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)。現(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,人們對開發(fā)和研究液晶材料的興趣越來越大。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7~7.5萬多個液晶化合物合成出來,并以每年3000~4000個新液晶化合物出現(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液晶材料市場量23~24噸,占市場總量的29~30%;STN液晶材料市場量25~29噸,占市場總量的31~32%;TN液晶材料市場量30~32噸,占市場總量的38~39%。其生產(chǎn)廠家主要是德國Merck公司、日本Chisso、大日本油墨(DIC)和ATK公司及中國,它們分別占有的市場份額為35%、26%、18%、10%和11%。其中德國和日本主要生產(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,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。
c?u*,d) G 7nFOVZ 我國液晶材料行業(yè)現(xiàn)狀。我國液晶材料生產(chǎn)經(jīng)過十多年的努力,從無到有,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中所占份額非常小,仍然趕不上世界LCD發(fā)展的需要。我國液晶材料開發(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)也一直沒有被國家列入重點(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,隨著我國數(shù)十家LCD生產(chǎn)線的引進(jìn),以中科院長春物理所、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、德國和英美國家相比,至少落后八至十年左右,使得我國在世界液晶顯示行業(yè)市場中缺乏競爭力。國內(nèi)目前中高檔產(chǎn)品品種相對偏少,尚不能滿足國內(nèi)市場的需求,急待增加科研開發(fā)力度,尤其是STN-LCD用液晶材料,國內(nèi)市場已呈現(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)及利潤相對來說也較高。
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