液晶的发展历史
液晶是一种在固体和液体之间具有规则分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶类型是向列型液晶,分子形状为细长杆状,长宽约为1 nm ~ 10 nm。在不同的电流和电场作用下,液晶分子会有规律地旋转90度,产生透光率的差异,从而在电源通/断的情况下产生明暗的差异,每个液晶都是根据这个原理来控制的。
1963年,RCA公司的Willie Ames发现,当液晶受到电刺激时,其光传输模式会发生变化。五年后,同一家公司的Haylumayia集团利用这一特性发明了一种显示设备。这就是液晶显示的开始。刚开始的时候,液晶作为显示屏的材料,很不稳定。所以作为商业用途,还是有问题的。然而在1973年,格雷教授(英国哈尔大学)发现了一种稳定的液晶材料(联苯体系)。1976,夏普公司在世界上首次将其应用于计算器(EL-8025)的显示屏,这种材料现在已经成为LCD材料的基础。
晶状液晶-液晶早在1850,普鲁士医生鲁道夫?Virchow和其他人发现神经纤维的提取物中含有一种不寻常的物质。1877,德国物理学家奥托?奥托·雷曼第一次用偏光显微镜观察到液晶现象,但他不知道这种现象的原因。奥地利布拉格德意志大学植物生理学家弗雷德里克?Friedrich Reinitzer通过加热苯甲酸胆甾醇酯来研究胆固醇在植物中的作用,并在3月1883+04日观察到苯甲酸胆甾醇酯在热熔化过程中的异常行为。它在145.5℃熔化,产生有光泽的混浊物质。当温度升至178.5℃时,光泽消失,液体透明。澄清后的液体稍微冷却,再次出现浑浊,瞬间呈现蓝色,就在结晶开始前颜色为蓝紫色。在反复确认自己的发现后,列宁向德国物理学家雷曼寻求建议。当时,Lehman建造了具有加热功能的显微镜来讨论液晶的冷却和结晶过程,后来它又配备了偏振镜,这是最深入研究Lenezer化合物的仪器。此后,雷曼的精力完全集中在这类物质上。起初,他称之为软晶体,然后改名为结晶液体。最后,他确信偏振光是晶体所特有的,弗利森德·克里斯塔勒的名字是正确的。名字离液晶只有一步之遥(流畅ge水晶)。列宁泽和雷曼后来被称为液晶之父。由L. gattermann和A Ristschke合成的氧偶氮醚也被Lehman鉴定为液晶。但在20世纪,G. tammann等著名科学家认为,雷曼的观测只是极其精细的晶体悬浮在液体中形成胶体的现象。W. Nernst认为液晶只是化合物互变异构体的混合物。但是化学家D. Vorlander的努力使他能够通过聚集经验预测出哪种化合物最有可能表现出液晶特性,然后合成得到这些化合物,于是理论得到了证明。
液晶是一种高分子材料。由于其特殊的物理、化学和光学特性,自20世纪中期以来,在轻薄显示技术中得到了广泛应用。人们熟悉的物质状态(也称为相)是气体、液体和固体,而不熟悉的是等离子体和液晶(LC)。液晶相只有具有特殊形状的分子组合才能产生。它们可以流动并具有结晶的光学性质。液晶的定义现在已经放宽到包括在一定温度范围内可以是液晶相,在较低温度下可以正常结晶的物质。液晶的成分是有机化合物,即以碳为中心的化合物。同时具有两种物质的液晶通过分子间力结合。它们特殊的光学性质和对电磁场的敏感性具有很大的实用价值。1888年,一位名叫Leinitzel的奥地利科学家合成了一种奇怪的有机化合物,有两个熔点。当它的固体晶体加热到145℃时,熔化成液体,这种液体只是混浊的,而所有纯物质熔化时都是透明的。如果加热到175℃,似乎又融化了,变成清澈透明的液体。后来,德国物理学家李曼把这种混浊的液体称为“中间带”晶体。它像一只既不像马也不像驴的骡子,所以有人在有机界称它为骡子。自从它被发现以来,人们不知道它的用途。直到1968,人们才把它作为电子工业的材料。液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板。他们为什么显示数字?原来这种液晶光电显示材料是利用液晶[1]的电光效应,将电信号转化为文字、图像等可视信号。正常情况下,液晶的分子排列非常有序,显得清晰透明。一旦施加DC电场,分子排列被打乱,一些液晶变得不透明,颜色加深,从而可以显示数字和图像。