Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) по своей природе пассивны, т.е. требуют внешнего освещения, и основаны на изменении оптической плотности жидкого кристалла.
Жидкие кристаллы образуются органическими соединениями, молекулы которых обычно имеют удлиненную палочкообразную форму. По структуре жидкие кристаллы подразделяются на нематические, смектические и холестерические.
Нематические жидкие кристаллы получили название от слова «немое», что в переводе с греческого означает нить (рис.3.14, а).

Они обладают следующими свойствами:

- удлиненные молекулы имеют сильно вытянутую нитевидную конфигурацию;
- в равновесном состоянии молекулы ориентируются преимущественно вдоль оптической оси кристалла;
- межмолекулярные силы взаимодействуют очень слабо, что позволяет легко изменять структуру жидкого кристалла, ориентируя молекулы под влиянием внешних воздействий (температуры, электрического и магнитного поля, давления и т.д.);
- оптическая и электрическая анизотропия, т.е. значения показателя преломления, диэлектрической и магнитной проницаемости, удельного сопротивления, вязкость и другие параметры вдоль больших осей молекулы и перпендикулярно ему различны.

Под действием слабого электрического поля оси молекул с высокой диэлектрической проницаемостью ε ориентируются параллельно полю. При достижении напряжением электрического поля некоторого порогового значения устойчивая доменная структура разрушается и возникает ячеистая. Появляется гидродинамическое течение. При дальнейшем повышении напряжения течение в жидкости становится турбулентным, а вещество оптически неоднородным. Прозрачный в исходном состоянии жидкий кристалл в таком неупорядоченном состоянии становится мутным, как матовое стекло, и рассеивает свет во всех направлениях. После снятия электрического поля эффект динамического рассеяния исчезает. Поле может быть постоянным и переменным с низкой частотой (до 102...104 Гц в зависимости от материала). Время, за которое устанавливается состояние динамического рассеяния, составляет 1...10 мс, а время, за которое оно исчезает после снятия электрического поля, - 20.. .200 мс. Время установления и исчезновения состояния динамического рассеяния характеризует быстродействие жидкокристаллических материалов. У индивидуальных жидкокристаллических соединений быстродействие выше, чем у смесей. Оно повышается с увеличением напряжения электрического поля.
Жидкокристаллическая ячейка для построения буквенно-цифрового индикатора, в которой используют эффект динамического рассеяния, состоит из двух стеклянных пластинок. На внутреннюю поверхность одной пластинки наносят тонкий прозрачный слой электрода, имеющего форму буквы, цифры или какого-либо знака. На внутреннюю поверхность другой пластины - тонкий слой зеркального электрода. Промежуток между стеклами, который составляет примерно 5.. .50 мкм, заполняют жидким кристаллом, а по периметру герметизируют. При подаче порогового напряжения (обычно 8...50 В) молекулы жидкости в пространстве между электродами начинают вращаться и рассеивать падающий свет. Через прозрачный электрод виден яркий рисунок, соответствующий букве, цифре или знаку (рис.3.15).

Существуют индикаторы и в проходящем свете. В этом случае вместо зеркальной пластины устанавливается также прозрачная.
Жидкие кристаллы имеют довольно высокое удельное электрическое сопротивление, поэтому потребляемая ячейкой мощность не превышает 1 Вт/м2, газоразрядный и люминофорный индикаторы потребляет 103 Вт/м2, светодиоды - 105 Вт/м2.
В качестве нематических жидких кристаллов используют органические соединения азометины, сложные ароматические эфиры, а также их смеси.
Смектические жидкие кристаллы получили свое название от слова «смектос», что в переводе с греческого означает мыло.
В смектических жидких кристаллах параллельно ориентированные молекулы упакованы в слои (рис.3.14, б), поэтому имеют большую степень упорядоченности. Слоистая упаковка молекул создает анизотропию не только оптических, но и механических свойств, так как слои легко смещаются относительно друг друга. К смектическим жидкокристаллическим материалам относятся мыльные растворы.
Холестерические жидкие кристаллы получили свое название от слова «холестерин», что означает желчь.
В холестерических жидких кристаллах пластинчатые молекулы также укладываются в слои, но они выстраиваются по пространственной спирали, поэтому их ориентировка плавно меняется от слоя к слою (рис.3.14, в).
Основными преимуществами жидкокристаллических индикаторов являются малое потребление энергии, хорошие яркость и контрастность изображения при сильном внешнем освещении, согласованность по уровням напряжения с электронными элементами, созданными по КМОП-технологии, простота конструкции и долговечность. К недостаткам относятся малый интервал рабочих температур и большая инерционность.
Пример обозначения ЖКИ: ИЖЦ5-6/7 – индикатор, жидкокристаллический, цифровой, номер разработки 5, многоразрядный с числом разрядов 6 на 7 сегментов.