上图中 , 光源所产生的光为自然光 , 它的振动方向是任意角度的 , 在经过某一偏振方向的偏振片后 , 透出来的光的振动面就只限于某一固定方向 , 因此 , 我们将从偏振片透出来的光叫做平面偏振光或线偏振光(polarized light) 。
同样的光源 , 我们换另一个偏振方向的偏振片 , 其效果如下图所示:

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如果两块偏振片重叠在一起 , 且偏振方向的相对角度发生变化时 , 你会发现透过偏振片的光线亮度也会随之而变化 , 相对角度越大(最大90度) , 则光线越暗 , 如下图所示:
当两块偏振片互相垂直(90度)时 , 自然光就完全无法透过了 , 如下图所示:

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这就是液晶显示器的基本结构中偏光膜存在的意义 , 如下图所示:

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我们都知道 , 人的眼睛之所以能看到物体 , 是因为物体表面有光线的反射 , 液晶显示的基本原理也是这样:只要我们能够控制两片偏光膜的相对角度 , 就可以控制透光量的大小 , 继而达到控制亮度(灰阶)的目的 , 简单吧 , 么么哒!
但是实际应用中 , 你总不能手动或自动控制偏振片的相对角度来控制透光度吧?因此 , 我们通常在两块偏振片中间注入液晶分子 , 利用液晶分子的特性来控制透光度!那液晶分子又是如何控制光线的透光量呢?我们先来简单了解一下液晶 。
液晶是一种介于固态和液态之间的有机化合物 , 不但具有固态晶体光学特性 , 又具有液态流动特性 , 它具有黏性(visco-sity)、弹性(elasticity)、极化性(polarizalility)等物理特性 。
目前发现的液晶物质已有近万种 , 构成液晶物质的分子 , 大体上呈细长棒状或扁平片状 , 并且在每种液晶相中形成特殊排列 。由杆形分子形成的液晶 , 其液晶相共有三大类:近晶相网(Smectic liquid crystals)、向列相(Nematic liquid crystals)和胆甾相(Cholesteric liquid crystals) 。【我们主要了解向列相液晶就可以了 , 其它类型可自行参考相关资料】 。
向列相液晶的粘度小且富于流动性 , 主要是由于向列相液晶各个分子容易顺着长轴方向自由移动 , 不少向列相液晶的粘滞系数是水的粘滞系数的数倍 。向列相液晶分子的排列和运动比较自由 , 对外界作用相当敏感 , 因而应用广泛 。
从流体力学的观点来看 , 液晶的黏性和弹网性使其成为具有一定排列性质(有序性)的液体 , 因此 , 液晶会依照外部施加作用力量的不同方向 , 从而会有不同的效果 , 正如同一堆长木棍扔进流动的河水中 , 起初会显得很凌乱 , 但过了一会儿 , 随着长木棍在河水中飘流 , 所有长木棍的长轴方向都自然的变成与河水流动的方向一致 , 如下图所示:

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与液晶分子最接近的那一层为配向膜(定向层) , 当我们将这种液晶分子注入到两片配向膜之间后 , 液晶分子就会自然排列成如下图所示:
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