1、今天我們將要討論的是關于液晶的基礎知識。 
2、我們先大致了解一下液晶分子，然后仔細研究一下使液晶工作的電特性和光特性：先講電介質的各向異性；再談液晶對電場的響應；之后是液晶分子的雙折射光學特性；然后是偏光鏡，最后再了解一下三種最具商業(yè)價值的工作模式：扭曲向列型、IPS、MVA。
4、液晶分子有很多種，這是其中的一種�？傮w上講，在一個液晶面板中由是很多種液晶分子組成的混合物，提供許多附加的特性，但本質上都是一個具有堅硬頭部和柔韌尾部的長圓柱體分子。它堅硬的頭部在室溫下是結晶態(tài)，但由于那個柔韌的尾部在室溫下的擺動阻止液晶分子凝結成為固體。這種結構賦予它與眾不同的熔融特性，它是介于晶體和液體之間的狀態(tài)。
5、液晶有許多種類，這里的幾種是最主要的，近晶型、膽甾型和向列型。我們將主要的精力集中在向列型液晶上，就是右邊的這種。它是到目前為止用在顯示技術上最重要的原材料，包括扭曲向列型、IPS和MVA模式。
6、向列型液晶的排列： 如圖中左側的這幅圖所示：這是一個橢圓柱形的液晶分子。它可以在任何方向平移，它可以如圖所示在x軸方向自由的向前或向后的橫向移動，包括紙面所示的向上和向下以及向里和向外的方向。它甚至可以在長軸方向旋轉。它在圖中y軸和z軸方向不可以自由的擺動和旋轉。它被它鄰近的分子所限制。這個分子所有的鄰近都是順著它排列的，當它試圖在y和z方向擺動時，會撞到它的鄰居，所以受到了限制。
這就是基本的模型，你所看到的這些是它的液體方面的特性。
首先，它可以在任何方向平移，它可以在其中的一個方向旋轉，但在另外兩個方向的旋轉被限制，這就決定了它的晶體特性，所以它是液晶，在兩者之間的混合物。
7、現在讓我們討論一下液晶分子的電特性模型。分子在電場中通常會充電，之后被極化。在電場的影響下分子產生的特殊電子云分布會使分子產生形變。當對分子加一個橫向的電場，它將會極化。對于各向同性的介質，在各個方向的極化是相等的，不會考慮電場的方向性�？梢缘玫较嗤�的極化結果，所以這個極化結果在這幅圖中稱為‘P’。它是一個矢量，充電后最終得到一個對準電場方向的正、負兩極。有些分子可以極化，幾乎所有分子的極化在不同方向是不同的，但通常在一種液體或非晶體中，所有的分子是隨機指向任何方向的，所以總體上得到一個各向同性的結果。
 
8、但是在晶體中可以得到各向異性的結果。在三個有效方向中可以得到其中一個方向的極化效果好于另外兩個方向。Two of them, it’s going to turn out to average together, we’ll see that in a minute. 
你能看到的是：當電場方向平行于長軸方向時，分子的極化效果非常的好；但當電場方向平行于分子短軸方向時，它的極化效果并不是很好。這就是引起液晶許多特性的電介質各向異性。
 
9、它是怎樣工作的呢？當一個液晶分子可以自由的旋轉，它有一個主要軸和兩個次要軸。分子的旋轉允許它的兩個次要軸相互平均，這就是這副圖試圖展示給你的：垂直介電常數是兩個垂直介電常數的平均值。它可以極化，并且它通常是極化的，這兩個中的一個稍微好于其它的方向。但是因為它的自由旋轉，它的平均化，使得它實際上具有兩個介電常數，這就是液晶分子所具有的特性。這個階電常數是ε，或者是平行于長軸的εparallel，或者是垂直于長軸的εperpendicular。  
10、那么現在我們該怎樣做呢？
  首先，我們認識到這個分子在電場中會經歷轉動，因為它在長軸方向的極化要好于其它方向。我們來看轉動是怎樣產生的。在這種情況下，當這個分子稍微橫向于電場時，由于分子極化，其中一端會帶正電，并且由于庫侖力（qE）的作用，會被吸引到電場的負極方向。相反的，分子的負極一端會被吸引到電場的正極。這就會造成分子的轉動。
事實上，由于有兩個介電常數、兩個極化軸，將會產生一個轉動的競爭。所以會產生一個使長軸平行于電場方向的轉動和一個使短軸平行于電場方向的轉動，由于長軸方向極化效果更好，所以這個方向的轉動會獲勝。
11、在這幅圖中可以看到一個你所期待的描述轉動的公式。我們來看詳細資料：