stiklo paviršiui. Tačiau, kadangi dviejų stiklo gabalų paviršiaus išlyginimo sluoksnių orientacijos apdorojimo kryptys yra statmenos viena kitai, skystųjų kristalų molekulės tarp dviejų stiklo gabalų yra susuktos 90 laipsnių kampu. Tai yra susukto nematinio skystųjų kristalų ekrano pavadinimo kilmė. 1 paveiksle yra TN 2 paveiksle parodyta LCD ekrano struktūros schema.
Kadangi skystųjų kristalų molekulių sukimo momentas TN tipo skystųjų kristalų ekrano įrenginio kameroje yra daug didesnis nei matomos šviesos bangos ilgis, kai skystųjų kristalų molekulės stiklo paviršiaus šone yra išlygiuotos toje pačioje arba stačiakampė tiesiškai poliarizuota šviesa. Po to jos poliarizuotos šviesos kryptis, praeinant per visą skystųjų kristalų sluoksnį, pasisuks 90°, o po to skleis iš kitos pusės. Todėl šis skystųjų kristalų elementas turi ekrano funkciją tarp lygiagrečių poliarizatorių, o paviršius yra tarp stačiakampių poliarizatorių. Šviesa gali būti ekranuota tarp kryžminių poliarizatorių, o šviesa gali būti perduodama tarp stačiakampių poliarizatorių.
Jei skystųjų kristalų dėžutėje įjungta įtampa ir šiuo metu ji pasiekia tam tikrą vertę, ilgoji skystųjų kristalų molekulių ašis pradės pakreipti pagal elektrinio lauko kryptį. Kai įtampa pasiekia maždaug dvigubai didesnę nei slenkstinė įtampa, išskyrus skystųjų kristalų molekules ant elektrodo paviršiaus, visos skystųjų kristalų molekulės skystųjų kristalų elemente ir tarp dviejų elektrodų persidės pagal elektrinio lauko kryptį. Šiuo metu 90° optinio sukimosi funkcija išnyks, o optinio sukimosi tarp stačiakampių poliarizatorių funkcija prarandama. Prietaisas negali perduoti šviesos. Paviršius tarp lygiagrečių poliarizatorių praranda optinio sukimosi efektą, todėl prietaisas nebegali blokuoti šviesos.
Todėl, jei skystųjų kristalų dėžutę pastatysime tarp stačiakampių arba lygiagrečių poliarizatorių, galime naudoti skystųjų kristalų dėžutės energijos įjungimo metodą, kad šviesa pakeistų perdavimo-ekranavimo būseną, kad būtų rodomas jo vaizdas. Paprastai, kai žiūrime į skystųjų kristalų ekraną, juodi ženklai neryškiai pasirodo ne todėl, kad skystųjų kristalų spalva keičiasi, o todėl, kad skystųjų kristalų ekrano įtaisas leidžia šviesai praeiti arba ją sugerti.
