1.1 液晶简介

液晶（Liquid Crystal，LC）即液态晶体，是一种介于各向同性的液体和固态晶体之间的特殊物质。在一定温度范围内，它既具有各向异性晶体所具有的双折射性，又具有液体的流动性、黏性和弹性等机械性质。图1.1 是液晶随着温度变化的相变转换示意图。

液晶分子是一种聚合物。绝大多数的液晶分子形状呈细长棒状。图1.2显示了液晶分子构成示意图，其中环结构是一种刚性结构，它的存在决定了液晶的线形性，对液晶的光学各向异性有重要的影响；侧链增加了液晶分子的柔韧性，对于液晶的黏度和相转变温度有重要的影响；端基通常为极性基团，其极性强弱直接影响液晶分子的极性。

按照液晶分子排列的形式和有序性，可以将液晶分为以下三类：近晶相（Smectic Phase）液晶、向列相（Nematic Phase）液晶和胆甾相（Cholesteric Phase）液晶，如图1.3 所示。近晶相液晶分子呈棒状结构，分子呈层状排列，层内分子长、短轴取向均相同。近晶相液晶在液晶显示器中应用较少。向列相液晶是液晶显示器中应用最为广泛的液晶类型，它的分子也是呈棒状结构，长轴方向排布一致，它的黏度较小，容易向各方向滑动。胆甾相液晶在液晶显示器中通常作为添加在向列相液晶中调节其螺距或作为液晶补偿膜使用，它的分子呈扁平状，并且呈层状排列，层内分子排列方向相同，层与层之间的液晶分子排列方向相错位，整体分子结构呈现螺旋状，具有明显的旋光性。