2.3液晶态结构

液晶电光效应综合实验实验报告液晶电光效应实验报告Guizhou Minzu University液晶电光效应实验实验题目：液晶电光效应实验学院(系)：信息工程学院专业：光电信息科学与工程年级：2013级姓名：学号：完成时间：2016年6月6日一、实验目的1．学习液晶的电光效应原理；2．测量液晶光开关的电光特性曲线；3．由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

二、实验仪器仪器二、实验原理 2.1 液晶液晶态是一种介于液体和晶体之间的中间态，既有液体的流动性，粘度，形变等机械性质，又有晶体的热、光、电、磁等物理性质。

液晶与晶体，液体之间的区别是：液体是各向同性的，分子取向无序；液晶分子有取向序，但无位置序；晶体则既有取向序又有位置序。

液晶可分为热致液晶和溶致液晶。

热致液晶又可分为近晶相，向列相和胆甾相。

其中向列相液晶显示器件的主要材料。

2.2液晶电光效应液晶分子是在形状、介电常数、折射率及电导率上具有各向异性特性的物质，如果对这样的物质施加电场（电流），随着液晶分子取向结构发生变化，其光学特性也随之变化，这就是通常说的液晶的电光效应。

液晶的电光效应种类繁多，主要有动态散射型（SD）、扭曲向列相型（TN）、超扭曲向列相型（STN）、有源矩阵液晶显示（TFT）型、电控双折射（ECB）等。

其中应用较为广泛的有：TFT型—主要用于液晶电视，笔记本电脑等高档产品；STN型——主要用于手机屏幕等中档产品；TN型——主要电子表、计算器、仪器仪表、家用电器等中低端产品，是目前应用最广泛地液晶显示器件。

TN 型液晶显示器件显示原理较为简单，是STN TFT 等显示方式的基础。

本实验所用的液晶样品即为TN型。

2.3 TN型液晶盒结构TN型液晶盒结构是在涂覆透明电极的两枚玻璃基板之间，夹有正介电各向列相液晶薄膜层，四周用密封材料（一般为环氧树脂）密封。

玻璃基板内侧覆盖着一层定向层，通常是以薄层高有机分子，经定向摩擦处理，可使棒状液晶分子平行于玻璃板表面，沿定向处理的方向排列。

简述高分子液晶材料的结构特点0808010229 金俊摘要：液晶相是不同于固相和液相的一种中介相态。

本文系统地阐述了液晶高分子的分类及其结构特点，并用具体例子或者相应结构示意图形象说明。

关键词：液晶高分子、分类、结构引言：液晶高分子（简称LCP）是近几十年年迅速发展起来的新型高性能高分子材【】料，因具有独特的结构和优异的性能而引起世界各国的高度重视1。

与普通高分子材料不同，其最大特点是在一定条件下能形成液晶态，此时分子排列存在位置上的无序性，但在取向上仍有某种程度的长程有序性。

高分子液晶的研究已成为高分子学科发展的一个重要方向。

随着高分子液晶材料合成研究的迅速发展,人们对高分子液晶的结构和性能研究产生了极大兴趣,并取得了很大的成就。

1 液晶高分子的分类液晶是一类具有特殊性质的液体，既有液体的流动性又有晶体的各向异性特征。

现在研究及应用的液晶主要为有机高分子材料。

一般聚合物晶体中原子或分子的取向和平移都有序，将晶体加热，它可沿着2 个途径转变为各向异性液体。

一是先失去取向有序而成为塑晶, 只有球状分子才可能有此表现, 另一途径是先失去平移有序而保留取向有序，成为液晶。

研究表明, 形成液晶的物质通常具有刚性的分子结构，同时还具有在液态下维持分子的某种有序排列所必需的结构因素，这种结构特征常常与分子中含有对位次苯基、强极性基团和高度可极化基团或氢键相联系【2】。

1.1 根据液晶分子结构特征根据刚性部分在分子中的相对位置和连接次序，可将其分成主链型高分子液晶和侧链型高分子液晶。

在高分子液晶中，刚性部分如果处于聚合物主链上，即为主链型液晶；刚性部分如果是由一段柔性链与聚合物主链相连．成梳状，即为侧链型液晶。

在物理化学性质上方面，主链型液晶与侧链型液晶表现出相当大的差异。

1.2 根据液晶形态【3】根据刚性分子链堆砌所形成的物理结构，可分为三种织态结构：即向列型液晶、近晶型液晶和胆甾型液晶(图1)。

在近晶型液晶中，棒状分子形成层状结构，每个分子都垂直于层面或与层面成一定角度排列。

《高分子物理》复习提纲第1章高分子链的结构一、概念：构型与构象、链段、均方末端距、等规立构与无规立构、顺反异构、链的柔顺性、高斯链、无扰尺寸、热塑性弹性体二、知识点：§1.1组成与构造●高分子结构分为高分子链结构和与高分子聚集态结构。

●高分子链的结构指高分子的结构和形态。

包括：①化学组成、构造、构型、共聚物的序列结构，为近程结构或一级结构。

②分子的大小与形态，为远程结构或二级结构，如伸直链、折叠链、钜齿链，螺旋链、无规线团。

●高分子聚集态结构（三级结构）是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态。

包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构以及织态结构。

●高分子链结构决定的聚合物的基本性能特点，凝聚态结构与材料的性能有着直接关系。

1、第二页的※表1-1，一些常见高分子的化学结构、缩写和俗称。

2、构型（configurafiom）指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。

旋光异构几何异构和链接异构。

●旋光异构：全同立构(或等规立构)、间同立构(或间规立构)、无规立构。

由于内消旋或外消旋作用，即使等规度很好的高分子也没有旋光性。

一般自由基聚合只能得到无规立构聚合物。

只有用特殊催化剂如Ziegler-Natta催化剂进行配位聚合得到有规立构聚合物。

例如：全同PS的结晶T m=240℃；无规PS为不结晶，软化温度T b=80℃。

全同或间同的聚丙烯，结构比较规整，容易结晶，可纺丝做成纤维，而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。

几何异构(顺反异构)例如：用钴、镍和钛催化系统可制得顺式构型含量大于94%的聚丁二烯称作顺丁橡胶。

分子链与分子链之间的距离较大，不易结晶，在室温下是一种弹性很好的橡胶。

用钒或醇烯催化剂所制得的聚丁二烯，主要为反式构型，分子链的结构比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。

又如：1.4、-顺式异戊二烯98%的天然橡胶Tm=28℃，Tg=－73℃，柔软弹性好。

晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶
态结构
晶态结构是指物质中的原子、离子或分子，在空间中按照规律有
序排列的结构。

一般有周期性的、有序的结构，并且具有明确的晶格
常数、晶面等特征。

晶体结构可以被描述为晶胞（最小重复单元）和
晶格的集合。

在晶胞中，原子、离子或分子的排列方式可以使它们在
整个晶体中重复出现，形成一定的对称性。

非晶态结构倒是与晶态结构相反，它是没有严格有序排列的，也
没有明确的晶格常数和晶面等特征结构。

非晶态结构是指物质中的原子、离子或分子没有任何规则的排列方式，而且中心的对称性很低。

非晶态结构的物体通常呈无定型，没有明显的形状和边缘。

取向态结构是晶体本身的晶格结构外，还呈现出一定的取向现象，即在某一方向具有较好的结晶性。

这是由于物质在晶体生长过程中受
到的外界条件或内部因素引起的。

取向态结构可以用晶体的方向或者
晶面的方向来描述。

液晶态结构是介于晶态结构和非晶态结构之间的结构。

它同时具有了晶态和非晶态的一些性质。

液晶分为立方液晶和各向异性液晶。

立方液晶，也叫同像液晶，具有等方性，不受取向的影响。

而各向异性液晶则能受到外部电场或电磁波的作用，不同方向上的分子排列方式也不相同。

总结而言，晶态是有序排列的结构，非晶态是没有规则排列的结构，取向态是有取向性的结构，而液晶态则介于晶态和非晶态之间，同时具有某些性质。

不同的结构类型在不同的领域应用广泛，例如晶态结构可用于电子学领域的器件制造，而液晶态结构则适用于显示技术等领域。