液晶的发现及发展前景.doc

液晶的发现及发展前景.doc液晶的发现及发展前景液晶的来源1888年奥地利植物学家莱尼茨尔在研究胆•當醇的苯甲酯的性质吋,观察到了一种奇怪的现象,这些酣类化合物受热融化后,首先变为浑浊液体,并呈现出五颜六色的美丽色泽,继续加热升温,才转变为透明液体。莱尼茨尔感到十分困惑,为了探究其内在原因,他写信给德国物理学家莱曼,并为他提供了实验样品,莱曼对样品做了细致的测试,他发现这些化合物受热融化后所呈现的混合屮间态不仅具有液体的流动性,同吋还具有晶体所特有的各向异性特质,因此,莱曼讲这类化合物命名为液晶。液晶的定义:液晶态是为物质的一种介于液态和晶态之间状态,既具有液体的流动性,也保持着晶态物质分子的某些有序性,体现晶体的各向异性。液晶是处于液晶态的物质液晶的结构大多数液晶物质是长棒状的或长条状的。这些长棒状分子的基本化学结构如下:R-苯环-X-苯环-R,它的中心是一个刚性的核,核中间有一桥键-X-。例如,-CH二N-;-N二N_;-N二N(0)-;-C00-等,两侧有苯环或者酯环,杂环组成,形成共辄体系。分了的尾端含有较柔性的极性基团或者可极化的基团-R,-R',例如,酯基,貳基,硝基,氨基,卤素等。还有一大类液晶是双亲性分子的溶液。其一端是一个亲水极性基团,另一端是疏水非极性链,正壬酸钾就是一例。液晶的分类液晶以凝结构造的不同可分为三种:,因此具有一维空间的规则排列性,此类液晶的粘度小,应答速度快,是最早被应用的液晶。普遍的被使用于液晶电视,笔记本电脑及各类显示原件上。2•层列型液晶具有二维空间的规则性排列,各层问有一维的向性排列,一般而言,此类分子粘度大,应答速度慢,比较少应用于显示器丄,多应用于光记忆材料的发展。,具有旋光性,因此具有非对称碳屮心,因此分子的排列呈螺旋平面状的排列。面与面之间互相平行,而分子在各个平而上为nematic液晶的排列方式,由于各个分子而上的长轴方向不同,即两个平而上的长轴方向存在一定的夹角,当两个平面上的长轴方向相同时,这两个平而Z间的距离被称为一个pitch,cholesteric液晶,它的长度会随着温度变化而变化,因此会产生不同波长的选择性反射,产生不同的颜色变化,故常用语温度感测器。根据液晶原在液晶高分子屮的存在方式不同可分为以下一些类型::1)热致型液晶:通过升高温度使结晶物质熔融后在某一温度范围内形成液晶态的物质。2)溶致型液晶:通过加入溶剂使结晶物质在溶剂屮溶解在一定的浓度范围内形成液晶态的物质。3)丿卡致型液晶:通过施加丿玉力使结晶物质在流动态下呈现有序结构的物质。液晶性能液晶具有光学各向异性,沿分子长轴方向上的折射率不同丁沿短轴方向上的折射率。高分子液晶的流变学特性。1高浓度下的低粘度,举例如PPTA:聚对苯二甲酰对苯二***PPTA是一•种完全刚性主链高分子液晶,其液晶溶液的粘度随浓度的增加先增加,后下降,再增大。出现了一个极大值和一个极小值。2低剪切力下的高取向度。剪切力较小时,液晶态溶液粘度的下降幅度大于」般高分子溶液,说明液晶内流动单元更易取向;当剪切力大到一定值后,溶液的粘度只和溶液浓度有关,因为在