Жидкий кристалл относится к промежуточному состоянию вещества между твердым (кристаллом) и жидкостью. Когда кристаллы с высоким уровнем упорядоченности в молекулярной последовательности расплавляются, они обычно превращаются в жидкость, которая обладает текучестью, но вообще не имеет такого порядка. Однако тонкие органические молекулы в форме стержней, когда они расплавляются, сохраняют свой порядок в молекулярном направлении, хотя и теряют его в молекулярных позициях. В состоянии, в котором молекулы находятся в однородном направлении, они также обладают показателями преломления, диэлектрическими постоянными и другими физическими характеристиками, сходными с характеристиками кристаллов, в зависимости от их направления, даже если они жидкие. Вот почему их называют жидкокристаллическими. На диаграмме ниже показана структура 5CB (4-пентил-4’-цианобифенила) в качестве примера молекул жидких кристаллов.

Жидкокристаллический дисплей (LCD) состоит из жидкокристаллического материала, зажатого между двумя листами стекла. Без приложения какого-либо напряжения между прозрачными электродами молекулы жидких кристаллов выстраиваются параллельно поверхности стекла. При подаче напряжения они меняют свое направление и поворачиваются вертикально к поверхности стекла. Они различаются по оптическим характеристикам в зависимости от их ориентации. Следовательно, количеством пропускания света можно управлять, комбинируя движение молекул жидкого кристалла и направление поляризации двух поляризующих пластин, прикрепленных к обеим внешним сторонам стеклянных листов. ЖК-дисплеи используют эти характеристики для отображения изображений.

ЖК-дисплей состоит из множества пикселей. Пиксель состоит из трех субпикселей (красный/зеленый/синий, RGB). В случае разрешения Full-HD, которое широко используется для смартфонов, имеется более шести миллионов (1 080 x 1 920 x 3 = 6 220 800) субпикселей. Для активации этих миллионов субпикселей в каждом субпикселе требуется TFT-дисплей. TFT - это аббревиатура от "тонкопленочный транзистор". TFT - это разновидность полупроводникового устройства. Он служит регулирующим клапаном для подачи соответствующего напряжения на жидкие кристаллы для отдельных субпикселей. TFT-ЖК-дисплей имеет жидкокристаллический слой между стеклянной подложкой, образованной TFT-дисплеями и прозрачными пиксельными электродами, и другой стеклянной подложкой с цветовым фильтром (RGB) и прозрачными противоэлектродами. Кроме того, поляризаторы расположены на внешней стороне каждой стеклянной подложки, а источник подсветки - на обратной стороне. Изменение напряжения, подаваемого на жидкие кристаллы, изменяет коэффициент пропускания панели, включающей две поляризационные пластины, и, таким образом, изменяет количество света, проходящего от подсветки к передней поверхности дисплея. Этот принцип позволяет TFT-дисплею выдавать полноцветные изображения.