软物质

向列相

/ ni-MAT-ik fayz /

想象一群鱼一边漂游、一边全都朝着同一方向,或者电梯上的一群人全都面朝前方。没有谁有固定的位置,人人都还在挪动、晃悠,但彼此有一种共同的朝向。这就是向列相给人的感觉。

向列相是最简单的一种液晶。它那些棒状分子在朝向上达成一致——平均而言全都指向同一方向——但它们的中心位置却随机散布,能像普通液体一样彼此自由流过。所以它具有取向上的有序(一个共同的方向),却没有位置上的有序(没有固定的位置)。那个共同的方向被称为指向矢,是这些分子唯一彼此配合的事情。

向列相之所以重要,是因为它正是大多数平板屏幕里的主力:一个小电压能把分子的共同朝向旋转一下,而这一旋转便控制了光如何穿过,从而把像素切换成亮或暗。一个常见的混淆,是把这些分子想象成整整齐齐地叠放着;可在向列相里它们根本没有叠放,只是朝着同一方向倾斜,同时仍在自由地翻滚、滑动。

老式计算器显示屏里的“扭曲向列”单元,把向列分子层层叠起,让它们的共同朝向从上到下轻柔地螺旋扭转,引导光线穿过。一加电压,螺旋便被解开,光被挡住,那一段就变黑了。

计算器上的黑色数字,就是被电压切换着的向列分子。

在向列相中,指向矢标示的是一条轴,而不是一支箭:朝“上”和朝“下”是等价的,因为棒状分子从两端看都一个样。

又称
nematic liquid crystal向列相