液晶是處于固態(tài)和液態(tài)之間具有一定有序性的有機(jī)物質(zhì)，具有光電動(dòng)態(tài)散射特性；它有多種液晶相態(tài)，例如膽甾相，各種近晶相，向列相等。根據(jù)其材料性質(zhì)不同，各種相態(tài)的液晶材料大都已開發(fā)用于平板顯示器件中，現(xiàn)已開發(fā)的有各種向列相液晶、聚合物分散液晶、雙（多）穩(wěn)態(tài)液晶、鐵電液晶和反鐵電液晶顯示器等，其中開發(fā)最成功的、市場(chǎng)占有量最大、發(fā)展最快的是向列相液晶顯示器。液晶顯示（LCD）模式有很多，僅向列相顯示就有TN（扭曲向列相）模式、HTN（高扭曲向列相）模式、STN（超扭曲向列相）模式、TFT-AM（薄膜晶體管—有源矩陣）模式、PDLC（聚合物分散液晶）模式以及反射式雙（多）穩(wěn)態(tài)模式等，其中TFT-AM模式是近十年開發(fā)出來(lái)的也是發(fā)展最快的顯示模式。LCD發(fā)展促使液晶材料的迅速發(fā)展。顯示用液晶材料是由多種小分子有機(jī)化合物組成的，這些小分子的主要結(jié)構(gòu)特征是棒狀分子結(jié)構(gòu)�，F(xiàn)已發(fā)展成很多種類，例如各種聯(lián)苯腈、酯類、環(huán)已基（聯(lián)）苯類，含氧雜環(huán)苯類、嘧啶環(huán)類、二苯乙炔類、乙基橋鍵類和烯端基類以及各種含氟苯環(huán)類等等。隨著LCD的迅速發(fā)展，人們對(duì)開發(fā)和研究液晶材料的興趣越來(lái)越大。近幾年還研究開發(fā)出多氟或全氟芳環(huán)以及全氟端基液晶化合物。許多化學(xué)家們已合成出了性能優(yōu)良的液晶材料。到1998年止，就大約有7~7.5萬(wàn)多個(gè)液晶化合物合成出來(lái)，并以每年3000~4000個(gè)新液晶化合物出現(xiàn)的速度向前發(fā)展，尤其是日本每年都有大量新液晶材料方面的專利文獻(xiàn)出現(xiàn)，以滿足各種顯示器的使用要求，但真正只有四、五千種液晶化合物具有實(shí)用價(jià)值，能用在LCD中。到1999年底為止，全球年需要液晶材料量大約78~82噸左右，年銷售額至少在4.5~5.0億美元左右。其中TFT液晶材料市場(chǎng)量23~24噸，占市場(chǎng)總量的29~30%；STN液晶材料市場(chǎng)量25~29噸，占市場(chǎng)總量的31~32%；TN液晶材料市場(chǎng)量30~32噸，占市場(chǎng)總量的38~39%。其生產(chǎn)廠家主要是德國(guó)Merck公司、日本Chisso、大日本油墨（DIC）和ATK公司及中國(guó)，它們分別占有的市場(chǎng)份額為35%、26%、18%、10%和11%。其中德國(guó)和日本主要生產(chǎn)TFT、STN和部分中高檔TN方面的液晶材料，其品種齊全，幾乎完全控制了全世界TFT、STN和中高檔TN液晶材料市場(chǎng)，年銷售量大約在80~82噸左右，年銷售額至少在4.4~4.6億美元。 !BikF4Y1L&  
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　　我國(guó)液晶材料行業(yè)現(xiàn)狀。我國(guó)液晶材料生產(chǎn)經(jīng)過(guò)十多年的努力，從無(wú)到有，已逐步形成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，由完全的進(jìn)口轉(zhuǎn)化為部分出口,年銷售量達(dá)到12噸左右。雖然發(fā)展較快，但在世界液晶材料市場(chǎng)中所占份額非常小，仍然趕不上世界LCD發(fā)展的需要。我國(guó)液晶材料開發(fā)研究工作雖然從七十年代初期就已經(jīng)開始，但由于受國(guó)內(nèi)LCD工業(yè)整體技術(shù)設(shè)備水平和投入資金的限制，液晶行業(yè)也一直沒(méi)有被國(guó)家列入重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，研究經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足和人才短缺限制了該行業(yè)的發(fā)展。到目前為止液晶顯示器件與液晶材料研究開發(fā)仍以TN型和中低檔STN型為主。僅就液晶顯示器方面而言，到了九十年代初，隨著我國(guó)數(shù)十家LCD生產(chǎn)線的引進(jìn)，以中科院長(zhǎng)春物理所、電子部南京五十五所、清華大學(xué)和深圳天馬微電子公司為龍頭的LCD技術(shù)研究開發(fā)工作才得以開展，但其研究課題主要集中在TN-LCD、STN-LCD生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)以及少數(shù)TFT-LCD基礎(chǔ)性課題方面。在液晶材料方面，由于受國(guó)內(nèi)LCD工業(yè)整體技術(shù)設(shè)備水平限制，雖然有很多科研單位投入力量研究開發(fā)液晶顯示器或液晶材料,但除了中科院上海有機(jī)所在全氟苯炔類液晶化合物合成方面取得一些突破性成就外，在新材料開發(fā)與應(yīng)用研究方面同國(guó)外相比，差距很大。特別在STN、TFT-LCD配套液晶材料的研究開發(fā)工作進(jìn)展非常緩慢，同日本、德國(guó)和英美國(guó)家相比，至少落后八至十年左右，使得我國(guó)在世界液晶顯示行業(yè)市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)目前中高檔產(chǎn)品品種相對(duì)偏少，尚不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，急待增加科研開發(fā)力度，尤其是STN-LCD用液晶材料，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已呈現(xiàn)需求狀態(tài)，急需盡快占領(lǐng)；中高檔液晶材料技術(shù)含量高，售價(jià)及利潤(rùn)相對(duì)來(lái)說(shuō)也較高。 ?ZV0
 
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　　實(shí)用顯示用液晶材料的發(fā)展。TN型液晶材料的發(fā)展早在1968年美國(guó)公布動(dòng)態(tài)散射液晶顯示(DSM-LCD)技術(shù)，但由于提供的液晶材料的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性，使它們作為顯示材料的使用受到極大的限制。1971年扭曲向列相液晶顯示器（TN—LCD）問(wèn)世后，介電各向異性為正的TN-液晶材料便很快開發(fā)出來(lái)；特別是1974年相對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的聯(lián)苯腈系列液晶材料由G.W.Gray等人合成出來(lái)后，滿足了當(dāng)時(shí)電子手表、計(jì)算器和儀表顯示屏等LCD器件的性能要求，從而真正形成了TN—LCD產(chǎn)業(yè)時(shí)代。LCD用的TN液晶材料已發(fā)展到很多種類。這些液晶化合物的結(jié)構(gòu)都很穩(wěn)定，向列相溫度范圍較寬，相對(duì)粘度較低，((值較大。不僅可以滿足混合液晶的高清亮點(diǎn)，低粘度在20~30cp（20℃）及(n≈0.15的要求，而且能保證體系具有良好的低溫性能。含聯(lián)苯環(huán)類液晶化合物的((和(n值較大，是改善液晶陡度的有效成份。嘧啶類化合物的K33/K11值較小，只有0.60左右；但(n值較大，而且其((值也比相對(duì)應(yīng)苯環(huán)結(jié)構(gòu)大一些，在TN-LCD和STN-LCD液晶材料配方中，經(jīng)常用它們來(lái)調(diào)節(jié)溫度序數(shù)和(n值。而二氧六環(huán)類液晶化合物在((值大的液晶化合物中具有((/(⊥小的介電各向異性特征，是調(diào)節(jié)“多路驅(qū)動(dòng)”性能的必需成份。在這些化合物中，雖然氰基沒(méi)有烷氧基或烷基穩(wěn)定，但對(duì)提高((值、降低閾值電壓很有用，在普通TN-LCD和STN-LCD中使用較多。STN用液晶材料自1984年發(fā)明了超扭曲向列相液晶顯示器（STN-LCD）以來(lái)，由于它的顯示容量擴(kuò)大，電光特性曲線變陡，對(duì)比度提高，要求所使用的向列相（(((0）的液晶材料電光性能更好，到80年代末就形成STN-LCD產(chǎn)業(yè)，其代表產(chǎn)品有移動(dòng)電話、電子筆記本、便攜式微機(jī)終端。僅TN型液晶化合物遠(yuǎn)不能滿足STN-LCD的顯示要求。從而開發(fā)了二苯乙炔類、乙基橋鍵類和鏈烯基類液晶化合物，改變了STN-LCD的顯示性能。1．二苯乙炔類化合物：把STN-LCD的響應(yīng)速度從300ms提高到120~130ms，使STN-LCD性能得到大幅度的改善，從而在當(dāng)今的STN-LCD中使用較多，現(xiàn)行STN-LCD用液晶材料中約有70%的配方中含有二苯乙炔類化合物。2．乙基橋鍵類液晶：與相應(yīng)的其他類液晶比較，這類液晶的粘性、(n值都比較低；相應(yīng)化合物的相變溫度范圍和熔點(diǎn)相對(duì)較低，是調(diào)節(jié)低溫TN和STN混合液晶材料低溫性能的重要組分。3．鏈烯基類液晶：由于STN-LCD要求具有陡閾值特性，為此，只有增加液晶材料的彈性常數(shù)比值（K33/K11）才能達(dá)到目的。烯端基類液晶化合物具有異常大的彈性常數(shù)比值（K33/K11），用于STN-LCD中，得到非常滿意的結(jié)果。使人們的注意力較移到烯端基類化合物的開發(fā)中去。因此，相關(guān)報(bào)道很多。含氟液晶材料的發(fā)展雖然含氟液晶材料在1985年就已問(wèn)世，其真正大規(guī)模開發(fā)是在90年初期隨著TFT-AM-LCD產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化而發(fā)展起來(lái)的。TFT-LCD所要求的液晶材料必須是對(duì)熱、化學(xué)、電、光穩(wěn)定性好，電荷保持率高，粘度低，電阻率（ρ≥1.0×1013Ωcm）的高性能TN材料。以往那些含氰基化物和酯類化合物是無(wú)法滿足這些條件的，只有含氟的液晶材料才能適用于制作TFT-LCD。近十年來(lái)，幾乎所有向列相材料的開發(fā)都是含氟液晶化合物，其混合液晶開發(fā)也大都是含氟液晶組分。同時(shí)這些含氟的液晶材料也可作高檔TN、寬溫TN、STN-LCD的液晶材料。但由于側(cè)位帶氟使分子的長(zhǎng)寬比發(fā)展發(fā)生變化，向列相態(tài)變窄，清亮點(diǎn)和熔點(diǎn)下降。為了解決這一問(wèn)題，現(xiàn)在人們都在開發(fā)三環(huán)或四環(huán)的側(cè)位帶氟的液晶新材料，以滿足TFT-LCD和寬溫TN、STN的要求。 |M/ \'pOe  
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　　結(jié)語(yǔ)。液晶材料是隨著LCD器件的發(fā)展而迅速發(fā)展，從聯(lián)苯腈、酯類、含氧雜環(huán)苯類、嘧啶環(huán)類液晶化合物逐漸發(fā)展到環(huán)已基（聯(lián)）苯類、二苯乙炔類、乙基橋鍵類和各種含氟芳環(huán)類液晶化合物，最近日本合成出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的二氟乙烯類液晶化合物，其分子結(jié)構(gòu)越來(lái)越穩(wěn)定，不斷滿足STN、TFT-LCD的性能要求。雖然世界液晶顯示器的市場(chǎng)量越來(lái)越大，但我國(guó)液晶行業(yè)在其中的份額卻很小，而且仍是集中在TN液晶材料方面，在TFT液晶材料方面是一片空白。這些使得我國(guó)在世界液晶市場(chǎng)中缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，強(qiáng)烈呼吁國(guó)家應(yīng)當(dāng)采取積極措施，加強(qiáng)液晶顯示器件與材料研究開發(fā)的人力與資金投入，以振興中華液晶顯示行業(yè)。