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热致性液晶(Thermatropic Liquid Crystal)是加热液晶物质时，形成的各向异性熔体。 首次发现的液晶物质为胆甾醇苯甲酸酯，它就是一种热致性液晶。 [1]
热致液晶的分类
热致液晶按其结构形态分为向列型(Nematic)、近晶型(Smectic)、胆甾型(Cholesteric)。
向列型 向列相液晶简写为TN，它的分子呈棒状，分子的长宽比大于4：1，分子的长轴互相平行，但不排列成层，它能上下、左右、前后滑动，只在分子长轴方向上保持相互平行或近于平行，分子间短程相互作用微弱，向列相液晶分子的排列和运动比较自由，对外力相当敏感，目前是液晶显示器件的主要材料。 向列相液晶在偏光显微镜下显示为丝状条纹，所以有些书中把向列相液晶又称为丝状液晶。对于长棒状分子构成的向列相液晶，在同一排列取向区，分子的排列很像丝线中纤维的顺丝排列。如图1所示就是丝状相中分子排列示意图。
近晶型 近晶相液晶由棒状或条状分子组成，分子排列成层，在层内，分子长轴相互平行，其方向可垂直或倾斜于层面，因为分子排列整齐，其规整性接近晶体，为二维有序(图2)。但分子质心位置在层内无序，可以自由平移，从而有流动性，然而黏度很大。分子可以前后、左右滑动，不能在上下层之间移动。因为它的高度有序性，近晶相经常出现在较低温度区域内。已经发现至少有8种近晶相（SA～SH），近来，近晶J和K相也已被证实。
胆甾型 胆甾相液晶简写为CH，只在旋光性物质中出现。这类液晶大部分是胆甾醇(胆固醇)的各种衍生物，这种液晶分子呈扁平状且排列成层，层内分子相互平行，分子长轴平行于层平面，不同层的分子长轴方向稍有变化，相邻两层分子，其长轴彼此有一轻微的扭角（约为 15′），多层分子的排列方向逐渐扭转成螺旋线，形成一个沿层的法线方向排列成螺旋状结构，如图3所示，像一卷可以绕松绕紧的钢丝弹簧，当不同层的分子长轴排列沿螺旋方向经历360°的变化后，又回到初始取向，这个周期性的层间距称为胆甾相液晶的螺距P。胆甾相实际上是向列相的一种畸变状态，因为胆甾相层内的分子长轴彼此也是平行取向，仅仅是从这一层到另一层时的均一择优取向旋转一个固定角度，层层叠起来，就形成螺旋排列的结构。所以在胆甾相中加入消旋向列相液晶，能将胆甾相转变为向列相，或将适当比例的左族、右旋胆甾相混合，在某一温度区间内，由于左右旋的相互抵消转变为向列相。值得指出的是一定强度的电场、磁场，亦可使胆甾液晶转变为向列相液晶。因此胆甾相液晶也被称作是扭曲向列相(Twisted Nematic)。 反之，在向列相液晶中加人旋光性物质，会形成胆甾相，含不对称中心的手性向列相液晶亦呈现胆甾相，这些都说明胆甾相和向列相结构是紧密相关的。胆甾相液晶易受外力的影响，特别对温度敏感，温度能引起螺距改变，有温度效应，即随冷热而改变颜色。 可以这样说，向列相液晶可以说是胆甾相液晶的一个特例，就是沿螺旋轴方向要经过无限远的距离，分子排列取向转动有限角的胆甾相。也就是说向列相液晶是螺距P为无穷大的胆甾相液晶。 [2]
热致液晶的形成原理
把某种能形成液晶的固体加热到熔点T1，这种物质就转变成为既有双折射性，又有流动性的液晶态，肉眼能看到的是一种黏稠而浑浊的液体，其稠度随不同的化合物而有所不同，从糊状到自由流动的液体都有，即黏度不同。从分子角度来看，温度超过熔点时，物质内部的分子排列还是有序的，仍然具有晶体结构的某些性质。但是，这时的分子又是能够流动的，产生了液体的某些特性，所以说，这种物质此时处于液晶态，由于这种液晶态是靠加热形成的，因而称之为热致性液晶。 温度继续升高，直至澄清点T2，液晶态又转变成各向同性的液体，从分子角度来看，温度超过澄清点时，物质分子的取向是随机的、杂乱无章的，此时，这种物质仅有和液体一样的流动性，而无任何有序性，所以说，这种物质在加热到澄清点的温度之后，就完成了从液晶态到液态的相变。如果冷却这种液体，逆过程又可以倒转回来，但是，有些液晶物质在冷却时会出现过度冷却的现象，从而形成一种不稳定相。