STN型的顯示原理與TN相類似，不同的是TN扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)的液晶分子是將入射光旋轉(zhuǎn)90度，而STN超扭轉(zhuǎn)式向列場(chǎng)效應(yīng)是將入射光旋轉(zhuǎn)180~270度。 要在這里說明的是，單純的TN液晶顯示器本身只有明暗兩種情形（或稱黑白），并沒有辦法做到色彩的變化。但如果在傳統(tǒng)單色STN液晶顯示器加上一彩色濾光片（color filter），并將單色顯示矩陣之任一像素（pixel）分成三個(gè)子像素（sub-pixel），分別通過彩色濾光片顯示紅、綠、藍(lán)三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，也可以顯示出全彩模式的色彩。另外，TN型的液晶顯示器如果顯示屏幕做的越大，其屏幕對(duì)比度就會(huì)顯得較差，不過藉由STN的改良技術(shù)，則可以彌補(bǔ)對(duì)比度不足的情況。

        傳統(tǒng)的TN-LCD（扭曲向列液晶顯示器件）具有電光響應(yīng)速度緩慢，閾值特性很不明顯的弱點(diǎn)，這給多路驅(qū)動(dòng)造成了困難，使其在大信息量的視頻顯示上受到了限制。通過將TN-LCD液晶分子的扭曲角度由90°加大到180°至360°之間就可以制成STN-LCD（超扭曲向列液晶顯示器件）。STN-LCD大大提高了顯示特性，目前幾乎所有的點(diǎn)陣圖形和大部分點(diǎn)陣字符LCD均已采用了STN模式，STN-LCD技術(shù)在液晶產(chǎn)業(yè)中已處于逐漸成熟和完善的階段。

        將涂有透明導(dǎo)電層的玻璃上光刻形成特定的透明電極，在兩片這種玻璃極板間夾上一層STN-LCD材料，四周密封，形成一個(gè)厚度僅為微米量級(jí)的扁平液晶盒。由于玻璃內(nèi)表面涂有定向?qū)幽げ⑦M(jìn)行了定向處理，盒內(nèi)液晶分子沿玻璃表面平行排列，如果兩片玻璃內(nèi)表面定向?qū)犹幚淼姆较虺室欢ǖ膴A角α，則液晶分子在這兩片玻璃之間以α角度扭曲由于STN-LCD液晶分子在盒中的扭曲螺旋距比可見光波長(zhǎng)大得多，所以當(dāng)垂直于玻璃表面一側(cè)的直線偏振光入射后，其偏光方向在通過整個(gè)液晶層后會(huì)被扭曲α角度另一側(cè)射出，因此此液晶盒具有在成α角度偏振片間透光的作用和功能。

        如果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(zhǎng)軸將開始沿電場(chǎng)方向傾斜，當(dāng)電壓達(dá)到2倍閾值電壓后，除電極表面的分子外，所有的液晶盒內(nèi)兩電極之間的液晶分子都變成沿電場(chǎng)方向的再排列，這時(shí)α角度旋光功能消失，在成α角度的偏光片之間失去了旋光作用使器件不能再透光。因此，將STN-LCD放在成α角度的偏振片之間就可以用給液晶盒通電的辦法使光改變其透過和遮住狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)顯示的功能。

STN-LCD的閾值電壓Vth可以表示為

其中ΔX為STN-LCD介電常數(shù)，k11、k22和k33為其彈性系數(shù)。