Display de Cristal Líquido Monocromático (passivo)

        A grande vantagem de um display de cristal líquido reside no fato de que todos os efeitos eletro-óticos são passivos. Um cristal líquido não emite luz: somente a modula. A luz pode ser somente ambiental, o que geralmente ocorre, ou de uma fonte auxiliar. A não emissão de luz pelo cristal líquido permite que a energia consumida seja muito baixa, o que o torna diretamente compatível com a microeletrônica alimentada por pilhas.
        O LCD é formado seqüencialmente pelas seguintes partes: um polaróide, um vidro duplo soldado, contendo o cristal líquido entre eles, um segundo polaróide e um espelho refletor acizentado (ele também pode possuir partes coloridas).

        Os polaróides (P1) e (P2) estão respectivamente sobre e sob os vidros (V1) e (V2) e suas grade de polarização ficam perpendiculares entre si. Entre os vidros fica o cristal líquido. Nas superfícies dos vidros existem circuitos elétricos condutores transparente, impressos através da técnica de deposição de filmes finos .Estes circuitos (indicado no desenho por um traço refoçado), quando acionados eletricamente, formam os elementos alfanuméricos que lidos nos mostradores.

        A figura acima mostra um LCD na ausência de um campo elétrico: a luz incidente é polarizada no polaróide (P1) na direção esquerda-direita. As superfícies dos vidros que ficam em contato com o cristal líquido sofrem um tratamento especial. Assim as moléculas do cristal líquido se acomodam de maneira que fiquem paralelas aos vidros na mesma direção e sentido das grades polarizadoras de cada polaróide. Isto significa que o cristal líquido encontra-se na fase colestérica com uma torção de 90o, rotacionando assim a direção de polarização da luz, através de sucessivas polarizações transversais a cada molécula . O polaróide (P2) tem a direção de polarização para dentro e fora da página, que é exatamente a mesma direção de polarização com que a luz encontra este polaróide. Atrás do segundo polarizador, o espelho causa a reflexão da luz incidente, que percorre o caminho de volta e faz com que a célula apareça de forma clara.

        A figura ao acima mostra um LCD na presença de um campo elétrico: se a voltagem aplicada é maior que o valor de transição de Freedericksz (" 1V), as moléculas tendem a se alinhar com o campo. As moléculas próximas à superfície não estão muito livres para se orientar com o campo, mas as moléculas próximas ao meio do cristal líquido estão razoavelmente livres. O campo elétrico, desta forma, causa a mudança de orientação do diretor no meio do cristal líquido e esta mudança decresce com a aproximação das superfícies. Esta deformidade na torção do cristal líquido faz com que a direção de propagação da luz seja rotacionada apenas muito fracamente, significando que a maior parte da luz que atravessa o polarizador 1 não pode atravessar o polarizador 2. Como não há luz incidente no espelho, não há reflexão e a célula aparece escura.

        Interação molécula e o campo elétrico

        O campo elétrico provocado pelo transistor exerce uma força sobre as cargas da molécula do cristal líquido, que podem ser eletricamente neutras ou polarizadas.
Se as moléculas são eletricamente neutras o campo irá provocar uma separação das cargas, fazendo com que uma extremidade fique com excesso de cargas negativas, e a outra extremidade, portanto, fique com falta de elétrons ,ou seja, fique com excesso de cargas positiva (a isso chamamos de dipólo induzido). Então a molécula se orientará conforme a orientação do campo.
Se a molécula estiver eletricamente polarizada, ele possuindo naturalmente uma separação de carga (a isso chamamos de dipólo permanente), então a molécula irá se orientar conforme a direção do campo.