Vad är flytande kristall?

En gång trodde man starkt att det fanns tre, och bara tre, tillstånd av materia: fast, flytande och gas. Detta var fallet 1888, när en österrikisk kemist vid namn Friedrich Reinitzer, som arbetade vid universitetet i Prag, arbetade på ett kolesterolbaserat ämne som inte verkade uppfylla hans förväntningar. När han försökte bestämma smältpunkten fann han att ämnet, som var en fast kristall vid rumstemperatur, hade två distinkta smältpunkter vid 293.9ºF (145.5ºC) och 353.3ºF (178.5ºC). Mellan de två punkterna var det en grumlig vätska, och när den värmdes upp över den andra punkten blev den genomskinlig. Reinitzer rådfrågade Otto Lehmann, expert på kristalloptik, som insåg att den grumliga vätskan var ett ospecificerat materiatillstånd, för vilket han myntade namnet flytande kristall.

En flytande kristall är ett ämne som anses vara mellan dess fasta och flytande fas. Ofta är dess molekyler formade som plattor eller stavar – former som tenderar att riktas in i en viss riktning. Den molekylära ordningen i flytande kristaller kan ändras genom att utsätta den för elektriska, magnetiska eller mekaniska krafter.

Det finns två huvudfaser för en flytande kristall. I den nematiska fasen, som är nära att vara flytande, flyter molekyler, men förblir i ordning. I denna fas när en flytande kristall är vad som kallas kolesterisk, kan kristallerna skapa en vriden struktur och reflektera synligt ljus i ett temperaturberoende färgmönster. Kopplingen mellan temperatur och färg gör att de kan användas i termometrar.

Den andra fasen är den smektiska fasen. I denna fas är kristallen nära fast och är ordnad i lager. De flytande kristallerna rör sig inom lager, men inte mellan lager.
LCD-skärmen (LCD) utvecklades i Princeton, New Jersey, vid David Sarnoff Research Center 1963. Monokroma LCD-digitala klockor tillverkades först på 1970-talet och den första kommersiella LCD-TV:n byggdes 1988. LCD-färgdatorskärmar började säljas på 1990-talet och sålde ut CRT-skärmar för första gången 2003. När priserna för LCD-teknik sjönk, såldes fler LCD-TV-apparater än antingen plasma-TV-apparater eller CRT-TV-apparater under julsäsongen 2007.