液晶：像晶體的液體

　　“液晶（LC：Liquid Crystal）”是一種液態高分子（塑膠）材料，它的分子與分子相距較遠而無法形成鍵結，在常溫下是“液體”，但是分子與分子彼此互相影響力卻很大，所以排列得很整齊，有點像是“固體（晶體）”，因此我們將這種像是固體（晶體）的液體稱為“液晶”。

　　液晶分子為細長型棒狀結構，沿長軸方向具有“極性（Dipole）”，也就是分子的一端帶正電而另一端帶負電，如圖一（a）所示，圖中C代表碳原子、H代表氫原子、N代表氮原子，整個分子看起來是細長型棒狀結構，我們習慣將它簡化成圖一（b），其中箭頭稱為“指向（Director）”，箭頭的方向代表分子帶正電的一端。

　　圖一　 液晶分子的特性與種類

　　三種液晶分子，只有一種商用多

　　液晶分子的種類有許多種，包括向列型液晶（Nematic LC）、層列型液晶（Smectic LC）、膽固醇型液晶（Cholesteric LC）等，但是常見的只有兩種：

　　a．向列型液晶（Nematic LC）：向列型液晶分子的排列情形如圖一（c）所示，每個分子的長軸都是互相平行，而且方向一致。由于向列型液晶分子對外加電場的反應較大，因此目前商業上生產的液晶顯示器大多使用這種液晶分子。

　　b．層列型液晶（Smectic LC）：層列型液晶分子的排列情形如圖一（d）所示，每個分子的長軸都是互相平行，而且方向一致，分子排列規則性更明顯，分子之間不但互相平行，而且有分層的組織。由于向列型液晶分子對外加電場的反應較小，因此比較不適合作為液晶顯示器使用。

　　液晶分子的轉動：怎么樣在玻璃板上外加電壓？

　　液晶分子為細長型棒狀結構，沿長軸方向具有「極性（Dipole）」，也就是分子的一端帶正電而另一端帶負電，因此當我們對液晶分子外加電壓，會使液晶分子轉動，如圖二所示，我們先將兩片玻璃板互相平行迭起來，再將液晶分子注入兩片玻璃板之間，當我們對兩片玻璃板「不加電壓」或「外加電壓」，液晶分子會有不同的排列情形，換句話說，我們是“利用外加電壓使液晶分子轉動”。

　　圖二　 液晶分子的轉動