Les cristaux liquides agissent comme un obturateur dans un affichage. Lorsque le pixel est « ouvert », la lumière peut traverser l'écran ; lorsqu'il est fermé, il reste sombre. Le commutateur du pixel s'effectue par un champ électrique. Un LCD typique se compose d'une couche de cristaux liquides enfermée entre deux polariseurs perpendiculaires l'un à l'autre. La lumière traverse le premier filtre, est tournée en fonction de l'agencement des cristaux liquides dans l'écran et atteint le second polariseur. Si un champ électrique modifie cet alignement des cristaux liquides, la lumière — n'étant plus tournée dans la bonne direction — ne peut plus passer le second filtre : le pixel reste sombre.
Cette construction exige que les cristaux liquides aux deux surfaces de verre soient alignés parallèlement aux deux films polariseurs. Ceci est obtenu en revêtant les plaques de verre d'une couche mince de polyimide composée de longues chaînes moléculaires. Lorsque cette couche est frottée avec un chiffon velouté, des rainures microscopiques de quelques angströms de profondeur sont introduites dans la couche de polyimide et les chaînes moléculaires s'alignent dans la direction du frottement. Cela conduit finalement à un alignement des molécules de cristal liquide proches de la surface dans la même direction. Une structure tortillée (twisted) ou hélicoïdale des molécules de cristal liquide en résulte. La torsion des molécules est maximale au centre de l'écran en raison des forces de rappel des molécules ancrées aux bords. Un bon alignement des cristaux liquides par rapport à la couche d'orientation conduit à une faible tension d'adressage des pixels individuels de l'écran, tandis qu'un mauvais alignement de molécules individuelles nécessite un champ électrique plus élevé.
Par conséquent, le procédé de frottement est une étape importante dans la fabrication des LCD. L'ancrage propre des molécules de cristal liquide dans la couche d'orientation dépend de :
- La méthode d'impression de la couche de polyimide. L'impression se fait généralement par impression flexographique. Une direction d'impression antiparallèle à la future direction de frottement améliore l'alignement des cristaux liquides.
- Un frottement bien défini et uniforme de la couche à l'aide d'un chiffon de frottement de type velours.
