逍遥学能 2017-04-22 09:22
1888年，奥地利植物学家弗里德里希?雷尼泽尔在研究植物胆固醇生物功能时，发现了一种新物质，其性能从不为人所知（后被确认为胆固醇苯酸类物质）。这种物质在145.5℃时，由固体变为不透明的液体，而在178.5℃时，就变成完全透明的液体。一年后，法国人奥托?莱曼发现，这种物质即便在不透明的液体状态时，也保持一种晶体结构，于是就为其取名“液晶体”。这种物质在60年代前期，还一直被看成是实验室里的一种普通的新奇东西，但在这以后，研究深入一步，就开始发现它能应用在图像的显示方面。
数字手表、电子记事本、便携式电脑，今天我们处于这些物品的包围之中。这些东西都有一个显示器，也就是小屏幕，人们将其命名为液晶显示器。但究竟液晶体为何物，我们所看到的数字，字母和图像是以什么方式形成的呢？
液晶体是这样一种物质，在不同的温度不，它可以呈现出固态或液态的特征。事实上，它的形状好似盛液体的容器，但它的分子（像拉长的小棍）排列得很规则，是典型的结晶体式的排列。它有两种可熔温度：在第一个熔温度下，晶体由固体变“不透明”的液体，而当温度升高之后，它就达到了第二个可熔点，成为正常的透明液体。
液晶体有着不同的特性。最常用的是被称为向列相或称丝状的晶体。它的功能是使数字和字母形象化的出现在显示器上。如数字手表的小屏幕就是在两层玻璃之间置入一层极薄的（约千分之二毫米）丝状晶体而制成的。在其中一块坡璃的内侧，覆盖着一层传导材料，上面附有印刷线路。当电流通过时，分子的排列顺序受到干扰，晶体就失掉了它的透明度。那些变成了不透明的点就形成了字母或数字。为使图像在液晶体小屏幕上形象化，就需要利用由一个金属层（一般为铝层）反射的自然光，这个金属层（一般为铝层）反射的自然光，这个金属层被安置在小屏幕上。为了能够在光线不足的情况下使用液晶体，还需要在屏幕内安装一个小灯泡（背光）。
另一类型的液晶体称为胆固醇液晶体，正如其名，它来源于胆固醇，是一种在我们体内也存在的有机分子。它们具有被称为循环二色性的光学特性：当它们被白光（如阳光）照射后，通过液晶体的一定波长的光子将被环形极化，即电磁场不再紊乱地震动，而是按照一个准确的方向，同时其他的光子将被反射出去。其结果就在晶体表面出现鲜艳的彩虹色，这即取决于光的入射角，也取决于晶体的温度。事实上，温度改变，晶体就会随之呈现出不同的颜色。这就是为什么胆固醇晶体被用来作为一种类似对彩色胶片进行检测的那样一种检验标志。将它装在机体的正面，它就会根据机体温度的不同而显出不同的色彩。
液晶体主要用于便携式电脑和旅行用电视机的显示器，但在不久前也开始应用到窗户上。由于开关的普通压力，窗户是由封闭在两层玻璃之间液晶体层构成的，而液晶体则由电极来控制。由开关压力产生的电场将对晶体产生干扰，从而就使窗户变暗了。
超薄显示器的“灵魂”是如此工作的？
应用最广的液晶体（人体丝状液晶体）一般是由氰基联苯构成的。这是一种在常温下呈灰白不透明液体状的物质。为了在这类屏幕上呈现图像，需要给装在两片玻璃或塑料片之间加上电压。电压的变化会改变物质分子的排列，这就会导致其反射或吸收光线的方式改变，其结果就会带来晶体亮度和色彩的变化，这样就产生了图像。