液晶物质早在1888年被人们发现,而对它的应用却是在20世纪60年代才开始,那时人们发现了液晶动态散射现象,用它显示钟表、电表、仪器及数字式电子计算机等商品。
液晶是处于兼有液体和晶体中间状态的一种有机化合物。不同的液晶物质的温度范围不同,有的低端温度在零下20摄氏度以下,有的高端温度则达到100摄氏度以上。在低端温度以下,液晶为普通晶体,没有流动性,在高端温度以上,液晶便成了透明的液体,失去了光学特性,它只有在中间状态的温度范围内才显示出液晶的奇特性质。据目前所知,液晶物质已有3000多种,它们大多为芳香族有机化合物。
根据分子排列结构的不同,液晶可分为三种类型:近晶型、向列型和胆甾型。近晶型液晶分子以层状排列,每一层分子的长轴彼此平行且垂直于层面;向列型液晶的棒分子长轴彼此平行,但不分层;胆甾型液晶是胆甾醇衍生物,它的每层分子排列方向相同。
液晶体在外界场如温度、电场、机械等作用下,分子排列和光学特性会产生许多奇妙的变化,目前用液晶体作为显示材料,主要是应用它在电场作用下发生的电光效应。电子手表、袖珍计算机普遍用液晶制成七段“日” 字型显示器件,每个器件可显示10个数码或任何一个字母,这种显示装置的物理基础就是液晶电光效应之一的动态散射效应。电光效应可用于数字或文字的显示,也可用于活动图像的显示。
近年来,液晶的彩色显示已实现,它利用电场引起液晶的双折射现象,按照外加电压的高低,显示出红色、绿色或黄色,这些颜色是由偏振光的相干而得到的,它不仅是液晶平面显示的彩色电视的基础,而且可用于工业上作温度、应力的测定。