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在日常生活中,我們聽到的最多的應該就是液晶電視了。好像在生活中除螢幕很難在聽到和液晶有關的東西了,本篇文章比較硬核,參考了一些文獻。

液晶技術是如何成像的?那麼液晶技術還能做什麼?

液晶技術的來歷

很多人應該好奇液晶到底算什麼?從名字上來講“液”、“晶”似乎已經說明了一切。

早在早在 1988 年,著名的奧地利植物學家萊尼茨爾( F. Reinitzer) 發現了液晶,把它稱為了一種奇怪的有機化合物,它不同於液態,也不是固態,它有兩個熔點,把它的固態晶體加熱到 145℃的時候,就會融化成液體,雖然有點渾濁,但一切純淨物質融化時卻是透明的。如果進行繼續加溫到 175℃ 時,它似乎會再次融化變成清澈透明的液體。

在那之後,德國物理學家萊曼,透過自行設計的顯微鏡,對這種奇怪的有機化合物進行了深入的觀察和研究,發現雖然這種渾濁的液體外表看屬於液體,但是內部結構卻顯示出異性晶體的特徵。於是他把它命名為“液態晶體”。所以這兩位科學家也被稱為 “液晶”之父。

液晶是如何成像的?

透過上面我們知道了,液態晶體既具有液體的流動性, 又具有晶體的光學性質,簡稱“液晶”。

液晶分子的排列是有一定規則的,但當外界磁場或者溫度發生變化時,它的分子排列會發生變化,從而影響到它的光學效能

科學家們利用液晶的這種特性,透過控制液晶內部的擾動範圍的大小、形狀和部位,達到顯示數字和影象的目的。

液晶顯示器中的液晶是夾在兩塊玻璃之間的。它的顯示原理是當電壓加在液晶的某個點上時,該點便變黑。液晶顯示器的後面有發光裝置,為液晶顯示提供背景光。這是因為液晶只反射光,而當環境黑暗的時候,沒有背景光就看不見顯示。

其實原理很簡單,明白了液晶的特性,我們就很好理解了。

那麼液晶技術還能做什麼?

似乎生活裡除了液晶顯示器,我們很難在聽到液晶這兩個字了,難道液晶技術的應用這麼侷限嗎?

其實不是的,液晶技術的應用領域是很多的,而且它的作用很大。

生物液晶

對於醫學和生物工程領域來說,液晶理論非常的重要。主要是因為生物體內的“液晶態”逐漸被發現並得到證實。

我國武漢大學研究與武漢第三醫院合作,完成了經絡與液晶的理論探索和臨床分析,對於中醫經絡理論的發展起到了非常重要的推進作用。

而且有研究還發現精子的成活能力和精子所處的液晶態有著直接的關係。

甚至是膽結石患者的膽汁內也發現了液晶物質的存在。

所以液晶理論在醫院和生物工程上都起到了很大的推進作用。

2.高分子液晶

華東工學院對熱致性液晶的相結構、組 態結構和熱效能進行了深入的剖析,透過不斷地探索,對液晶的 有序有了新的認識和看法。

3.液晶物理

液晶在物理方面也表現出了廣泛的應用。河北工學院通 過對液晶分子的統計,經過了大量的實驗工作,第一次採用格 胞膜型來描述向列相、膽幽相、近晶 A 和近晶 c 相等多種液晶 相態的物理現象,。

用這種理論解釋很多實驗的結果,而且這種理論在國際上還沒有明確的解釋。武漢大學在對於負向列 相液晶的有序到無序的變化過程的研究,發現了前所未有的 流結構和變化過程,並且進行了一定的物理分析。而清華大 學在採用了 4 × 4 矩陣方法,來研究鐵電液晶中的過渡散射效 應,是國內第一次提出該效應實際上是一種動態衍射現象。

基於液晶的物理性,長春物理所研究顯示器件的發展中也獲 得了不小的成績。推動了我國的液晶顯示器水平向高階的國際水平又向前邁了一大步

所以液晶技術的應用範圍還是很廣闊的,它不僅僅可以用來製造螢幕,還可以應用在其他學科領域裡。

參考文獻:

我國液晶技術研究動態 楊南超1 楊文輝2

1.上海交通大學 自動化系,上海 200240

2. 上海廣電富士光電材料有限公司,上海 201108

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