一、TFT LCD的概念
TFT LCD是薄膜晶体管液晶显示器. 其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display, 简称之为TFT LCD. 从它的英文名称中我们可以知道, 这一种显示器它的构成主要有两个特征：一个是薄膜晶体管, 另一个就是液晶本身.
 
二、液晶的分类
物质像水一样都有三态, 分别是固态液态跟气态. 其实物质的三态是针对水而言, 对于不同的物质, 可能有其它不同的状态存在. 以我们要谈到的液晶态而言, 它是介于固体跟液体之间的一种状态, 其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程,只要材料具有上述的过程, 即在固态及液态间有此一状态存在, 物理学家便称之为液态晶体.
因具有异方性结晶所特有的双折射率(birefringence)之光学性质, 即光学异相性(optical anisotropic). 故将这种似晶体的液体命名为液晶.它在某一特定温度的范围内, 会同时具有液体及固体的特性.
 
三、液晶的光电特性：
由于液晶分子的结构为异方性(Anisotropic)，所以所引起的光电效应就会因为方向不同而有所差异，简单的说也就是液晶分子在介电系数及折射系数等等光电特性都具有异方性，因而我们可以利用这些性质来改变入射光的强度, 以便形成灰阶, 来应用于显示器组件上。
 
1、介电系数ε(dielectric permittivity) :
当有外加电场时，液晶分子会因介电系数异方性为正或是负值，来决定液晶分子的转向是平行或是垂直于电场,来决定光的穿透与否。现在TFT LCD上常用的TN型液晶大多是属于介电系数正型的液晶。当介电系数异方性越大的时候，则液晶的临界电压就会越小，这样一来液晶便可以在较低的电压操作。
 
2、折射系数(refractive index) :
由于液晶分子大多由棒状或是碟状分子所形成，因此跟分子长轴平行或垂直方向上的物理特性会有一些差异，所以液晶分子也被称做是异方性晶体。与介电系数一样, 折射系数也依照跟指向矢垂直与平行的方向, 分成两个方向的向量. 分别为n//与n⊥.此外对单光轴(uniaxial)的晶体来说, 原本就有两个不同折射系数的定义. 一个为no,它是指对于ordinary ray的折射系数, 所以才简写成no .而ordinary ray是指其光波的电场分量是垂直于光轴的称之. 另一个则是ne,它是指对于extraordinary ray的折射系数, 而extraordinaryray是指其光波的电场分量是平行于光轴的. 同时也定义了双折射率(birefrigence) Δn = neno为上述的两个折射率的差值.
 
四、液晶的光学特性：
1、偏光板(polarizer)
光波的行进方向, 是与电场及磁场互相垂直的. 同时光波本身的电场与磁场分量, 彼此也是互相垂直的. 也就是说行进方向与电场及磁场分量, 彼此是两两互相平行的.而偏光板的作用就像是栅栏一般, 会阻隔掉与栅栏垂直的分量, 只准许与栅栏平行的分量通过. 所以如果我们拿起一片偏光板对着光源看, 会感觉像是戴了太阳眼镜一般, 光线变得较暗.但是如果把两片偏光板迭在一起, 那就不一样了. 当您旋转两片的偏光板的相对角度, 会发现随着相对角度的不同, 光线的亮度会越来越暗. 当两片偏光板的栅栏角度互相垂直时, 光线就完全无法通过了.而液晶显示器就是利用这个特性来完成的. 利用上下两片栅栏互相垂直的偏光板之间, 充满液晶, 再利用电场控制液晶转动, 来改变光的行进方向, 如此一来, 不同的电场大小, 就会形成不同灰阶亮度了.
 
2、上下两层玻璃与配向膜
这上下两层玻璃主要是来夹住液晶用的. 在下面的那层玻璃长有薄膜晶体管(Thin filmtransistor, TFT), 而上面的那层玻璃则贴有彩色滤光片(Color filter). 如果您注意到的话, 这两片玻璃在接触液晶的那一面, 并不是光滑的, 而是有锯齿状的沟槽. 这个沟槽的主要目的是希望长棒状的液晶分子, 会沿着沟槽排列. 如此一来, 液晶分子的排列才会整齐. 因为如果是光滑的平面, 液晶分子的排列便会不整齐, 造成光线的散射, 形成漏光的现象. 其实这只是理论的说明, 告诉我们需要把玻璃与液晶的接触面, 做好处理, 以便让液晶的排列有一定的顺序. 但在实际的制造过程中, 并无法将玻璃作成有如此的槽状的分布, 一般会在玻璃的表面上涂布一层PI(polyimide), 然后再用布去做磨擦(rubbing)的动作, 好让PI的表面分子不再是杂散分布, 会依照固定而均一的方向排列. 而这一层PI就叫做配向膜, 它的功用就像玻璃的凹槽一样, 提供液晶分子呈均匀排列的接口条件, 让液晶依照预定的顺序排列.