液晶相
液晶相具有多种不同的结构,但都有一个共同点:它们与粘性液体类似地流动,但显示出晶体的物理性质。
流动的晶体?
经过120多年的液晶研究,已经发现了大量的液晶相。液晶相具有不同的结构,但都有一个共同点:它们以类似于粘性液体的方式流动,但显示出晶体的物理行为。它们的外观取决于各种标准,包括分子结构,温度,以及其浓度和溶剂。
晶体可以用坐标系统的概念来描述。分子中的每个原子都有其特定的位置。晶体结构可以简化至一个微小的晶元,即原始晶胞。原始晶胞在三维空间上周期性地重复出现。该周期性描述了晶体的长程有序。晶体是高度有序的系统,其中物理特性根据视角具有不同的特性。这称为各向异性。液晶相的性质也是各向异性的。虽然其结构不能用坐标系统来描述,也不再有周期性和长程规则性。分子的方向由相邻分子而定,因此只能观察到短程有序 液。相较之下,液相则是完全无序的体系,其物理性质是各向同性的,即不依赖于方向。液晶相和液相的共同点则是其流动性。
热致型向列相
在液晶显示屏技术中,热致型向列相是目前为止最重要的相态。在热致型向列相中,棒状分子彼此大致平行排列。这些分子也能形成层列相,且有多种表现形式。层列相比向列相更有序:液晶分子彼此不仅平行配向,而且形成多层结构。
随着温度升高时,液晶相系统的有序性会降低。液晶相转变为各向同性液体的温度称为清亮点。如果结构条件允许的话,一种物质能够形成一种或多种液晶相。然而,液晶相的出现不一定是分子结构决定的。