液晶技术与制备1

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1、液晶的制备与应用沈冬理学院、物理系华东理工大学1第一章液晶的概况2我是奥地利植物学家埃尼采儿1888年的一天，我在实验室做实验……加热到145.5度时，该晶体熔融成混浊液体，继续加热到178.5度时，混浊液体变成了清亮的液体……胆甾醇苯酸脂（C6H5CO2C27H45）1.1前言3本来我以为这是因为所用晶体含有杂质引起的但是经过多次提纯，这种现象仍然不变。后来，我把观察到的现象告诉了德国物理学家雷曼为什么???4在熔点到清亮点的范围内，这些物质的机械性能与各向同性液体相似；但是它们的光学性质却和晶体相似，是各向异性的雷曼指出：也就是说：物

2、质在中介相具有强烈的各向异性物理特征同时又象普通流体那样具有流动性。这种中介相被称为液晶相(介晶相）。5固态液态气态液晶态（物质的第四态）液晶特性:各向异性，流动性。熔点熔点沸点清亮点晶体：长程完全有序。液晶：短程部分有序。液体：完全无序。6液晶的发现虽然已经有一百多年的历史，但在没找到实际用途之前，只是长期地停留在实验室。自上世纪七十年代开始，由于液晶在显示邻域的应用及其优越的性能，使其得到飞速发展。三十年代中期科学家对液晶的合成以及液晶的重要物理特性才累积到一定的系统知识。五十年代末期科学家建立了关于液晶的比较正确的理论。人们了解到一

3、些关于液晶材料在物体热图象方面的应用价值，于是激发起了进一步探索液晶在技术方面用途的兴趣。1888发现液晶7七十年代制成TN-LCD，并迅速工业化，被广泛应用于计算器、手表、测试设备及汽车显示等。发现了由盘形有机分子构成的液晶。六十年代末期动态散射现象的发现才使液晶在显示器件方面显现出光明的前景。八十年代STN-LCD成为中高档、中小尺寸显示的主导。80年代中后期，日本已开始大批量生产以TFT为代表的AM-LCD。目前它是手提电脑的首选显示屏。当前TN，STN，TFT大规模产业化。理论研究和实际应用均飞速发展。89有关液晶学的会议、文献、

4、书籍（参考资料）：国际液晶大会，2年一次；国际铁电液晶大会，2年一次；欧洲液晶会议；德国弗赖堡液晶会议，每年一次；中国液晶会议；中国平板显示会议。LiquidCrystals;J.Mater.Chem.;Adv.Mater.;Chem.Comm.;J.Ameri.Chem.Soc.;液晶与显示（液晶通信），长春。现代显示。液晶物理学，谢旈章。液晶化学，王良御，廖松生；超分子液晶，晏华。液晶器件手册，黄锡珉，黄辉光，李之路。101.2液晶的分类1。根据化合物类型：小（低）分子液晶；高分子液晶。2。根据诱导条件：热致液晶（液晶相形成仅与温度有

5、关）。溶致液晶（液晶相形成与溶剂和温度有关）。压致液晶（液晶相形成与压力有关）。电致液晶（液晶相形成与电场有关）。光致液晶（液晶相形成与光照有关）。113。根据液晶分子形状：棒状分子液晶；碟状分子液晶；剑状分子液晶；弯曲形分子液晶。4。根据液晶相的类型：胆甾相液晶(Ch)；向列相液晶(N)；近晶相液晶(Sm)；柱相液晶(Col);立方相液晶(Cub)。12液晶的分类液晶热致液晶溶致液晶近晶相液晶向列相液晶胆甾相液晶柱相液晶立方相液晶层相液晶柱相液晶13自从液晶被发现以来，是否存在着介晶相的问题是有争论的。如塔曼以及能斯脱等著

6、名化学家曾指出：液晶可能是由许多极小的晶体分散在各向同性液体中而形成的胶态体系；或者是由不纯物质生成的一种乳浊液体。但结晶-液晶、液晶-各向同性液体的相变温度可以分别重复出现，并且在高倍显微镜下观察液晶时，看不见任何颗粒，所以关于液晶的二相说很快就被完全否定了。1.3热致液晶14由温度变化而形成。最先发现，研究较详细深入。主要有棒状分子，盘状分子，剑状分子等。形成胆甾相，向列相，近晶相，柱相。相性质热致液晶——15应当注意,同一种液晶物质并不一定只具有一种类型的液晶相.以下图解说明其相变：T1T2T3晶体近晶相向列相各向同性液体（例如：4

7、，4’-双庚氧基苯。T1=74oC，T2=95oC，T3=124oC）T1T2T3晶体近晶相胆甾相各向同性液体（例如：胆甾醇壬酸脂.T1=78oC，T2=79oC，T3=90.5oC）16互变相变型：晶体液晶相各项同性液体单变相变型：晶体各项同性液体液晶相T1T2T1T217重入液晶：晶体近晶A相向列相近晶A相向列相各项同性液体940C96.40C138.90C2470C2830C18液晶的检测有很多种方法：一、毛细管法把形成液晶物质的结晶放入玻璃毛细管中加热,晶体就将在非常明确的温度下熔解.若呈现为粘稠而浑浊的不透明液体并附着在玻璃壁上

8、,这种状态称之为近晶相若为半透明的液体并形成弯月面的状态,则为向列相若熔融状呈现上述两态的中间状态,且相变时伴有多种颜色的出现,则是胆甾相对上述三种液晶相再进一步加热,则在另一个明确的温度下,