液晶山东大学邓振全

神奇的高分子材料——LC液晶姓名学院人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶。

1888年，奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer，1857－1927）在加热胆甾醇苯甲酸酯试验时发现，当加热使温度升到一定程度（大约145℃时）后固体结晶开始溶解，成为呈混浊态的粘稠液体；如果继续加热到179℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体。后来，德国物理学家莱曼（O.Lehmann，1855－1922）又通过偏光显微镜发现这种材料具有双折射现象，他阐释了这一现象，并提出“液晶”（即液态晶体，LiquidCrystal，LC）这一学术用语。之后，人们便公认这莱尼茨尔和莱曼是液晶的发现者与创始人。

莱尼茨尔好比是既不象马，又不象驴的骡子,所以有人称它为有机界的骡子.“有机界的骡子”——液晶液晶的特性与效应液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。它既有液体的流动性，又有晶体的取向特性。目前液晶材料都是长型分子或盘型分子的有机化合物，是一种非线性的光学材料。当液晶分子有序排列时表现出光学各向异性，光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。液晶分子是含有极性基团的极性分子，在电场作用下，偶极子会按电场方向取向，导致分子原有的排列方式发生变化，从而液晶的光学性质也随之发生改变，这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。

当让光线穿过两块不同的偏振片时，通常第二块偏振片上不会有光亮出现，即呈暗色，因为穿过第一块偏振片的偏振光将被第二块偏振片完全吸收。如果在两正交偏振片之间放入一般液体，什么变化也没有，因为一般液体不影响光的偏振，所以穿过第一块偏振片的偏振光仍被第二块偏振片吸收。液晶的双折射性但由于液晶长形分子的缘故，光沿与长形分子平行方向和沿长形分子垂直方向通过时的速度并不同。即如果在上述情况下放入液晶，就会有亮光出现，也就是说，放入液晶后，偏振光的偏振方向发生了某种旋转，因而能够从第二块偏振片上射出。因此说液晶有双折射性（refringent）。换句话说，就是要用两个折射率来描述这种异常行为。也正是有了液晶的这一特性，使得在光学显微镜的正反偏振片下精确地研究液晶成为可能。这一特性，也是大多数液晶应用的基础。把液晶物质置于两块偏振片之间，其双折射性就可以清楚地展现出来。.从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹着一层液晶。当通电时该回路导通，液晶分子排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。这样就得以让液晶实现如闸门般地阻隔或让光线穿透的效果。再经过颜色叠加和拼凑，就可以使液晶显示器展现出绚丽的颜色。液晶显示材料具有明显的优点：驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器，便于携带等。由于这些优点。用液晶材料制成的计算机终端和电视可以大幅度减小体积等。知道了液晶的这些效应，又该将其如何应用于实际你呢？当今科技时代，液晶显示技术已对显示显像产品结构产生了深刻影响，大大促进了微电子技术和光电信息技术发展，液晶显示装置也已成为传递信息的压倒一切的工具。每个人在其生活中都会与相关的液晶装置打交道，你的手表、袖珍计算器、音响设备、你汽车上的车速表或钟表，很可能你家中的电器都带有液晶显示。