Το υγρό κρύσταλλο αναφέρεται στην ενδιάμεση θέση μιας ουσίας μεταξύ του στερεού (κρύσταλλο) και του υγρού. Όταν τα κρύσταλλα με ένα υψηλό επίπεδο της διαταγής στη μοριακή ακολουθία λειώνουν, γίνονται γενικά υγρά, η οποία δεν έχει τη ρευστότητα αλλά καμία τέτοια διαταγή καθόλου. Εντούτοις, τα λεπτά φραγμός-διαμορφωμένα οργανικά μόρια, όταν λειώνουν τα, κρατούν τη διαταγή τους σε μια μοριακή κατεύθυνση αν και την χάνουν στις μοριακές θέσεις. Στο κράτος στο οποίο τα μόρια είναι σε μια ομοιόμορφη κατεύθυνση, έχουν επίσης τους διαθλαστικούς δείκτες, τις διηλεκτρικές σταθερές και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά παρόμοιους με εκείνους των κρυστάλλων, ανάλογα με την κατεύθυνσή τους, ακόμα κι αν είναι υγρά. Γί αυτό καλούνται υγρό κρύσταλλο. Το διάγραμμα παρουσιάζει κατωτέρω τη δομή 5CB (4-pentyl-4'-Cyanobiphenyl) για παράδειγμα των υγρών μορίων κρυστάλλου.

Ένα παράδειγμα ενός υγρού μορίου κρυστάλλου

 

Μια υγρή επίδειξη κρυστάλλου (LCD) στριμώχνει το υγρό υλικό κρυστάλλου μεταξύ δύο φύλλων του γυαλιού. Χωρίς οποιαδήποτε τάση που εφαρμόζεται μεταξύ των διαφανών ηλεκτροδίων, τα υγρά μόρια κρυστάλλου ευθυγραμμίζονται παράλληλα με την επιφάνεια γυαλιού. Όταν η τάση εφαρμόζεται, αλλάζουν την κατεύθυνσή τους και γίνονται κάθετοι στην επιφάνεια γυαλιού. Ποικίλλουν στα οπτικά χαρακτηριστικά, ανάλογα με τον προσανατολισμό τους. Επομένως, η ποσότητα ελαφριάς μετάδοσης μπορεί να ελεγχθεί με το συνδυασμό της κίνησης των υγρών μορίων κρυστάλλου και της κατεύθυνσης της πόλωσης δύο πιάτων πόλωσης που συνδέονται και με τις τις δύο εξωτερικές πλευρές των φύλλων γυαλιού. Τα LCD χρησιμοποιούν αυτά τα χαρακτηριστικά στις εικόνες επίδειξης.

Αρχή εργασίας ενός LCD

Ένα LCD αποτελείται από πολλά εικονοκύτταρα. Ένα εικονοκύτταρο αποτελείται από τρία υπο--εικονοκύτταρα (κόκκινα/πράσινα/μπλε, RGB). Στην περίπτωση του ψηφίσματος πλήρης-HD, που χρησιμοποιείται ευρέως για τα smartphones, υπάρχουν περισσότερα από έξι εκατομμύριο (1.080 X 1.920 X 3 = 6.220.800) υπο--εικονοκύτταρα. Για να ενεργοποιήσει αυτά τα εκατομμύρια των υπο--εικονοκυττάρων ένα TFT απαιτείται σε κάθε υπο--εικονοκύτταρο. TFT είναι μια σύντμηση για «την κρυσταλλολυχνία λεπτών ταινιών». Ένα TFT είναι ένα είδος συσκευής ημιαγωγών. Χρησιμεύει ως μια βαλβίδα ελέγχου να παρέχει μια κατάλληλη τάση επάνω στα υγρά κρύσταλλα για τα μεμονωμένα υπο--εικονοκύτταρα. Ένα TFT LCD έχει ένα υγρό στρώμα κρυστάλλου μεταξύ ενός υποστρώματος γυαλιού που διαμορφώνονται με TFTs και τα διαφανή ηλεκτρόδια εικονοκυττάρου και ενός άλλου υποστρώματος γυαλιού με ένα φίλτρο χρώματος (RGB) και τα διαφανή αντίθετα ηλεκτρόδια. Επιπλέον, οι πολωτές τοποθετούνται στην εξωτερική πλευρά κάθε υποστρώματος γυαλιού και μια πηγή backlight στην πίσω πλευρά. Μια αλλαγή στην τάση εφάρμοσε στις υγρές αλλαγές κρυστάλλων τη μετάδοση της επιτροπής συμπεριλαμβανομένων των δύο πιάτων πόλωσης, και αλλάζει έτσι την ποσότητα φωτός που περνά από το backlight στην μπροστινή επιφάνεια της επίδειξης. Αυτή η αρχή επιτρέπει στο TFT LCD για να παραγάγει τις εικόνες πλήρης-χρώματος.

Δομή ενός TFT LCD