液晶是一种物质状态，如液体、固体和气体。术语“液晶”用于表示在特定条件下呈现液相的材料。为了了解液晶相与液相或固相的区别，有必要了解这些相的定义。 区别在于物质在分子、原子或亚原子水平上的顺序。秩序是物质内部储存能量的函数，因此也是物质温度的函数。因此，可以说温度等于运动。绝对零度（0开尔文）下没有运动。非常接近绝对零度，一种叫做“玻色-爱因斯坦凝聚态”的物质状态可以存在。离绝对零稍远一点，我们有固体，其特征是组成物质的分子、原子和离子的有限运动。这种有限运动是分子内部的振动，是围绕固定位置的振动。例如，在晶体中，分子内的重心围绕晶格上的固定位置振动，而非球形分子的总取向则围绕优选取向振动。 当固体熔化时，这种长程有序（固定的平均位置，固定的平均方向，数千个分子单元）就会分解。当达到熔点时，如果两个长程有序（位置和方向）同时消散，就会形成液相。在液体中，仍有一定程度的有序性，但只在很短的范围内（即几个分子之间）。水分子之间的氢键就是一个很好的例子。当温度升高时，这个短程序消失，分子在运动中变得完全独立时，我们说的是气体或蒸汽。最后，当电子或其他亚原子粒子失去它们相对于分子其余部分的顺序时，我们谈到等离子体。 自然界并不要求每一个相都是形成的：有些物质可以在没有液相的情况下从固态变成气态。自然也不要求在同一温度下，位置顺序和方向顺序在一个步骤中消失。根据环境条件，如混合物中的压力或溶剂浓度，当改变材料的温度时，可能会跳过相或出现附加相。如果在熔点处失去了位置顺序，但在较高的温度下保持了方向长程顺序，则形成液晶相。所有取向的长程有序度丢失的温度称为清点，因为在这样的温度下，典型的乳白色液晶转变为透明液体。 在保持方向顺序的情况下，位置长程顺序会逐步丢失。结果表明，它们之间可以存在许多不同几何形状和不同相变温度的液晶相。在某些阶段，液晶是分层排列的。它们被称为近晶相，字母用来区分不同的几何结构（近晶a，smc，smi…）。柱状相的分子排列成柱状。无长程位置顺序的液晶相称为向列相，在显示器中应用最为广泛。

在最基本的层面上，大多数（不是全部）液晶显示器改变了光通过液晶材料层的偏振状态。边界条件和外加电场之间的竞争控制了该层的几何结构。通常，对于这种类型的液晶显示器，向列相液晶与特殊涂层一起应用于前后基板。涂层用于创造边界条件和施加所需电场。在lcd单元的外部，附着有光学薄膜（包括偏振片）。它们将光的偏振变化转化为明暗对比。所述显示结构的组装方式使得零外加场产生一个极端亮度状态，而完全外加场产生另一个极端亮度状态。中间字段创建中间亮度级别。 最常见的用于施加边界条件的材料称为聚酰亚胺。聚酰亚胺的溶液（或前体）沉积在基板上并固化。聚酰亚胺的类型和液晶的类型决定了液晶分子在聚酰亚胺和液晶之间的接触点上的角度。如果材料是“相似的”，液晶分子是平的。如果它们是不同的（像油和水），液晶分子就会直立。“分子工程”用于实现理想的应用角度，这对于不同类型的显示器是不同的。为了确定取向的方向，聚酰亚胺表面是单向摩擦或刷涂的。液晶分子与摩擦方向平行排列。如果角度和摩擦方向在两个对准表面上不匹配，则液晶对准会发生弹性变形。向列相液晶分子希望彼此平行，但如果两个表面上的摩擦方向是正交的，液晶分子被迫从一个分子到另一个分子轻微地扭转，直到穿过整个层，方向旋转90°。向列相液晶有三种主要的变形模式。每个都有自己的弹性常数（弹簧常数）。根据液晶的分子结构，某些变形可能需要或多或少的力。这三种主要变形称为“张开”、“弯曲”和“扭曲”。

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