液晶的分子排列

2025-01-04 13:41:03
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回答1:

依其分子排列方式,分为向列型(Nematic)、距列型 (Smectic)、胆固醇型(Cholesteric)、圆盘型(Disotic)
向列型液晶材料(Nematic)
自1998年开始主要集中于主动式矩阵驱动的液晶平面显示器(AM-LCD)的开发,在AM-LCD用的液晶化合物中,其要求的特性有高的比电阻、低的粘度、正的铁电率异方向性、高的化学和光化学的安定性,符合这些特性的材料以氟系化合物为主。液晶化合物之分子长轴方向的氟数增加时,则其非子长轴方向的双极子动量变低。液晶铁电异方向性的增加,可经由核心部结构内之极性基的导入结合,以达到其粘度将降低的,但是当逆向导入时则其液晶的铁电异方向性变小。
液晶分子的排列,后果之一是呈现有选择性的光散射。因排列可以受外力影响,液晶材料制造器件潜力很大。范围于两片玻璃板之间的手性向列型液晶,经过一定手续处理,就可形成不同的纹理。
距列型材料(Smectic)
可分为铁电性液晶和反铁电性液晶
铁电性液晶(FLC)是由Meyer於1974年发现的,然後於1979年发表表面安定化铁电性液晶平面显示器,铁电性液晶是以简单矩阵式驱动的并期待具有高响应、高解析度和大画面的应用。Meyer认为要获得铁电性液晶的条件,有分子长轴和垂直方向应有永久偶极矩、无消旋体、具有向列型液晶C相。铁电性液晶在电场施加时,其响应时间与铁电性液晶的自发极化成反比,与粘性系数成正比。要获得较高的响应速度,自发极化要大、粘性系数要小。自发行极化的改善对策,是在对掌性或光学活性结构中心倒入大的永久双偶极矩、对掌性中心置於核心结构附近,以及复数的对掌性中心导入等设计理念,大的自发极化值之达成,可经由非对称性碳原子和永久偶极矩(Permant Dipole Moment)。
反铁电性液晶(AFLC)是在电场的驱动下,由反铁电性液晶转换成铁电性液晶的一种物理现像。并与非对称性*在低分子液晶的AFLC中,核心构造的苯环和共轭之苯基结合碳原子邻接者,在非对称性中心将CH3基结合的状况,要比将CF3基结合来的有安定的反铁电性,另外在高分子液晶得AFLC中,核心构造的部份连接奇数的碳碳链,也可以获得反铁电性的配列。
胆固醇液晶(Cholesteric)
不具有液晶性,但是当其氢氧基被卤素取代成卤素化合物,以及和碳酸或脂肪酸产生酯化反应之胆固醇衍生。胆固醇液晶材料具有特殊螺旋结构,而引发选择性光散射、旋光性和圆偏光双色性,可以利用胆固醇型液晶材料的外加电压、气体吸附和温度等因素而引发色彩的变化。
类固醇型液晶,因螺旋结构而对光有选择性反射,利用白光中的圆偏光,最简单的是根据变色原理制成的温度计(鱼缸中常看到的温度计)。在医疗上,皮肤癌和乳癌之侦测也可在可疑部位涂上类固醇液晶,然后与正常皮肤显色比对(因为癌细胞代谢速度比一般细胞快,所以温度会比一般细胞高些)。
碟型液晶(discotic)
碟型液晶发现1970年代,是具有高对称性原状分子重叠组成之向列型或柱行系统。