液晶材料的发展和应用

液晶材料的发展和应用

1888 年 ，奥地利科学家 F．Reinitzer 发现了液晶。20 世纪70年代初，H elfrich 和 Schadt 利用利用扭曲向列相液晶的电光效应和集成电路相结合 ，将其制成显示元件，实现了液晶材料的产业化。显示产业被看作是继集成电路和计算机之后，电子工业又一次不可多得的发展机会，在一个 国家的国民经济及信息化的发展中，起着举足轻重的作用。显示用液晶材料由多种小分子有机化合物组成，这些小分子的主要结构特征是棒状分子结构 。现已发展 出很多种类 ，如各种联苯腈 、酯类 、环 己基 (联 )苯类 、含氧杂环苯类 、嘧啶环类 、二苯乙炔类 、乙基桥键类和烯端基以及各种含氟苯环类等 。随着 LC D的迅速发展 ，近年还开发出多氟全氟芳环 、以及全氟端基液晶化合物 。

液晶材料的分类

根据液晶形成的条件可分为热致液晶和溶致液晶；按相态分类可分为向列相，近晶相和手性相。

1.溶致液晶，将某些有机物放在一定的溶剂中,由于溶剂破坏结晶晶格而形成的液晶,被称为溶致液晶。比如:简单的脂肪酸盐、离子型和非离子型表面活性剂等。溶致液晶广泛存在于自然界、生物体中,和生命息息相关,但在显示中尚无应用。

2.热致液晶，热致液晶是由于温度变化而出现的液晶相。低温下它是晶体结构,高温时则变为液体,这里的温度用熔点( TM) 和清亮点( TC ) 来标示。液晶单分子都有各自的熔点和清亮点,在中间温度则以液晶形态存在。目前用于显示的液晶材料基本上都是热致液晶。在热致液晶中,又根据液晶分子排列结构分为三大类:近晶相(SMECTIC) 、向列相(NEMATIC) 和胆甾相(CHOLESTERIC) 。 液晶材料的用途

目前,各种形态的液晶材料基本上都用于开发液晶显示器,现在已开发出的有各种向列相液晶、聚合物分散液晶、双(多) 稳态液晶、铁电液晶和反铁电液晶显示器等。而在液晶显示中,开发最成功、市场占有量最大、发展最快的是向列相液晶显示器。按照液晶显示模式,常见向列相显示就有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 (薄膜晶体管) 模式等。TN：计算器，电子表,仪器仪,表表盘,电话机,传真机，家用电器HTN：游戏机，电饭煲，早教机,车载系统STN：手机，MP4，MP3,电子词典，PDATFT：背投电视，电脑，手机 ，汽车导航仪。

液晶材料的合成

1.具有光合热的化学安定度以及使用寿命较长

2.宽广的使用温度区域，可适用於不同的低温或者高温的环境 3.液晶的黏度值低而易产生高速响应速度 4.铁电异方向性大而适合於低电压操作 5.复折射率的变化性可有效地增加其对比性

6.分子的配列性以及其秩序度高而有效的增加其对比性

我国液晶材料生产经过十多年的努力，从无到有，已逐步形成了相当规模的产业，由完全的进口转化为部分出口,年销售量达到12吨左右。虽然发展较快，但在世界液晶材料市场中所占份额非常小，仍然赶不上世界LCD发展的需要。我国液晶材料开发研究工作虽然从七十年代初期就已经开始，但由于受国内LCD工业整体技术设备水平和投入资金的限制，液晶行业也一直没有被国家列入重点科技攻关项目，研究经费严重不足和人才短缺限制了该行业的发展。展望未来液晶材料的发展会更好。

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