液晶(山東大學---鄧振全)

1、神奇的高分子材料神奇的高分子材料LCLC液晶液晶姓名學院人們熟悉的物質(zhì)狀態(tài)（又稱相）為氣、液、固，較為生疏的是電漿和液晶。 1888年，奧地利植物學家萊尼茨爾（F.Reinitzer，18571927）在加熱膽甾醇苯甲酸酯試驗時發(fā)現(xiàn)，當加熱使溫度升到一定程度（大約145時）后固體結晶開始溶解，成為呈混濁態(tài)的粘稠液體；如果繼續(xù)加熱到179時，它似乎再次熔化，變成清澈透明的液體。后來，德國物理學家萊曼（O.Lehmann，18551922）又通過偏光顯微鏡發(fā)現(xiàn)這種材料具有雙折射現(xiàn)象，他闡釋了這一現(xiàn)象，并提出“液晶”（即液態(tài)晶體，Liquid Crystal，LC）這一學術用語。之后，人們便公認這萊

2、尼茨爾和萊曼是液晶的發(fā)現(xiàn)者與創(chuàng)始人。 萊尼茨爾好比是既不象馬，又不象驢的騾子,所以有人稱它為有機界的騾子. 液晶的特性與效應液晶的特性與效應液晶是介于液體與晶體之間的一種物質(zhì)液晶是介于液體與晶體之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。它既有液體的流動性，又有晶體狀態(tài)。它既有液體的流動性，又有晶體的取向特性。目前液晶材料都是長型分的取向特性。目前液晶材料都是長型分子或盤型分子的有機化合物，是一種非子或盤型分子的有機化合物，是一種非線性的光學材料。當液晶分子有序排列線性的光學材料。當液晶分子有序排列時表現(xiàn)出光學各向異性，光通過液晶時，時表現(xiàn)出光學各向異性，光通過液晶時，會產(chǎn)生偏振面旋轉，雙折射等效應。會產(chǎn)生偏振面旋轉

3、，雙折射等效應。液晶分子是含有極性基液晶分子是含有極性基團的極性分子，在電場團的極性分子，在電場作用下，偶極子會按電作用下，偶極子會按電場方向取向，導致分子場方向取向，導致分子原有的排列方式發(fā)生變原有的排列方式發(fā)生變化，從而液晶的光學性化，從而液晶的光學性質(zhì)也隨之發(fā)生改變，這質(zhì)也隨之發(fā)生改變，這種因外電場引起的液晶種因外電場引起的液晶光學性質(zhì)的改變稱為液光學性質(zhì)的改變稱為液晶的電光效應。晶的電光效應。 當讓光線穿過兩塊不同的偏振片時，通常第二塊偏振片上不會有光亮出現(xiàn)，即呈暗色，因為穿過第一塊偏振片的偏振光將被第二塊偏振片完全吸收。如果在兩正交偏振片之間放入一般液體，什么變化也沒有，因為一般液體

4、不影響光的偏振，所以穿過第一塊偏振片的偏振光仍被第二塊偏振片吸收。液晶的雙折射性液晶的雙折射性但由于液晶長形分子的緣故，光沿與長形分子平行方向和沿長形分子垂直方向通過時的速度并不同。即如果在上述情況下放入液晶，就會有亮光出現(xiàn)，也就是說，放入液晶后，偏振光的偏振方向發(fā)生了某種旋轉，因而能夠從第二塊偏振片上射出。因此說液晶有雙折射性（refringent）。換句話說，就是要用兩個折射率來描述這種異常行為。也正是有了液晶的這一特性，使得在光學顯微鏡的正反偏振片下精確地研究液晶成為可能。這一特性，也是大多數(shù)液晶應用的基礎。把液晶物質(zhì)置于兩塊偏振片之間，其雙折射性就可以清楚地展現(xiàn)出來。.從技術上簡單地說

5、，液晶面板包含了兩片相當精致的無鈉玻璃素材，稱為Substrates，中間夾著一層液晶。當通電時該回路導通，液晶分子排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。這樣就得以讓液晶實現(xiàn)如閘門般地阻隔或讓光線穿透的效果。再經(jīng)過顏色疊加和拼湊，就可以使液晶顯示器展現(xiàn)出絢麗的顏色。液晶顯示材料具有明顯的優(yōu)點：驅(qū)動電壓低、功耗驅(qū)動電壓低、功耗微小、可靠性高、顯示信息量微小、可靠性高、顯示信息量大、彩色顯示、無閃爍、對人體大、彩色顯示、無閃爍、對人體無危害、生產(chǎn)過程自動化、成本無危害、生產(chǎn)過程自動化、成本低廉、可以制成各種規(guī)格和類型低廉、可以制成各種規(guī)格和類型的液晶顯示器，便于攜帶等的液晶顯示器，便于攜帶等。由于這些優(yōu)點。用液晶材料制成的計算機終端和電視可以大幅度減小體積等。知道了液晶的這些效應，又該將其如何應用于實際你呢？當今科技時代，液晶顯示技術已對顯示顯像產(chǎn)品結構產(chǎn)生了深刻影響，大大促進了微電子技術和光電信息技術發(fā)展，液晶顯示裝置也已成為傳遞信息的壓倒一切的工具。每個人在其生活中都會與相關的液晶裝置打交道，你的手表、袖珍計算器、音響設備、你汽車上的車速表或鐘表，很可能你家中的電器都帶有液晶顯示。