因?yàn)楸娝苤膸讉€(gè)原因，在顯示器上實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)（圖像保持能力）仍然是一個(gè)很有吸引力的特性。在80至90年代，它被視為一種不需要有源矩陣背板就能實(shí)現(xiàn)高顯示行數(shù)的方法。最近，雙穩(wěn)態(tài)顯示在許多圖像更新不頻繁、電池壽命很重要的應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)這種操作，人們研究了多種方法，包括雙穩(wěn)態(tài)液晶（向列相、膽甾相、近晶A相和鐵電相）、電泳、電潤(rùn)濕、電致變色和相變顯示。只有唯數(shù)不多的幾個(gè)這樣的例子曾經(jīng)“跨越鴻溝”，并成功地進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。一個(gè)例子是ZBD-LCD技術(shù)——發(fā)明于20世紀(jì)90年代，廣泛應(yīng)用于電子貨架標(biāo)簽。
ZBD-LCD技術(shù)在無(wú)源矩陣顯示器中使用標(biāo)準(zhǔn)向列相液晶材料。然而，驅(qū)動(dòng)面板的一個(gè)表面不再是使用摩擦定向聚酰亞胺層，而是一個(gè)微觀衍射光柵，該光柵與液晶材料中的長(zhǎng)程有序性相互作用，允許在沒(méi)有任何保持電壓的情況下獲得兩種不同的光學(xué)狀態(tài)。
對(duì)光柵表面進(jìn)行處理，以迫使液晶垂直于局部表面方向（順勢(shì)排列）。這會(huì)在凹槽內(nèi)和凹槽附近的液晶層中產(chǎn)生彎曲和傾斜扭轉(zhuǎn)。基于最佳的光柵振幅與光柵間距之比，在表面附近有兩種不同的向列相液晶結(jié)構(gòu)，它們具有相同的扭轉(zhuǎn)能量。關(guān)鍵的是，這兩種結(jié)構(gòu)在光柵上方的向列相液晶中產(chǎn)生兩種截然不同的預(yù)傾排列。
總之，具有最佳尺寸和化學(xué)性質(zhì)的微觀表面光柵為相鄰的向列相液晶提供兩個(gè)穩(wěn)定的預(yù)傾角（通常為90°和5°）。當(dāng)然，這還不足以創(chuàng)建雙穩(wěn)態(tài)顯示，因?yàn)槲覀內(nèi)匀恍枰环N方法在兩種狀態(tài)之間切換。光柵引起的向列相扭轉(zhuǎn)再一次提供了答案。
撓曲電性是向列相液晶材料的一個(gè)很少使用的特性，它產(chǎn)生于液晶分子本身的微觀形狀，并在液晶分子受到彎曲或張開(kāi)變形時(shí)導(dǎo)致液晶內(nèi)部的宏觀極化。
對(duì)于高傾斜狀態(tài)，凈偏振朝向光柵表面，對(duì)于低傾斜狀態(tài)，凈偏振遠(yuǎn)離光柵表面。因此，可以通過(guò)選擇所施加電脈沖的極性（以類(lèi)似于鐵電液晶的閉鎖方式）來(lái)在狀態(tài)之間進(jìn)行選擇。
由于兩個(gè)光柵狀態(tài)之間存在明顯的能量屏障，因此存在一個(gè)定義明確的電壓閾值（對(duì)于任何給定的脈沖長(zhǎng)度），在該閾值之上，狀態(tài)之間將發(fā)生切換，而在該閾值之下，系統(tǒng)將簡(jiǎn)單地返回其啟動(dòng)狀態(tài)。為了允許被動(dòng)矩陣尋址，需要雙穩(wěn)態(tài)和閾值。這與電泳法不同，例如，電泳法缺乏明確的閾值，因此需要一個(gè)電閾值元件（TFT背板）。
雖然標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)源矩陣STN顯示器難以處理超過(guò)256行，但ZBD LCD的閾值特性允許尋址數(shù)千行被動(dòng)顯示矩陣。事實(shí)上，顯示復(fù)雜度的實(shí)際上限受到電極電阻率和驅(qū)動(dòng)器成本的限制，而不是顯示技術(shù)本身。
制造ZBD液晶顯示器的最大挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)一種成本效益高的方法，將高分辨率衍射光柵圖形化到液晶顯示器的母板玻璃上。直接光刻法證明太慢，太貴。因此，建立了一種復(fù)制工藝，將高成本的光刻膠主光柵復(fù)制到鎳（類(lèi)似于CD/DVD鎳壓模）中，然后將鎳圖案復(fù)制到薄膜（類(lèi)似于全息圖制作）中，該薄膜便宜到可以用作最終紫外固化復(fù)制步驟的常規(guī)耗材以將光柵制作到液晶顯示母板玻璃表面。復(fù)制進(jìn)程速度與STN生產(chǎn)線(xiàn)上的其它制程速度相似。
在光柵復(fù)制步驟之后，該母玻璃與常規(guī)摩擦定向聚合物表面的另一片玻璃面對(duì)面貼合組成液晶空盒。此步驟之后所有下游制程使用與STN通用的設(shè)備和材料。在最常見(jiàn)的ZBD-LCD結(jié)構(gòu)中，光柵被放置在摩擦定向面的對(duì)面，使得低傾斜光柵狀態(tài)導(dǎo)致90°TN排列，而高傾斜狀態(tài)導(dǎo)致HAN（混合向列相）排列。通常，前后偏光片的排列使TN狀態(tài)為白色，而HAN狀態(tài)為黑色。與連續(xù)尋址TN顯示器不同，ZBD液晶顯示器中的雙穩(wěn)態(tài)TN態(tài)在整個(gè)單元中具有非常低的傾斜角，因此具有更寬的視角。
傳統(tǒng)上，反射型液晶顯示器會(huì)受到“金屬狀”反射的影響，這意味著它們只有在顯示器朝向用戶(hù)和光源的鏡面反射條件時(shí)才會(huì)顯示出高反射率。近年來(lái)，新的光成形擴(kuò)散膜已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，它已與ZBD LCD配置結(jié)合使用，以達(dá)到與電泳顯示類(lèi)似的真正紙質(zhì)反射效果。
帶擴(kuò)散膜和不帶擴(kuò)散膜的ZBD液晶顯示器的比較
左圖：正常顯示屏（左）和帶擴(kuò)散膜顯示屏（右）接近鏡面條件視角
右圖：正常顯示屏（左）和帶擴(kuò)散膜顯示屏（右）遠(yuǎn)離鏡面條件視角
ZBD-LCD技術(shù)的最新進(jìn)展還將工作溫度范圍極大提升，操作溫度范圍達(dá)到-10°C至+90°C。圖像在顯示器上的保持溫度范圍擴(kuò)展到了-40°C至+110°C。此外，這些顯示器可以滿(mǎn)足車(chē)載應(yīng)用測(cè)試規(guī)格（例如，在85°C 500小時(shí)）。這些綜合特性使得該顯示技術(shù)可以滿(mǎn)足各種各樣的便攜式、戶(hù)外應(yīng)用，以及一些其它顯示技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足的嚴(yán)酷應(yīng)用環(huán)境。