Il cristallo liquido è un termine molto familiare per le persone di oggi. Computer, televisori, telefoni cellulari e molti grandi schermi in strada utilizzano il display a cristalli liquidi per realizzare la funzione di visualizzazione.
Alla fine del XIX secolo, i chimici scoprirono che alcune sostanze organiche solide non si trasformano direttamente in liquidi dopo il riscaldamento, ma si trovano tra solidi e liquidi in un certo intervallo di temperatura e poi si trasformano in liquidi a alte temperature. Non è diverso dal liquido che scorre a caso, ma è diverso dal cristallo regolare e ordinato, ha caratteristiche tra i due. Poiché ha al tempo stesso la fluidità, e le proprietà ottiche ed elettriche di cristalli simili, allora si pensava che fosse un cristallo liquido, chiamato semplicemente cristallo liquido.È anche l'opinione che lo stato della materia, oltre ai più comuni stati solidi, liquidi e gassosi, dovrebbe essere aggiunto ai cristalli liquidi e al plasma due stati.
Ora i chimici hanno scoperto che le molecole dei composti capaci di formare cristalli liquidi tendono ad avere una geometria specifica, comunemente molecole con un grande rapporto di lunghe strutture a barre e gruppi con polarità. In un certo intervallo di temperatura, le lunghe molecole a barre dei cristalli liquidi non possono scorrere a volontà come le molecole liquide, ma tendono ad essere disposte e scorrere parallele tra loro nella stessa direzione. La posizione tra le molecole di cristalli liquidi è come un fascio di stuzzi da denti sciolti, quasi paralleli l'uno all 'altro e orientati nella stessa direzione, ma la testa e la coda sono ancora irregolari, non rigorosamente ordinati come i cristalli.
L'esistenza di gruppi polari nelle molecole di cristalli liquidi fa sì che la carica all 'interno della molecola presenta una distribuzione ineguale, portando a che le molecole di cristalli liquidi diventino polari. Pertanto, lo stato di allineamento delle molecole di cristallo liquido sarà influenzato dalla tensione esterna e cambiato, quindi commuta tra trasmissione e opacità. Il display a cristalli liquidi è realizzato sfruttando questo fenomeno. L'iniezione di cristalli liquidi nello strato intercalato di due pezzi di vetro, controllando lo stato di allineamento delle molecole di cristalli liquidi applicando una tensione esterna, può produrre immagini di forme diverse e luminose. Il display a cristalli liquidi ha i vantaggi di una struttura leggera e sottile, basso consumo energetico e bassa tensione di funzionamento, quindi è stato rapidamente eliminato il display a tubi a raggi catodici (CRT) ingombrante, diventando uno dei display principali.
L'orientamento delle molecole di cristalli liquidi è molto ordinato, come un bastoncino contenuto in una scatola rotonda, non importa quanto si agita, la direzione di tutti gli bastoncini è rivolta verso l'alto, anche se la posizione di ciascun bastoncino cambia. Il cristallo liquido è simile a questo, anche se le molecole organiche che compongono il cristallo liquido non hanno un ordine di posizione, ma hanno un ordine di orientamento.