Các phần tử tinh thể lỏng sắp xếp dọc theo khe rãnh.
- Ở trạng thái tự nhiên, các phần tử tinh thể lỏng sắp xếp không theo trật tự. - Khi được tiếp cận với bề mặt có khe rãnh, các phần tử tinh thể lỏng sắp xếp song song dọc theo khe rãnh.
Hình 7.1. Các phần tử tinh thể lỏng trước và sau sắp xếp
Khi các tinh thể lỏng đan xen vào giữa các phiến trên và phiến dưới chúng sắp xếp thẳng hàng với khe rãnh lần lượt theo hướng "a" và "b".
Hình 7.2. Các phần tử tinh thểđược đan xen vuông góc
Các phần tử phía trên dọc theo chiều "a" còn phía dưới dọc theo chiều khác là "b" đẩy tinh thể lỏng sắp xếp theo một cấu trúc xoay 900.
Ánh sáng xuyên qua vùng không gian (khoảng trống) của phần tử sắp xếp
Hình 7.3. Hướng đi của ánh sáng qua khoảng trống
Ánh sáng cũng xoay khi xuyên suốt, hệt như các tinh thể lỏng xoay.
Ánh sáng xuyên qua các tinh thể lỏng, tiếp đó hướng vào các phần tử đã sắp xếp xoay 900 như hình vẽ=> ánh sáng cũng xoay 900 xuyên qua các tinh thể lỏng.
Ánh sáng bẻ uốn cong 900 như các phân tử khi xoay.
Các phần tử sắp xếp khi có điện trường đặt vào
Khi có điện trường đặt vào, tinh thể lỏng cấu trúc lại làm xoay ánh sáng khi xuyên qua.
Cấu trúc phân tử trong các tinh thể lỏng sắp xếp một cách dễ dàng khi có điện trường đặt vào hoặc điện cực Anot ngoài tác dụng. Khi có điện áp đặt, các phân tử tự sắp xếptheo chiều dọc (dọc theo điện trường) và ánh sáng cũng xuyên suốt dọc theo chiều sắp xếp của phân tử.
Chắn sáng với 2 bộ lọc phân cực (Polarizing filters - bộ lọc phân cực) - Khi có điện áp đặt vào, kết hợp cả 2 bộ lọc phân cực làm xoay tinh thể lỏng trở thành 1 hiển thị LCD.
Hình 7.5. Chắn sáng với 2 bộ lọc phân cực
- Ánh sáng sẽ xuyên qua khi hai bộ lọc phân cực sắp xếp với trục phân cực như hình vẽ.
- Ánh sáng sẽ bị chặn khi 2 bộ lọc phân cực sắp xếp với trục phân cựn như hình vẽ phải.
Màn hình LCD
Kết hợp cả hai bộ lọc phân cực và sự xoay của tinh thể lỏng tạo lên một màn hình tinh thể lỏng.
Polarizing Filters: Bộ lọc phân cực Alighnment layers: Sắp xếp lớp Voltage: Điện áp
Light: Ánh sáng
Khi hai bộ lọc phân cực sắp xếp dọc suốt theo hướng vuông góc với trục điện cực, ánh sáng đi vào từ phía trên, đổi hướng 900 dọc theo hướng đường hình soắn ốc của các phân tử tinh thể lỏng, vì vậy ánh sáng xuyên qua bộ lọc dưới.
Khi có điện áp đặt vào, các phân tử tinh thể lỏng nắn thẳng trên đường ra từ hình đường soắn ốc và dừng, đổi hướng rẽ của ánh sáng, do vậy đã ngăn cản ánh sáng xuyên qua bộ lọc dưới (bộ lọc thấp).
Hình vẽ miêu tả nguyên lý điển hình xoay màn hình tinh thể lỏng trong LCD, các tinh thể lỏng nơi mà các phân tử xoay hình đường soắn ốc là đan xen giữa hai bộ lọc điện cực (phân cực). Khi có điện áp đặt vào ánh sáng bị chắn và màn hình xuất hiện đen.