หลักการทำงานของจอแสดงผลคริสตัลเหลว

เราจำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดแสงสีขาวที่สั่นสะเทือนในทุกทิศทาง และปล่อยให้มันผ่านโพลาไรเซอร์เชิงเส้นเพื่อให้เป็นแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นที่สั่นในทิศทางเดียว แสงโพลาไรซ์เชิงเส้นนี้เปลี่ยนแสงธรรมชาติเป็นแสงโพลาไรซ์เชิงเส้น ในคลื่นแสงนี้ น้อยกว่า 50% ของค่าเริ่มต้นผ่านโพลาไรเซอร์ จากนั้นป้อนสื่อที่มีคุณสมบัติในการหักเหของแสง สื่อนี้มีแกนช้าและแกนเร็ว เมื่อคลื่นแสงเข้าสู่ตัวกลางนี้ จะมีองค์ประกอบตามแนวแกนที่ช้าและองค์ประกอบตามแกนเร็ว เมื่อคลื่นแสงผ่านตัวกลางนี้ เราจะเห็นการหมุนของระนาบโพลาไรซ์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ระนาบโพลาไรซ์ของคลื่นแสงก่อนเข้าสู่ตัวกลางเป็นทิศทางของโพลาไรซ์เชิงเส้น แต่เนื่องจากการหักเหของแสงของผลึกเหลว ก่อนที่มันจะออกจากชั้นผลึกเหลว ทิศทางระนาบโพลาไรซ์ของมันถูกหมุนโดยมุมหนึ่งโดย คริสตัลเหลว ในเวลานี้ หากมีโพลาไรเซอร์ที่เรียกว่าเครื่องวิเคราะห์แบบออปติคัลที่ปลายอีกด้านของชั้นผลึกเหลว ส่วนหนึ่งของคลื่นแสงจะถูกดูดกลืน คลื่นแสงยังสามารถแบ่งออกเป็นสององค์ประกอบตั้งฉากซึ่งกันและกัน ส่วนประกอบหนึ่งขนานกับทิศทางของเครื่องวิเคราะห์ และส่วนประกอบอื่นตั้งฉากกับมัน แน่นอนว่าส่วนประกอบในแนวตั้งฉากกับทิศทางของเครื่องวิเคราะห์จะถูกดูดซับ ในขณะที่ส่วนประกอบอื่น ๆ จะผ่านเครื่องวิเคราะห์ จากนี้ไปเราจะได้คลื่นแสงผ่านโพลาไรเซอร์ที่สอง ทิศทางการสั่นสะเทือนของคลื่นแสงนี้เหมือนกับระนาบการสั่นเดิม แต่แอมพลิจูดของคลื่นแสงจะลดลงเนื่องจากการดูดกลืนบางส่วน

จะเห็นได้ว่าหากเราหาวิธีปรับมุมการหมุนของคลื่นแสงในชั้นผลึกเหลวเป็น 90° แล้วคลื่นแสงจะถูกดูดกลืนอย่างสมบูรณ์ที่โพลาไรเซอร์ที่สองซึ่งดูเหมือนสนามมืดจาก ข้างนอก. หากระนาบโพลาไรซ์ของคลื่นแสงไม่หมุนเลย มันจะผ่านโพลาไรเซอร์ตัวที่สองจนหมด และจะดูเหมือนสนามสว่างจากภายนอก เป็นชั้นผลึกเหลวที่มีการหักเหสองทิศทางที่ควบคุมมุมการหมุนของระนาบโพลาไรเซชัน ซึ่งเป็นการจัดเรียงของชั้นผลึกเหลวที่สัมพันธ์กับทิศทางการแพร่กระจายคลื่นแสง