什么是液晶器件？应用领域有哪些?

什么是液晶器件？

液晶是介于液体和晶体之间的一种中间态物质，液晶态(Liquid Crystal,LC)指的是在某个温度范围内同时具有液体和晶体两者特性的物质状态，也称之为液晶相、中间相或中介相。

液晶的科学释义是“有些物质处在熔融状态、或被溶剂溶解之后，尽管失去了固态物质的刚性，却获得了液体的易流动性，并保留着部分晶态物质分子的各向异性有序排列，形成一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，这种由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体”。

自液晶被发现以来，虽然科学家不停地探索液晶结构、性质及其在光学等领域中的应用，但是直到 1968 年才首次发明了液晶电光器件，人们才开始逐渐认识和利用液晶的各种电光特性。从此，液晶光器件得到了突飞猛进的发展，液晶光器件可以具有大的尺寸，也可以做成一个一个的小象素，具有很大的灵活性。

液晶器件的应用领域有哪些？

目前，利用液晶特性制作的器件有很多，可以分为如下几类：

(1) 空间光调制器

空间光调制器是液晶电光器件最重要且最广泛的应用领域。当前大众所知的液晶显示器、液晶平板电视等显示设备，都属于基于液晶的空间光调制器。空间光调制器是指在信源信号的控制下，对入射光波的振幅、相位或偏振态分别进行调制，从而将信源信号的载荷信息写进入射光波之中。

(2) 光衰减器

光衰减器是光通信系统中不可缺少的器件，基于液晶技术实现的光开关和可调光衰减器具有结构简单、驱动电压低、插入损耗小、可以利用成熟的液晶显示工艺、易于和其它光纤器件组成系统、可调谐性等优点，因此得到了广泛的应用。

(3) 光开关

光开关的定义是选择光波路由通道的光学器件，其工作原理就是利用液晶混合场效应，通过加电压和不加电压来控制液晶器件的“开关”状态。扭曲向列型液晶盒和偏振分光盒光器件组合可以方便地组成开关阵列。如果采用铁电液晶材料，光开关的响应速度会很快。

除了以上介绍的器件，利用液晶制作的器件还有色散棱镜、光调制器、偏振转换器、移相器等。以液晶显示器与液晶平板电视等显示设备为代表的液晶电光器件在今天已经广泛普及和应用。

近期，液晶“非显示”应用研究也激起了人们广泛的兴趣，包括光通讯、光检测领域的液晶光器件研究，溶致液晶在生物传感器技术中的作用，自组装型模拟生物系统液晶生长技术，液晶在印刷电路版间数据传输的光学连接方面，液晶弹性体在人造肌肉中的应用等。

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