腕時計、デジタル計器、電子時計、及びほとんどの電卓で使用される液晶表示デバイスは、TN（Twisted Nematic）型デバイスです。一般的に、セグメント方式の数値表示に用いられる液晶ディスプレイの多くがこのTN型に分類されます。

1. 構造原理
ITO（インジウムスズ酸化物）透明導電層を塗布したガラス基板に所定の透明電極パターンを形成します。この透明電極パターンを持つ前後の２枚のガラス基板の間に、正の誘電異方性を持つネマティック液晶材料を挟み込み、周囲をシールして厚みが数マイクロメートル（μm）の扁平な液晶セルを形成します。ガラス内面には配向膜を塗布し、ラビング処理などの配向処理を施すため、セル内の液晶分子はガラス表面に対して平行に配列します。二枚のガラス基板の内面の配向処理方向は互いに直交（90度）しており、このため２枚のガラス基板間に挟まれた液晶分子は90度ねじれた状態で配列します。これが「扭曲ネマティック」液晶表示デバイスという名称の由来です。

2. 動作原理
TN型液晶表示デバイスの液晶セル内で液晶分子が形成するねじれ構造のピッチ（1回転する長さ）は可視光の波長よりもはるかに長いため、一方のガラス基板表面の液晶分子配列方向と平行または直交する直線偏光が入射すると、その偏光方向は液晶層全体を通過する過程で90度回転（旋光）し、反対側の基板から射出されます。このため、この液晶セルは：

平行偏光子間では光を遮断し（遮光状態）、
直交偏光子間では光を通す（透過状態）
という機能を有します。
ここで液晶セルに電圧を印加し、その値がある値（スレッショルド電圧の約2倍）に達すると、液晶分子の長軸は電界方向へ傾斜し始めます。印加電圧が約2倍のスレッショルド電圧に達すると、電極表面近くの液晶分子を除き、両電極間のすべての液晶分子が電界方向に沿って再配列（垂直配列）します。この状態では90度旋光の機能が失われます。

直交偏光子間では旋光作用が失われるため、デバイスは光を通さなくなります（遮光状態）。
平行偏光子間では旋光作用が失われる結果、デバイスは光を遮らなくなり、光が透過します（透過状態）。

したがって、液晶セルを直交または平行な偏光子の間に配置し、液晶セルへの通電のON/OFFにより光の透過状態を変化させることで表示を実現しています。液晶表示デバイスで見える文字が現れたり消えたりするのは、液晶自体が色を変えるからではなく、光を透過させたり遮断したりする結果なのです。

TN型液晶表示デバイスの動作スレッショルド電圧（U）は液晶セル厚に依存しません。 大きな誘電率と小さな弾性定数を有する液晶材料を選択することで、スレッショルド電圧を低減できます。実際の使用では、TN型液晶セルのUは2〜3Vが一般的であり、場合によっては1Vを下回ることもあります。

3. 欠点
TN型液晶表示デバイスには以下のような主な欠点があります。

応答特性の緩慢さ（クロストーク現象）：
TN型液晶の電光特性曲線は急峻ではないため、マトリクス表示方式で用いるとクロストーク（選択画素以外の意図しない表示）が顕著になります。このため、通常はスタティック駆動、または4分周以下のダイナミック駆動が適用可能なセグメント表示に限定されます。現在の最高性能のTN型デバイスでも、8〜16分周駆動が限界です。
応答速度の遅さ：
TN型液晶表示の応答速度は約100ミリ秒（ms）です。このため、静止画または変化の遅い画面の表示にのみ適しており、動画（ビデオ）表示には不向きです。
光透過・遮断の不完全性：
光のON/OFF状態での完全な透過や遮断を実現できず、「灰色の背景に黒い文字」（グレーパペアブラックレター）の表示効果に留まり、理想的な「白い背景に黒い文字」（ホワイトペーパーブラックレター）効果は得られません。このため、画面のコントラスト性能は不十分です。
以上の欠点から、TN型液晶は広く普及・使用されてはいますが、液晶製品の中ではエントリークラスに位置づけられます。