这种效应是1971年开发的。在两块具有氧化铟锡（ITO）透明电极的玻璃基板上，涂复称为取向层的聚合物薄膜，如聚酰亚胺（PI）。然而，用绒布沿一定方向摩擦，使在取向层表面形成方向一致的微细沟槽。在保证两块玻璃基板上取向层沟槽方向正交条件下，密封成一个盒，盒间隙一般控制在几个微米，如7um。盒留有一个小口灌液晶作，一般用抽真空注的办法灌入正性向列型液晶。然后，用堵口胶把口密封，在液晶盒的玻璃基板外表面上粘贴上线偏振片，使起偏振片的透光轴与该玻片上取向层摩擦方向一致或垂直。起偏振片与检偏振片的透光轴相互正交或平行。
与取向层表面接触的液晶分子由于物理作用将沿沟槽排列，在无电场作用时由于上下取向层沟槽方向正交，使液晶分子排列从上到下扭曲90°，当有电场作用时，由于是正性液晶，电场力使液晶分子沿电场方向排列。显然，只有当电场足够强时（大于阀值场强），电场力克服液晶分子间的相互作用力（弹性形变力），首先是中心层面的分子沿电场取向（垂直上下基板排列），随着电场增强，从中心层逐步扩展到上下基板，最后，除取向层接触面上的液晶分子仍沿沟槽排列外，所有分子都与基垂直排列。这样，在断（OFF）态（无电场作用），当入射光通过起偏振片变为线偏振光，再通过液晶层时，由于液晶的旋光性使线偏振光也随液晶分子旋转90°。如果检偏振片的透光轴与起偏振片的透光轴平行粘贴，就无光输出呈暗态。在能（ON）态（有电场作用），由于液晶分子垂直基板排列，偏振光通过液层时方向不改变。因而可通过检偏振片的透光轴正交粘贴，则可实现白底写、黑字的显示。这种在电场作用下，使液晶分子从原来平行基板扭曲排列（扭转90°）的方式转变为垂直基板排列的方式，从而改变其光学性能的现象称为扭曲效应。
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