Los cristales líquidos suelen ser moléculas rígidas en forma de varillas que tienden a mostrar cierto grado de orden intermolecular incluso cuando son teóricamente líquidos (hay un buen resumen en Wikipedia). Esto sucede porque las partes rígidas polarizables de las moléculas pueden tener interacciones direccionales relativamente fuertes incluso en la fase líquida.

Algunas de las estructuras que forman pueden rotar el plano de la luz polarizada. Puedes intuir por qué saber que las lentes polarizantes consisten en moléculas altamente ordenadas cuya interacción con la luz depende en gran medida de la dirección. En los líquidos normales, las orientaciones moleculares son efectivamente aleatorias, por lo que, incluso en cada molécula que interactúa con la luz dependiendo de su orientación, este efecto desaparece debido a la aleatoriedad de la estructura general. Los cristales líquidos forman estructuras donde existe la posibilidad de un orden a gran escala que permita macroefectos sobre la polarización (al igual que la estructura rígida en una película polaroid).

La otra cosa que hace que los cristales líquidos sean útiles es que el Los detalles del ordenamiento en el líquido pueden verse afectados por campos eléctricos externos, especialmente en películas delgadas de los compuestos. En principio, esto es posible cuando cualquier molécula es polar (es decir, tiene un dipolo eléctrico neto). Por supuesto, hacer una exhibición efectiva requiere un gran ajuste fino de la estructura eléctrica, mecánica y química, pero los detalles básicos son simplemente que las moléculas se ven afectadas por campos eléctricos y esto permite cierto control de la macroestructura que, a su vez, , altera la forma en que el cristal líquido interactúa con la luz. el efecto no se "enciende" en el campo, simplemente se modifica y eso es suficiente para hacer una tecnología de visualización viable.

Los cristales líquidos tienen una larga historia. Los primeros compuestos que se sabe que muestran un comportamiento de cristal líquido es el benzoato de colesterol, la primera molécula que se muestra a continuación, que fue descubierta en 1888. Las otras estructuras muestran algunas moléculas reales desde los primeros días de las pantallas LCD hasta los desarrollos modernos. Para obtener más ejemplos de la historia, hay un excelente resumen de Merck (uno de los principales fabricantes) en esta presentación de diapositivas.