手性液晶研究
手性剂对TN显示模式的影响研究
手性剂对TN显示模式的影响研究乔云霞;徐凯;丰景义;李锐;崔青;李正强【摘要】向列相液晶中手性剂的含量对 TN 显示模式的显示效果起着至关重要的作用。
通过对两种不同体系的液晶中加入不同含量的手性剂进行实验测定得出：添加手性剂对液晶分子的排列取向有序具有一定的作用；手性剂的含量不同，液晶的阈值电压也有所不同，手性剂含量增多则阈值电压增大，液晶的陡度值增大；手性剂含量不同，面板中的对比度有所不同，手性剂含量增多则对比度下降。
通过从微观角度对液晶分子在面板中的排列状态进行理论分析，对以上实验结果的成因机理进行了解释，手性剂的合理添加能更好地使液晶与面板 IC 驱动相匹配，达到更高的对比度，改善液晶面板中出现的碎亮点显示不良，使液晶面板显示画面更鲜明、细腻、逼真。
%Chiral dopant plays an important role in TN model.To investigate how chiral dopant adjusts performance of TN model,two liquid crystal mixtures which were made of different liquid crystal sys-tem were chosen as hosts,and then two series of chiral-nematic liquid crystal mixtures which contain different concentration of chiral dopant were obtained.The alignment of LCs in cells was investigated and explained theoretically from the view of elastic constants K .It indicates that chiral dopant affect the alignment behavior of LCs.The concentration of chiral dopant is proportional to threshold voltage and steepness.However,the concentration of chiral dopant is inversely proportional to contrast ratio. The research of chiral dopant could make the LCs match the integrated circuit (IC)better,which con-tribute to a higher contrast ratio and make the display more clear,detailed and realistic.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2016(031)007【总页数】8页(P667-674)【关键词】TN-LC;螺距;手性剂;K值【作者】乔云霞;徐凯;丰景义;李锐;崔青;李正强【作者单位】石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄 050091;石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄 050091;石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄 050091;石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄050091;石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄 050091;石家庄诚志永华显示材料有限公司，河北石家庄 050091【正文语种】中文【中图分类】TN104.3;TN27近几年，液晶显示技术获得了快速发展，各种以液晶为显示材料的器件应用终端因为具有动态画面显示鲜明快捷、静态图像色彩细腻逼真、产品轻巧便携等诸多优点，越来越受到用户的青睐。
【国家自然科学基金】_手性液晶_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词 选择性反射波长 表面活性剂 螺距 螺旋状液晶 螺旋扭曲力 蓝相 联苯 离子液体 生物基小分子 液晶材料 液晶 手性掺杂物 层状液晶 合成 光致异构 偶氮
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
科研热词 铁电液晶 手性 麦芽糖 高对比度 预倾角 降温速率 螺距 螺旋构象 聚噻吩 热力学平衡态 液晶共轭聚合物 扭曲向列相液晶 平均折射率 响应时间 向列相液晶 光致发光 保护 主链液晶聚合物 三联苯
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2011年 科研热词 胆甾相液晶 近红外电致变色 螺距梯度 葡萄糖 荧光开关 胆甾相星型液晶 胆甾相 聚酯酰亚胺 耐热性 缩聚 紫外光吸收染料 电化学开关 旋光开关 手性开关 手性交联剂 手性中心 弹性体 宽波反射 向列相液晶侧臂 向列相 可溶性 光学活性 光/热开关 侧链型液晶高分子 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
手性化学的研究方法和应用
手性化学的研究方法和应用手性是现代化学中的一个重要概念，指分子或离子的镜像对称性不同。
手性化学的研究方法和应用十分广泛，本文将从理论和应用两个方面探讨手性化学的研究方法和应用。
一、手性化学的理论基础手性化学的理论基础主要有两个方面：一是对称性理论，即对称轴和对称面的概念；二是量子化学理论，包括分子轨道、能量、双平衡等。
对称性理论是手性化学的重要基础。
通过对分子中的对称轴和对称面进行研究，可以得出分子是否拥有手性。
手性分子的镜像对称体可以是一个非常不同的分子，因此手性是一个十分重要的概念。
此外，对称性理论还可以帮助化学家在实验室中进行手性化学反应的设计，从而提高反应效率和产物纯度。
量子化学理论也是手性化学的核心。
通过分子轨道、能量、双平衡等指标的研究，可以得出手性分子的各种性质和特点。
例如，分子轨道可以反映出分子中电子的分布情况，从而确定反应的类型和机理。
能量和双平衡可以用来预测反应速率和化学平衡，帮助化学家设计更加高效的手性化学反应路线。
二、手性化学的研究方法手性化学的研究方法主要有三个方面：一是合成手性化合物的方法；二是手性化合物的分离和纯化方法；三是手性化合物的鉴定方法。
1、合成手性化合物的方法目前，合成手性化合物的方法有许多种。
最常用的方法之一是光学活性合成，利用旋光性质的分子分离手性体。
此外，还有手性催化合成、酶促合成等方法。
这些方法不仅可以合成单一手性体，还可以合成手性混合物和手性纯合物。
2、手性化合物的分离和纯化方法手性化合物的分离和纯化方法有多种，如色谱法、薄层色谱法、毛细管电泳法等。
其中，色谱法是最常用的方法之一，包括高效液相色谱法、气相色谱法和逆相色谱法等。
这些方法可以对手性化合物进行有效的分离和纯化，并能够获得单一手性体和手性纯合物。
3、手性化合物的鉴定方法手性化合物的鉴定方法主要包括光学旋转、圆二色性、红外光谱、核磁共振等。
光学旋转和圆二色性是最常用的方法之一，可以直观地观察手性化合物的旋光和圆二色性值。
手性物质的合成与应用
手性物质的合成与应用手性物质是指分子不对称，具有左右手性的分子，它们在化学、医学和材料科学等领域有着广泛的应用。
手性物质的合成与应用已成为当今化学领域中备受关注的研究方向。
一、什么是手性物质手性物质是指分子不对称，具有左右手性的分子。
其中，左右手性的分子镜像互补，但是却不是重合的，就像右手与左手一样。
手性物质的典型代表有脯氨酸、乙酰氨基酸等。
手性物质在天然界和人工合成中广泛存在，比如DNA、蛋白质等就是具有手性的生物分子。
二、手性物质的合成手性物质的合成是一门极富挑战性的学科，因为合成手性分子需要选择性合成左右手取向的化合物。
常用的手性合成方法有催化不对称合成、手性缔合物合成、手性诱导合成等。
催化不对称合成是指用铂、钯、银、钨等贵金属的化合物或酸碱催化剂，引入手性辅助基对化学反应进行调控，最终完成手性物质的合成。
手性缔合物合成是指通过在手性环境中引入化学反应，实现对手性物质的合成。
手性诱导合成则是利用手性化合物来引导化学反应，实现对手性物质的合成。
三、手性物质的应用手性物质在各个领域都有着广泛的应用，具有重要的工业、医药和制造等方面的价值。
其中，医药领域是目前使用最广泛的领域，手性药物在药代动力学、药效学等方面表现出了与非手性药物不同的特性。
手性物质在材料科学方面的应用也日渐成熟。
比如，手性液晶是在手性化合物的作用下实现液晶分子的偏析，在材料制造和显示技术方面具有很大的应用前景。
四、手性物质的发展前景手性物质的发展前景可以从存在多年的研究基础上予以预测。
随着科研技术的不断发展，越来越多的手性物质将被合成出来，可是我们依然无法确定它们带来的效果。
因此，手性物质的发展前景仍待于更多的研究和实践的检验。
总之，手性物质的合成与应用是化学研究的重要领域之一。
随着技术的不断进步，人们对手性物质的认识和应用也将不断提高。
我们相信，在未来的研究和实践中，手性物质将会有着更为广泛和深远的应用。
叠层结构的手性液晶单元的反射谱特性
与 中图 分 类 号 ：０７ ３ ２ ５ ．
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示
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Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｆ Ｒｅ ｌ ｃ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｔ ｕ ｏ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｓ ｏ ｆ ｅ ｔｏ ｐ ｃ ｒ ｍ ｆ
Ｓ ａ ｋ ｎｇ Ｃｈ ｌ ｓ ｅ ｉ ｑｕ ｄ Ｃｒ ｓ ａ ｌ ｔ ｃ ｉ ｏ ｅ ｔ ｒ ｃ Ｌｉ ｉ ｙ ｔ ｌＣｅ ｌ
第 ２ ６卷
第 ５期
Ｖｏ ． ６， ． Ｉ ２ ＮＯ ５
（ ｃ ．， Ｏ１ ）１ ２ １
２１ 年 １ ０１ Ｏ月
文章 编 号 ：０ ７２ ８ （ ０ ） ５０ ９ — ６ １ ０ — ７ ０ ２ １ ０ ５ ２０ １
叠层结构的手性液 晶单元的反射谱特性
秦 臻 ， 方 旭 ， 毛 鑫 ， 子 强 黄
（ 电子 科 技 大 学 光 电信 息 学 院 ， Ｉ成 都 四川 ６ ０ ５ ， — ｉ：ｚ ｉｚｅ ＠ ｇ ｉ ｃｍ） １ ０ ４ Ｅ ｍａｌｑｑｎｈ ｎ ｍａｌ ｏ ．
Ｃ 摘
要 ： 于 手 性 液 晶的 布 拉 格 反 射 特 性 ， 计 了旋 向相 反 的 手性 液 晶 所 构 成 的 红 、 、 三 基 色 叠 层 级 联 ｎ Ａ Ｘｕ，Ｍ ＡＯ ｎ，Ｈ ＵＡ ＮＧ — ｉｎ Ｘｉ Ｚｉ ａ ｇ ｑ
（ ｉｅ ｓｔ ｆ Ｅｌｃｒ ｎ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｏ Ｕｎ ｖｒ ｉｙ ｏ ｅ ｔｏ ｉ ｃ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈｎ ｌｇｙ ０，Ｃｈ ｎ Ｓ ｉ ａ，Ｃｈ ｎ ｅ ｇｄｕ ６ ０ ５ Ｃｈｎ Ⅲａ ｌ ｑ ｑｎｚ ｎ ｇｍａ ｌ （Ｊ １ ０ ４。 ｉａ， ｌ ： ｚ ｉ ｈｅ ＠ ｉ．、ｍ） （
构， 以达 到 增 强 单 元 反 射 率 的 目的 。采 用 Ｂ ｒｅ ｎ４ ｅｒｍａ ×４矩 阵 对 其 单 元 反 射 率 进 行 了分 析 ， 较 ＿手 性 液 晶 比 ｒ 三 与 六 单 给 ～的 单 旋 向 三 基 色 叠 层 （ 叠 层 结 构 ） 双 旋 向 三 基 色 叠 层 （ 叠 层 结 构 ） 元 的 反 射 谱 ， 出 了 改 变 液 晶 材 料
有机合成中的手性配体设计与应用研究
有机合成中的手性配体设计与应用研究在有机化学领域中，手性分子的研究一直是一个重要的研究课题。
手性分子的不对称性质使其在药物合成、材料科学等领域具有广泛的应用前景。
而手性配体的设计与应用则是实现有机合成中手性控制的关键。
本文将探讨手性配体设计与应用的研究进展，并对其在有机合成中的重要性进行探讨。
一、手性配体的概念及分类手性配体是指对手性反应具有催化活性或选择性的化合物。
手性配体根据其结构可以分为两类：配体中存在手性中心的手性配体和配体分子整体具有手性的手性配体。
手性配体的设计要考虑到以下几个方面：首先，配体本身的手性要求高，合成方法要具有优越性能。
其次，配体的手性应具有良好的可调性和可控性，以满足不同反应条件下的手性选择性。
最后，配体的稳定性和催化活性也是设计中需要考虑的因素。
二、手性配体的设计原则手性配体的设计原则可以总结为以下几点：1. 保证手性中心的绝对构型，确保手性配体的手性纯度。
2. 通过合理设计分子结构来增强反应的立体选择性。
3. 利用非共价作用力（如氢键、范德华力等）或共价交互作用（如金属配位键）来增强手性诱导效应。
4. 借助辅助基团来调控手性环境，以增强催化活性和选择性。
三、手性配体在不对称催化中的应用手性配体在不对称催化反应中起到了关键的作用。
通过合适的手性配体设计，可以实现对不对称反应的高选择性控制。
下面将介绍几个典型的手性配体在不对称催化中的应用案例。
1. 金属配合物手性配体的应用金属配合物手性配体广泛应用于有机合成的不对称催化反应中。
以钯为催化剂的手性配体，如BINAP（2,2'-二萘环戊二烯磷酸），已经成功应用于多种不对称催化反应，如不对称氢化反应、亲核取代反应等。
这些手性配体通过与金属形成稳定的配位键来引导反应的立体选择性。
2. 有机小分子手性配体的应用除了金属配合物手性配体，有机小分子手性配体也在不对称催化反应中发挥着重要的作用。
例如，著名的Jacobsen催化剂通过对称的有机小分子配体修饰亚铁中心，实现了高催化活性和选择性。
侧链型含异山梨醇基的手性液晶弹性体的合成与性能
液 晶 弹性体 （ Ｃ ） 指非交 联 型液 晶聚合 物经 适度 交 联 ， 在 各 向 同性 态或 液 晶 态显 示 弹性 的聚 ＬＥ是 并 合 物 。自从 １８ ９ １年 Ｆｎｅｍ ｎ ＿首 次合 成 以聚硅 氧烷 为主链 的侧链 型液 晶弹性体 ， 液 晶弹性 体 的 ｉｋｌａｎ等 １ ］ 对 分 子设计 、 结构 与性 能 的研究 引起 了学术 界 的广 泛 关 注 。探 讨 这 种体 系的 相互 作 用及 开发 其 在 电子 材
料和高级复合材料等应用领域是 目前液晶弹性体研究 的方 向口３ ｌ。液晶弹性体 由于兼 有弹性体和液 晶 ］
的双重 性能 （ 即弹 性 、 序 性 和 流 动 性 ） 具 有 机 械 力 场 作 用 下 的 取 向性 、 电性 、 电性 和 光 学 非 线 有 ， 铁 压 性 ］ 等特 殊性 能 ， 不仅 可用 于 制备 全新 的压 电传 感 器 ， 且 还能应 用 于无 孔过 滤 渗透 膜 和非线 性 材料 而
１２ 合成 与表 征 ．
１ ２ １ 介 晶单 体 ４ 己氧基 苯 甲酸４ 烯 丙氧基联 苯 单 酚酯 （ ） ． ． ． ． Ｍ 的合 成
将 ０ ０ ｏ ４ 己氧 基苯 甲酸一 ．５ ｔ ｌ 一 ｏ
４。 苯单 酚置 于 ２０ｍ 联 ５ Ｌ三 口烧 瓶 中溶 于 １０ｍＬＴ ， ０ ＨＦ 加人 １ ０ｍＬ吡啶 ， 滴加 ０ ０ ｌ 一 丙氧 基苯 并 ．６ｍｏ４烯
何晓智 张宝砚 田 梅 牛海 喃
沈阳 １００ ） １０ ６
（ 东丙氧基苯 甲酸异 山梨醇 双酯 （ ） 一 Ｍ． 按不同摩尔分数与向列型液晶单体 ４ 己 ．
氧基苯 甲酸． 丙氧基联 苯单 酚酯 （ 接枝共 聚到 聚 甲基含 氢 硅氧烷 链上 ， 得 系列液 晶 弹性体 Ｐ ４． 烯 Ｍ ） 制 一
手性材料的制备与性能研究
手性材料的制备与性能研究手性材料是近年来材料领域备受关注的一种特殊材料。
其最大特点是具有手性对映结构，而这种对映结构会影响它们的化学反应性和光物理性质等方面。
因此，手性材料被认为是制备具备新颖性能材料的重要途径之一，也因其在生物医药、光电信息和催化领域等应用广泛，得到了广泛的研究与应用。
手性材料制备的方法十分丰富。
最早期的制备手性材料的方法主要是通过天然合成来获取手性化合物。
后来，随着合成有机化学的发展，透过化学反应来制备手性材料成为了普遍的方法。
化学合成方法相对比较简单，只需要选择正确的合成路线，并加入手性催化剂或手性导向剂等辅助添加剂，在化学反应过程中引导分子自发形成对映异构体就可以制备手性材料了。
但由于手性材料..的对称性几乎没有一般无手性材料那么高，所以其制备难度更大。
除了化学合成方法，物理和生物合成方法也值得关注。
物理合成方法主要是利用电场或磁场，控制液晶分子排布来制备手性材料。
光化学方法则是在光条件下进行化学合成反应，是制备五棱萜环化合物的主要方法，也可制备出手性分子或手性聚合物。
生物合成方法则是通过生物合成酶的选择性催化来制备手性化合物。
但是手性酶的生产成本较高，而且需要长时间培养合适的酶菌株，所以这种方法不适合大批量制备。
除了手性材料的制备方式，手性分子的性质也引起了广泛的研究。
手性分子有不对称、光学活性和各向异性等特性，析出液晶相也是它们的特性之一。
鉴于手性分子的各种特性，人们发明了一种分析方法，来有效地检测分子的手性。
这种分析方法称为色性法，其原理是分析化合物吸收或旋转的圆偏振光颜色，提取手性分子的旋光度信息。
除了色性法外，还有化学位移法、质谱法等分析手性的新方法。
在实际应用中，手性材料应用的领域非常广泛。
在生物医药领域中，手性药物的制备以及其性能研究尤其重要。
手性药物的对映异构体因为其对称性不同，所以物化性质不同，与对偶体会走不同的代谢途径，导致工程上的意外效应。
所以制备具有单种对映异构体手性药物是非常重要的。
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第1章绪论1.1液晶简介1.1.1 液晶的概念物质在自然界中通常以固态、液态和气态形式存在，即常说的三相态。
在外界条件发生变化时(如压力或温度发生变化)，物质可以在三种相态之间进行转换，即发生所谓的相变。
大多数物质发生相变时直接从一种相态转变为另一种相态，中间没有过渡态生成。
例如冰受热后从有序的固态晶体直接转变成分子呈无序状态的液态。
但有的物质结晶受热熔融或被溶剂溶解后，虽然失去固体物质的刚性，而获得液态物质的流动性，却仍然部分地保存着晶态物质的有序排列，从而在物理性质上呈现各向异性，形成一种兼有晶体和液体性质的过渡状态，这种中间状态称为液晶态，处于这种状态的物质称为液晶(liquid crystalline, LC)[1~3]。
其主要特征是其聚集状态在一定程度上既类似于晶体，分子呈有序排列；又类似于液体，有一定的流动性。
因此，液晶是介于各向同性的液体和完全有序的晶体之间的一种取向有序的流体，它既有液体的流动性，又有晶体的双折射等特征。
液晶是处于液体状态的物质，因此，构成液晶的分子的质量中心可以作长程移动，使物质保留一般流体的一些特征。
但处于液晶态的分子都倾向于沿同一方向排列，但在较大的范围内分子的排列取向可以是不同的。
以长棒分子为例，图1.1给出了有序性液晶处于液体和晶体之间的液晶分子排列示意图。
晶体液晶液体图1.1 晶体、液晶、液体分子排列示意图Fig.1.1 Arrangement of crystalline, liquid crystals and liquid molecules液晶分子排列的有序度可以用有序参数S 来表示为式：()1cos 3212-=θS (1.1) 式(1.1)中θ是指向矢n 和分子长轴的夹角，当分子完全有序时(如晶体)，θ= 0o ，则S = 1；对于完全各向同性的液体而言，S = 0；液晶的有序参数S 则通常在0~1之间。
有序参数S 是一个非常重要的物理量，它表征液晶物理性质各向异性的程度，直接影响液晶的物理性质诸如弹性常数、粘滞系数、介电各向异性、双折射值的大小。
1.1.2 液晶的发展简史液晶的研究可追溯至19世纪中叶，但首次明确认识液晶是在1888年，由奥地利植物学家F. Reinitzer [4]观察到的。
他在加热苯甲酸胆甾醇酯时，发现这种化合物的熔化现象十分特殊，145.5℃时熔化为乳浊的液体，178.5℃时变为清亮的液体；冷却时先出现紫蓝色，不久颜色消失出现浑浊状液体，继续冷却，再次出现紫蓝色，然后结晶。
翌年，根据F. Reinitzer 提供的线索，德国著名物理学家O. Lehmann 用偏光显微镜观察了这种化合物，发现浑浊状的中间相具有和晶体相似的性质，于是他把这种具有各向异性和流动性的液体称为液晶。
液晶这一新相态的发现吸引了众多研究者，随后，有关液晶的合成与理论研究迅速开展起来。
在20世纪初，G . Friedel 确立了液晶的定义[5]；E. Bose 提出了液晶的相态理论[6]；O. Wiener 等发展了液晶的双折射理论[7]；V . Grandjean 等研究了液晶化合物分子取向机理和液晶相的织构[8]。
在1922年~1933年间，G . Friedel 、W. Kast 和C. W. Oseen 等共同创立了晶体连续体理论，提出了液晶态物质的有序参数和取向有序等概念[9]，并开展了液晶化合物的化学合成和物理实验研究工作。
此后，液晶的物理性质，如外场对液晶性质的影响、液晶的电导率和介电常数等相继得到研究，值得特别指出的是V . Freederickzs 等发现了向列相液晶在电磁场作用下的变形及其阈值，即Freederickzs 转变。
这一现象是最早实用化的扭曲向列相液晶显示器(TN –LCD)和目前常见的超扭曲向列液晶显示器(STN –LCD)以及薄膜晶体管液晶显示器(TFT–LCD)的理论基础。
在四十年代，V. Tsvekov首创了液晶相的X-射线分析，并研究了液晶相的磁各向异性[10]。
在1933年~1945年间，D. V orlander研究了液晶化合物的结构与相变之间的关系。
指出其分子应为棒状，并合成了大量同系物系列液晶化合物，总结出同系列液晶化合物相变性质变化的一般规律。
直到1957年，G. H. Brown[11]等整理了从1888年到1956年约70年间近500篇有关液晶方面的资料，发表在《Chemical Review》上，才引起科学界的重视。
与此同时，液晶的应用研究也取得了一些成果。
20世纪60年代，J. L. Fergason等系统研究了胆甾相液晶的性质，并根据其液晶的颜色变化设计出了测定表面温度的产品。
G. H. Heilmier开始研究向列相液晶的光电和其它性质，并根据其光电效应制成了数字显示器、液晶钟表等产品，开创了液晶电子学。
此外，美国的W. H.公司发表了液晶在平面电视、彩色电视等方面有应用前景的报道[12]。
G. W. Gray[13]等发表了专著《Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals》，这些都为研究和应用液晶材料提供了理论依据和实验方法。
1965年，首届国际液晶会议的召开，标志着液晶研究的崛起，预示了一个新时代的到来。
我国也在1994年9月在北京召开了国际液晶高分子会议。
另外，我国在钱人元教授的主持下，在1987年、1989年和1991年分别召开了全国高分子液晶态学术会议，1999年年底在北京召开了液晶分会第四届会员代表大会即全国液晶学术会议；这些都标志着液晶材料的重要性，受到全世界学术界的重视，中国也不例外。
从1888年液晶的发现到上世纪六十年代，人们虽然合成了许多液晶化合物，但是液晶只是作为一种有趣的纯科学研究对象。
到上世纪60年代液晶才在显示领域中得到应用。
经过60年代以来的努力，液晶已广泛应用于显示器件，如数字手表和计算器，各种仪器仪表、液晶电视等。
从此，液晶逐渐走出化学家和物理学家的实验室，成为一类重要的工业材料，并且液晶制品也逐渐走进了普通人的日常生活。
液晶的广泛应用，为当代新兴的液晶工业体系奠定了基础，同时也促进了液晶基础理论的研究。
1.1.3 液晶的研究领域近十多年来，液晶科学获得了许多重要的发展，研究领域遍及物理、化学、电子学、生物学等各个学科[14]，如下述：(1) 液晶光学研究液晶的光学特性、非线性光学性质、光的偏振、圆偏光二向色性、旋光性、液晶光电效应、光阀、激光信息传输等；(2) 分子物理学研究液晶的相转变理论，液晶电流体效应，弹性理论，液晶的介电、介磁、压电、超声等效应；(3) 液晶化学研究液晶分子的结构和性质的关系、新型液晶材料的合成、表面取向剂的结构和功能、高分子液晶及其应用、液晶色谱学、液晶热谱学、液晶光谱学、表面化学、定向化学反应、染料化工、液晶态分离膜、润滑化学及宾－主效应中染料分子的结构等；(4) 生物液晶研究生命过程(新陈代谢、发育)、组织、疾病、衰老过程中的液晶态变化；同时也研究生物膜结构和功能、生物体能量、信息传递过程、光合作用等与液晶结构和行为之间的关系；(5) 液晶分子光谱研究液晶的拉曼光谱、核磁共振谱、电子自旋共振谱、中子衍射、穆斯堡尔谱等。
1.1.4 液晶的分类液晶可按不同的方式分类。
按照物质的分子量大小，可以分为液晶小分子和液晶高分子。
在液晶高分子中，按照物质的来源，可以分为天然高分子液晶和合成高分子液晶。
根据分子排列的有序性的不同，液晶大致可分为近晶型(sematic)、向列型(nematic)和胆甾型(Cholesteric)等几种类型。
按照液晶高分子的链结构特征，尤其是按液晶基元在高分子中的存在方式及主链的柔性，又可分为主链型液晶高分子(其液晶基元位于主链之内)和侧链型液晶高分子(其液晶基元是作为支链链段悬挂在主链之上的)。
不同液晶性的物质呈现液晶态的方式不同。
一定温度范围内呈现液晶性的物质称作热致型(Thermotropic)液晶；在一定浓度的溶液中呈现液晶性的物质称为溶致型(Lyotropic)液晶。
把某种能形成液晶相的固体加热至熔点，这种物质就能转变成既有双折射，又有流动性的液晶态。
从分子角度来看，温度超过熔点时，物质内部的分子的排列还是有序的，仍然具有晶体结构的某些性质，但是这时的分子又是能够流动的，具备了液体的某些特性，所以说这种物质此时处于液晶态，由于这种液晶态是靠加热形成的，因而称之为热致型液晶。
而溶致型液晶是指使用某种溶剂配成一定浓度的溶液后方显液晶性的化合物。
溶致型液晶在生物体系中大量存在，即通常所说的生物液晶。
研究表明，不含刚性液晶基元的液晶高分子如PE，在足够高的压力下也会出现一个液晶相。
这种通过压力变化而实现的液晶相称为压致(Barotropic)液晶相，能生成压致液晶相的高分子称为压致型液晶高分子。
另外，按照液晶化合物的分子几何形状，可以分为棒状液晶、盘状液晶、碗状液晶、香蕉型液晶等等[15~17]。
1.1.5 液晶的基本结构1.1.5.1 液晶的化学结构与性能研究发现液晶类物质具有其特有的分子结构。
一般认为要呈现液晶相，该化合物的分子结构必须满足下述要求[18]：(1) 从几何形状来看，液晶分子应具有明显的各向相异性。
液晶分子的几何形状应是各向相异的，分子的长径比(L/D)必须大于4。
(2) 液晶分子长轴应不易弯曲，要有一定的刚性。
因而常在分子的中央部分引进双键或三键，形成共轭体系，以得到刚性的线型结构或者使分子保持反式构型，以获得线状结构。
(3) 分子末端含有较柔性的极性基团或可极化的基团。
通过分子间电性力、色散力的作用，使分子保持取向有序。
由此可见，分子几何形状是形成液晶的必要条件。
为使液晶分子长度比宽度大许多倍，成为棒状分子，合成时总是采用1,4-对位取代结构的化合物。
其化学结构可概括为式(1.2)：X M M'Y[ ]n n =1,2......(1.2)其中M，M′是连接芳环的中心桥键，它和两侧芳环形成共轭体系；X，Y是液晶分子长轴末端基团。
苯环亦可用其他脂环、杂环、多环和稠环替代。
片状分子不利于液晶态的形成，目前报道只有少数的化合物能形成单变液晶。
但是如果扩大中心部分成为刚性盘状或椭圆状核心，再同与之相适应的柔软侧链匹配，也可使其紧密堆叠起来形成新的盘状液晶。
按温度顺序，可以出现的液晶顺序为：晶体相<近晶相<向列相<胆甾相<各向同性相。
溶致液晶的相行为与温度和浓度有关，有临界温度和临界浓度，向列相液晶分子排列方向受磁场、电场、表面力和机械力的影响较大，目前其效应已广泛用于显示等领域，显示极大的优越性。
1.1.5.2 液晶的物理结构液晶的物理结构主要是指组成分子在空间中的排列。