当前世界液晶材料的进展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２．１ 胆甾相液晶材料 郑州轻工业学院化工系的王培义， 闫铨钊， 赵金凤采用胆甾醇于乙酸酐直接酯化法合成胆甾醇乙酸酯， 优化条件 后产率达到 ９５％以上， 经无水乙醇重结晶纯度达到了 ９９％以上。［５］ 产 物结构见图 １。
２．２．２ 乙基桥键类液晶： 湖南工程学院 化 工 系 和 湘 潭 大 学 化 学 学 院高分子材料研究所的陈建芳， 张海良王霞瑜采用扩散法合成了 １－ ２ 代树枝状聚酰胺－ 胺（ ＰＡＭ ＡＭ） 然后采用加成法对树枝状进行 表 面 修 饰 将 ６－ （４－ 甲 氧 基－ ４－ 氧 基 偶 氮 苯）－ 甲 基 丙 烯 酸 己 酯 偶 氮 液 晶 机 元 （ＭＭＡＺＯ）引 入 了 树 枝 状 ＰＡＭ ＡＭ 的 末 端 ， 在 常 温 常 压 下 合 成 了 偶 氮 液晶高分子 ＰＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ。纯度可达 ９０％以上，产旅可达 ４５％．［１］ 产物结构见图 ４。
２．我国液晶材料的发展状况
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 。到 目 前 为 止 液 晶 显 示 器 件 与 液 晶 材 料 研 究 开发仍以 ＴＮ 型和中低档 ＳＴＮ 型为主。仅就液晶显示器方面而言， 到 了九十年代初， 随着我国数十家 ＬＣＤ 生产线的引进， 以中科院长春物 理所、电子部 南 京 五 十 五 所 、清 华 大 学 和 深 圳 天 马 微 电 子 公 司 为 龙 头 的 ＬＣＤ 技 术 研 究 开 发 工 作 才 得 以 开 展 ， 但 其 研 究 课 题 主 要 集 中 在 ＴＮ－ ＬＣＤ、ＳＴＮ－ ＬＣＤ 生 产 相 关 技 术 以 及 少 数 ＴＦＴ－ ＬＣＤ 基 础 性 课 题 方 面。在液晶材料方面， 由于受国内 ＬＣＤ 工业整体技术设备水平限制， 虽然有很多科研单位投入力量研究开发液晶显示器或液晶材料，只有 中科院上海有机所在全氟苯炔类液晶化合物合成方面取得一些突破 性成就， 在新材料开发与应用研究方面同国外相比， 差距很大。［１４］ 这里 简要介绍一下我国的几种液晶材料的研究情况。
图 ６ ４－ ［ ２－ （ 反 ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的结构
图 ７ ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己 基）－ 氟苯
３．国际液晶材料发展状况 ＴＮ 型 液 晶 材 料 的 发 展 早 在 １９６８ 年 美 国 公 布 动 态 散 射 液 晶 显 示 （ＤＳＭ－ ＬＣＤ）技 术 ， 但 由 于 提 供 的 液 晶 材 料 的 结 构 不 稳 定 性 ， 使 它 们 作
２．２．４ 含氟液晶新材料北京药物化学研究所的 丁 晓 琴 ， 赵 立 峰 ， 连 兰芬等主要对向列型液晶材料 ４－ ［ ２－ （ 反 ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的 全合成进行研究， 设计和改进了合成反应的条件， 获得了高纯度的目 标化和物［３］ ， 产物结构见图 ６。陕西科技大学化学化工学院的郭睿， 杨 建洲， 戴砚等以新蒸馏过的环己烯和丙酰氯为原料， 与三氯化铝和氟 苯一起采用“一锅法”制备 ４－ （ ４－ 丙酰基环己基） － 氟苯， 然后用黄鸣龙 法还原得到 ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己基） － 氟苯， 经减压蒸馏和数次重结 晶后得到纯度大于 ９９．５％产品［２］ ， 产物结构见图 ７。
３．３ 大日本油墨化学工业株式会社提供了一种含有具有聚合性的 液晶性化合物的聚合性液晶组合物， 显示向列相的温度低， 与并用的 其他具有聚合性的液晶性化合物的相溶性好， 聚合后的透明性和机械 强 度 高［１０］ 。
３．４ 默克专利股份有限公司的发明涉及氰基吡啶酮衍生物， 涉及 它们用于液晶介质、液晶 器 件 、各 向 异 性 聚 合 物 、光 学 、电 光 学 、装 饰 、 安 全 、化 妆 品 、诊 断 、药 物 、电 气 、电 子 、电 荷 输 送 、半 导 体 、光 学 记 录 、电 致发光、光电导 体 和 电 子 照 相 应 用 领 域 中 的 用 途 ， 和 涉 及 包 含 它 们 的 液 晶 介 质 、聚 合 物 和 显 示 器 。 ［ １１］
３．１ 大日本油墨化学工业株式会社提了有效制备三氟萘类液晶材 料的中间体的 １， ７， ８－ 三氟－ ２－ 萘酚及其衍生物以及使用该中间体有 效地制造三氟萘类液晶材料的方法［８］ 。
３．２ 大日本油墨化学工业株式会社提供了一种新型吖嗪类液晶化 合物， 具有液晶温度 范 围 宽 、溶 解 性 优 良 、结 晶 析 出 少 、有 可 能 降 低 阈 值电压、可以实现高 速 应 答 、无 着 色 等 特 征 ， 特 别 是 温 度 范 围 宽 、高 速 应答等必要性质， 可作为实用液晶材料的成分使用。另外， 通过本发明 的制造方法， 可以容易地选择性制造包括这些新型吖嗪化合物在内的 非对称吖嗪类化合物。此外， 由于本发明的向列液晶组合物双折射率 大， 在广泛温度范围内显示向列相， 改善应答特性的效果优良， 而且因 为电压保持率及化学稳定性高， 所以可用于扭曲向列或超扭曲向列液 晶显示装置［９］ 。
３．５ 默克专利股份有限公司的发明涉及具有短开关时间及良好的 陡度和角度依赖性的超扭转向列液晶显示器（ＳＴＮ－ ＬＣＤ）合和其中使用 的 新 型 向 列 型 液 晶 混 合 物 ［ １２］
３．６ 默克专利股份有限公司的发明涉及一种在分子中具有至少一 个－ ＣＦ２Ｏ 键的化合物的方法， 其中包括在碱存在下， 将双（烷基硫代）碳
盐与含至少一个羟基的化合物反应， 随后使用氟化剂和氧化剂， 优 选 就 地 ， 进 行 氧 化 氟 化 作 用 ， 形 成 在 分 子 中 具 有 至 少 一 个－ ＣＦ２Ｏ 键 的
化 合 物［１３］ 。
４．结 束 语 ： 液 晶 材 料 是 随 着 ＬＣＤ 器 件 的 发 展 而 迅 速 发 展 ， 从 联
● 参考文献
［ １］ 陈 建 芳 ， 等． 树 枝 状 偶 氮 液 晶 高 分 子（ＰＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ）的 合 成 及 表征 应用化学 ２００６． ［ ２］ 郭睿， 等． 液晶单体 ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己基） － 氟苯的合成 化学 工程 ２００５． ［ ３］ 丁晓琴， 等． 液晶材料 ４－ ［ ２－ （ 反－ ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的全合 成研究有机化学 ２００４． ［ ４］ 杨 山 跃 ， 等． 重 要 的 液 晶 中 间 体— ——联 苯 二 酚 化 工 科 技 市 场 ２００５． ［ ５］ 王培义， 等． 胆甾醇乙酸酯液晶的合成河南化工 ２００３． ［ ６］ 梁娅， 等． 新型液晶材料主链聚缩醛螺胞二醚的合成 天津大学学 报 ２００３． ［ ７］ 杨 建 洲 ， 等． 液 晶 单 体 （ 反 ， 反 ） ， ４－ 丙 基－ ４‘－ 甲 氧 基 双 环 己 烷 的 合 成 陕西科技大学学报 ２００３． ［ ８］ 大日本油墨化学工业株式会社 １，７，８－ 三氟－ ２－ 萘酚以及利用它的 液晶化合物的制备方法 专利号： ０３８２２６２７．８． ［ ９］ 大日本油墨化学工业株式会社 吖嗪系化合物、其制造方法及其 在向列液晶组合物及液晶显示装置中的应用 专利号： ９７１１７７１０．４． ［ １０］ 大日本油墨化学工业株式会社 显示液晶相的聚合性组合物及使 用其的光学各向异性体 专利号： ０１８０００９７．５． ［ １１］ 默克专利股份有限公司作为液晶的氰基 吡 啶 酮 衍 生 物 专 利 号 ： ２００４８０００４８９８．４． ［ １２］ 默 克 专 利 股 份 有 限 公 司 专 利 号 ： 超 扭 转 向 列 液 晶 显 示 器 、液 晶 组合物和化合物 ００８１９２１７．０． ［ １３］ 默 克 专 利 股 份 公 司 专 利 号 ： 具 有 ＣＦ２Ｏ 桥 的 液 晶 的 制 备 ０１８０６０３１．５． ［ １４］ 电子产品世界， ２０００．
关键词： 液晶材料； 发明专利； 种类； 发展状况 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｅｓｓａｙ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｏｕｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｃｏｎｔｒａｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｏｖｅｒｓｅａｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐａｔｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｕｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍａｒｋｅｔ ｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ； ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ； ｋｉｎｄｓ； ｉｎｖｅｎｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐａｔｅｎｔｓ
苯 腈 、酯 类 、含 氧 杂 环 苯 类 、嘧 啶 环 类 液 晶 化 合 物 逐 渐 发 展 到 环 已 基 （ 联） 苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类和各种含氟芳环类液晶化合物， 最 近日本合成出结构稳定的二氟乙烯类液晶化合物， 其分子结构越来越 稳定， 不断满足 ＳＴＮ、ＴＦＴ－ ＬＣＤ 的性能要求。 虽然世界液晶显示器的 市场量越来越大， 但我国液晶行业在其中的份额却很小， 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。这些使得 我国在世界液晶市场中缺乏竞争力， 强烈呼吁国家应当采取积极措 施， 加强液晶显示器件与材料研究开发的人力与资金投入， 以振兴中 华液晶显示行业。［１４］ 科
图 ５ 聚缩醛螺胞二醚结构
图 １ 胆甾醇乙酸酯的结构
图 ２ 联苯二酚的结构
图 ３ （反，反） ４－ 丙基－ ４′－ 甲氧基双环己烷的结构
２．２ 向列相液晶材料 ２．２．１ 环己基联苯环类液晶化合物，我国青岛恒源化工有限公司和 青岛致通化学有限公司的杨山跃和赵美法合成了液晶中间体－ 联苯二 酚， 他们所采用的 ２， ６－ 二叔丁基酚为原料通过氧化、还原和脱异丁烯 三步工艺合成的联苯二酚， 其产品纯度达到电子级别（ ＞９９．５％） ［４］ 产物 结构见图 ２。陕西科技大学化学与化工学院的杨建舟，苗宗成，王义伟 采用经精制得到的反式结构的 ４－ （４－ 丙基环己 基）环 己 醇 为 原 料，与 氢 化钠反应生成相应的醇钠再与碘甲烷反应， 得到目标产物液晶单体 （反，反），４－ 丙基－ ４’－ 甲氧基双环己烷［７］． 产物结构见图 ３。
科技信息
○科教视野○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲБайду номын сангаасＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １９ 期
当前世界液晶材料的进展
张文志 （枣庄学院化学化工系 山东 枣庄 ２７７１６０）
摘要： 简要介绍了国内外液晶材料的发展状况， 液晶材料的种类， 并列举了一些国内的液晶材料的合成、这些材料的结构以及进展情况， 同 时还列举了一些国外的发明专利， 通过对比， 得出我国液晶材料在国际市场的地位。
４６
科技信息
○科教视野○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １９ 期
为显示材料的使用受到极大的限制。１９７１ 年扭曲向列相 液 晶 显 示 器 （ ＴＮ—ＬＣＤ） 问世后， 介电各向异性为正的 ＴＮ－ 液晶材料便很快开发出 来； 特别是 １９７４ 年相对结构稳定的联苯腈系列液晶材料由 Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ 等人合成出来后， 满足 了 当 时 电 子 手 表 、计 算 器 和 仪 表 显 示 屏 等 ＬＣＤ 器件的性能要求， 从而真正形成了 ＴＮ—ＬＣＤ 产业时代。尤其是日本每 年都有大量新液晶材料方面的专利文献出现， 以满足各种显示器的使 用 要 求 其 生 产 厂 家 主 要 是 德 国 Ｍｅｒｃｋ 公 司 、日 本 Ｃｈｉｓｓｏ、大 日 本 油 墨 （ ＤＩＣ） 和 ＡＴＫ 公司 及 中 国 ， 其 中 德 国 和 日 本 主 要 生 产 ＴＦＴ 、ＳＴＮ 和 部 分 中 高 档 ＴＮ 方 面 的 液 晶 材 料 ， 其 品 种 齐 全 ， 几 乎 完 全 控 制 了 全 世 界 ＴＦＴ、ＳＴＮ 和 中 高 档 ＴＮ 液 晶 材 料 市 场 ［１４］ 这 里 简 要 介 绍 一 下 国 外 的 几 个发明专利。
１．引言
液晶是处于固态和液态之间具有一定有序性的有机物质， 具有光 电动态散射特性； 它有多种液晶相态， 例如胆甾相， 各种近晶相， 向列 相 等 。其 中 开 发 最 成 功 的 、市 场 占 有 量 最 大 、发 展 最 快 的 是 向 列 相 液 晶 显示器。显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的， 这些小 分子的主要结构特征是棒状分子结构。现已发展成很多种类， 例如各 种联苯腈、酯类、环已基（ 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 类 以 及 各 种 含 氟 苯 环 类 等 等 。 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［１４］ 。
图 ４ 树枝状偶氮液晶高分子 Ｐ ＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ 的结构
２．２．３ 含氧杂环苯类 天津理工学院生物与化学工程学院的梁娅， 魏 荣 宝 ， 张 杰 和 成 了 聚 缩 醛 螺 胞 二 醚 的 模 型 化 合 物 ３，９－ 二 苯 基 － ２，４，８，１０－ 四 氧 杂 螺 ［ ５．５］ － 十 一 烷，并 在 此 基 础 上 利 用 １，４－ 苯 二 甲 醛 预 季戊四醇在催化剂的作用下成功地和成了主链聚缩醛螺胞二醚收率 达到 ８５％以上［６］ ， 产物结构见图 ５。
２．２．２ 乙基桥键类液晶： 湖南工程学院 化 工 系 和 湘 潭 大 学 化 学 学 院高分子材料研究所的陈建芳， 张海良王霞瑜采用扩散法合成了 １－ ２ 代树枝状聚酰胺－ 胺（ ＰＡＭ ＡＭ） 然后采用加成法对树枝状进行 表 面 修 饰 将 ６－ （４－ 甲 氧 基－ ４－ 氧 基 偶 氮 苯）－ 甲 基 丙 烯 酸 己 酯 偶 氮 液 晶 机 元 （ＭＭＡＺＯ）引 入 了 树 枝 状 ＰＡＭ ＡＭ 的 末 端 ， 在 常 温 常 压 下 合 成 了 偶 氮 液晶高分子 ＰＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ。纯度可达 ９０％以上，产旅可达 ４５％．［１］ 产物结构见图 ４。
２．我国液晶材料的发展状况
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 。到 目 前 为 止 液 晶 显 示 器 件 与 液 晶 材 料 研 究 开发仍以 ＴＮ 型和中低档 ＳＴＮ 型为主。仅就液晶显示器方面而言， 到 了九十年代初， 随着我国数十家 ＬＣＤ 生产线的引进， 以中科院长春物 理所、电子部 南 京 五 十 五 所 、清 华 大 学 和 深 圳 天 马 微 电 子 公 司 为 龙 头 的 ＬＣＤ 技 术 研 究 开 发 工 作 才 得 以 开 展 ， 但 其 研 究 课 题 主 要 集 中 在 ＴＮ－ ＬＣＤ、ＳＴＮ－ ＬＣＤ 生 产 相 关 技 术 以 及 少 数 ＴＦＴ－ ＬＣＤ 基 础 性 课 题 方 面。在液晶材料方面， 由于受国内 ＬＣＤ 工业整体技术设备水平限制， 虽然有很多科研单位投入力量研究开发液晶显示器或液晶材料，只有 中科院上海有机所在全氟苯炔类液晶化合物合成方面取得一些突破 性成就， 在新材料开发与应用研究方面同国外相比， 差距很大。［１４］ 这里 简要介绍一下我国的几种液晶材料的研究情况。
图 ６ ４－ ［ ２－ （ 反 ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的结构
图 ７ ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己 基）－ 氟苯
３．国际液晶材料发展状况 ＴＮ 型 液 晶 材 料 的 发 展 早 在 １９６８ 年 美 国 公 布 动 态 散 射 液 晶 显 示 （ＤＳＭ－ ＬＣＤ）技 术 ， 但 由 于 提 供 的 液 晶 材 料 的 结 构 不 稳 定 性 ， 使 它 们 作
２．２．４ 含氟液晶新材料北京药物化学研究所的 丁 晓 琴 ， 赵 立 峰 ， 连 兰芬等主要对向列型液晶材料 ４－ ［ ２－ （ 反 ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的 全合成进行研究， 设计和改进了合成反应的条件， 获得了高纯度的目 标化和物［３］ ， 产物结构见图 ６。陕西科技大学化学化工学院的郭睿， 杨 建洲， 戴砚等以新蒸馏过的环己烯和丙酰氯为原料， 与三氯化铝和氟 苯一起采用“一锅法”制备 ４－ （ ４－ 丙酰基环己基） － 氟苯， 然后用黄鸣龙 法还原得到 ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己基） － 氟苯， 经减压蒸馏和数次重结 晶后得到纯度大于 ９９．５％产品［２］ ， 产物结构见图 ７。
３．３ 大日本油墨化学工业株式会社提供了一种含有具有聚合性的 液晶性化合物的聚合性液晶组合物， 显示向列相的温度低， 与并用的 其他具有聚合性的液晶性化合物的相溶性好， 聚合后的透明性和机械 强 度 高［１０］ 。
３．４ 默克专利股份有限公司的发明涉及氰基吡啶酮衍生物， 涉及 它们用于液晶介质、液晶 器 件 、各 向 异 性 聚 合 物 、光 学 、电 光 学 、装 饰 、 安 全 、化 妆 品 、诊 断 、药 物 、电 气 、电 子 、电 荷 输 送 、半 导 体 、光 学 记 录 、电 致发光、光电导 体 和 电 子 照 相 应 用 领 域 中 的 用 途 ， 和 涉 及 包 含 它 们 的 液 晶 介 质 、聚 合 物 和 显 示 器 。 ［ １１］
３．１ 大日本油墨化学工业株式会社提了有效制备三氟萘类液晶材 料的中间体的 １， ７， ８－ 三氟－ ２－ 萘酚及其衍生物以及使用该中间体有 效地制造三氟萘类液晶材料的方法［８］ 。
３．２ 大日本油墨化学工业株式会社提供了一种新型吖嗪类液晶化 合物， 具有液晶温度 范 围 宽 、溶 解 性 优 良 、结 晶 析 出 少 、有 可 能 降 低 阈 值电压、可以实现高 速 应 答 、无 着 色 等 特 征 ， 特 别 是 温 度 范 围 宽 、高 速 应答等必要性质， 可作为实用液晶材料的成分使用。另外， 通过本发明 的制造方法， 可以容易地选择性制造包括这些新型吖嗪化合物在内的 非对称吖嗪类化合物。此外， 由于本发明的向列液晶组合物双折射率 大， 在广泛温度范围内显示向列相， 改善应答特性的效果优良， 而且因 为电压保持率及化学稳定性高， 所以可用于扭曲向列或超扭曲向列液 晶显示装置［９］ 。
３．５ 默克专利股份有限公司的发明涉及具有短开关时间及良好的 陡度和角度依赖性的超扭转向列液晶显示器（ＳＴＮ－ ＬＣＤ）合和其中使用 的 新 型 向 列 型 液 晶 混 合 物 ［ １２］
３．６ 默克专利股份有限公司的发明涉及一种在分子中具有至少一 个－ ＣＦ２Ｏ 键的化合物的方法， 其中包括在碱存在下， 将双（烷基硫代）碳
盐与含至少一个羟基的化合物反应， 随后使用氟化剂和氧化剂， 优 选 就 地 ， 进 行 氧 化 氟 化 作 用 ， 形 成 在 分 子 中 具 有 至 少 一 个－ ＣＦ２Ｏ 键 的
化 合 物［１３］ 。
４．结 束 语 ： 液 晶 材 料 是 随 着 ＬＣＤ 器 件 的 发 展 而 迅 速 发 展 ， 从 联
● 参考文献
［ １］ 陈 建 芳 ， 等． 树 枝 状 偶 氮 液 晶 高 分 子（ＰＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ）的 合 成 及 表征 应用化学 ２００６． ［ ２］ 郭睿， 等． 液晶单体 ４－ （ 反－ ４－ 正丙基环己基） － 氟苯的合成 化学 工程 ２００５． ［ ３］ 丁晓琴， 等． 液晶材料 ４－ ［ ２－ （ 反－ ４－ 丙基环己基） ］ 乙基氟苯的全合 成研究有机化学 ２００４． ［ ４］ 杨 山 跃 ， 等． 重 要 的 液 晶 中 间 体— ——联 苯 二 酚 化 工 科 技 市 场 ２００５． ［ ５］ 王培义， 等． 胆甾醇乙酸酯液晶的合成河南化工 ２００３． ［ ６］ 梁娅， 等． 新型液晶材料主链聚缩醛螺胞二醚的合成 天津大学学 报 ２００３． ［ ７］ 杨 建 洲 ， 等． 液 晶 单 体 （ 反 ， 反 ） ， ４－ 丙 基－ ４‘－ 甲 氧 基 双 环 己 烷 的 合 成 陕西科技大学学报 ２００３． ［ ８］ 大日本油墨化学工业株式会社 １，７，８－ 三氟－ ２－ 萘酚以及利用它的 液晶化合物的制备方法 专利号： ０３８２２６２７．８． ［ ９］ 大日本油墨化学工业株式会社 吖嗪系化合物、其制造方法及其 在向列液晶组合物及液晶显示装置中的应用 专利号： ９７１１７７１０．４． ［ １０］ 大日本油墨化学工业株式会社 显示液晶相的聚合性组合物及使 用其的光学各向异性体 专利号： ０１８０００９７．５． ［ １１］ 默克专利股份有限公司作为液晶的氰基 吡 啶 酮 衍 生 物 专 利 号 ： ２００４８０００４８９８．４． ［ １２］ 默 克 专 利 股 份 有 限 公 司 专 利 号 ： 超 扭 转 向 列 液 晶 显 示 器 、液 晶 组合物和化合物 ００８１９２１７．０． ［ １３］ 默 克 专 利 股 份 公 司 专 利 号 ： 具 有 ＣＦ２Ｏ 桥 的 液 晶 的 制 备 ０１８０６０３１．５． ［ １４］ 电子产品世界， ２０００．
关键词： 液晶材料； 发明专利； 种类； 发展状况 Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｅ ｅｓｓａｙ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ， ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｏｕｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｃｏｎｔｒａｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｏｖｅｒｓｅａｓ ｉｎｖｅｎｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐａｔｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｕｒ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍａｒｋｅｔ ｉｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ： ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ； ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ； ｋｉｎｄｓ； ｉｎｖｅｎｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐａｔｅｎｔｓ
苯 腈 、酯 类 、含 氧 杂 环 苯 类 、嘧 啶 环 类 液 晶 化 合 物 逐 渐 发 展 到 环 已 基 （ 联） 苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类和各种含氟芳环类液晶化合物， 最 近日本合成出结构稳定的二氟乙烯类液晶化合物， 其分子结构越来越 稳定， 不断满足 ＳＴＮ、ＴＦＴ－ ＬＣＤ 的性能要求。 虽然世界液晶显示器的 市场量越来越大， 但我国液晶行业在其中的份额却很小， 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。这些使得 我国在世界液晶市场中缺乏竞争力， 强烈呼吁国家应当采取积极措 施， 加强液晶显示器件与材料研究开发的人力与资金投入， 以振兴中 华液晶显示行业。［１４］ 科
图 ５ 聚缩醛螺胞二醚结构
图 １ 胆甾醇乙酸酯的结构
图 ２ 联苯二酚的结构
图 ３ （反，反） ４－ 丙基－ ４′－ 甲氧基双环己烷的结构
２．２ 向列相液晶材料 ２．２．１ 环己基联苯环类液晶化合物，我国青岛恒源化工有限公司和 青岛致通化学有限公司的杨山跃和赵美法合成了液晶中间体－ 联苯二 酚， 他们所采用的 ２， ６－ 二叔丁基酚为原料通过氧化、还原和脱异丁烯 三步工艺合成的联苯二酚， 其产品纯度达到电子级别（ ＞９９．５％） ［４］ 产物 结构见图 ２。陕西科技大学化学与化工学院的杨建舟，苗宗成，王义伟 采用经精制得到的反式结构的 ４－ （４－ 丙基环己 基）环 己 醇 为 原 料，与 氢 化钠反应生成相应的醇钠再与碘甲烷反应， 得到目标产物液晶单体 （反，反），４－ 丙基－ ４’－ 甲氧基双环己烷［７］． 产物结构见图 ３。
科技信息
○科教视野○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲБайду номын сангаасＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １９ 期
当前世界液晶材料的进展
张文志 （枣庄学院化学化工系 山东 枣庄 ２７７１６０）
摘要： 简要介绍了国内外液晶材料的发展状况， 液晶材料的种类， 并列举了一些国内的液晶材料的合成、这些材料的结构以及进展情况， 同 时还列举了一些国外的发明专利， 通过对比， 得出我国液晶材料在国际市场的地位。
４６
科技信息
○科教视野○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １９ 期
为显示材料的使用受到极大的限制。１９７１ 年扭曲向列相 液 晶 显 示 器 （ ＴＮ—ＬＣＤ） 问世后， 介电各向异性为正的 ＴＮ－ 液晶材料便很快开发出 来； 特别是 １９７４ 年相对结构稳定的联苯腈系列液晶材料由 Ｇ．Ｗ．Ｇｒａｙ 等人合成出来后， 满足 了 当 时 电 子 手 表 、计 算 器 和 仪 表 显 示 屏 等 ＬＣＤ 器件的性能要求， 从而真正形成了 ＴＮ—ＬＣＤ 产业时代。尤其是日本每 年都有大量新液晶材料方面的专利文献出现， 以满足各种显示器的使 用 要 求 其 生 产 厂 家 主 要 是 德 国 Ｍｅｒｃｋ 公 司 、日 本 Ｃｈｉｓｓｏ、大 日 本 油 墨 （ ＤＩＣ） 和 ＡＴＫ 公司 及 中 国 ， 其 中 德 国 和 日 本 主 要 生 产 ＴＦＴ 、ＳＴＮ 和 部 分 中 高 档 ＴＮ 方 面 的 液 晶 材 料 ， 其 品 种 齐 全 ， 几 乎 完 全 控 制 了 全 世 界 ＴＦＴ、ＳＴＮ 和 中 高 档 ＴＮ 液 晶 材 料 市 场 ［１４］ 这 里 简 要 介 绍 一 下 国 外 的 几 个发明专利。
１．引言
液晶是处于固态和液态之间具有一定有序性的有机物质， 具有光 电动态散射特性； 它有多种液晶相态， 例如胆甾相， 各种近晶相， 向列 相 等 。其 中 开 发 最 成 功 的 、市 场 占 有 量 最 大 、发 展 最 快 的 是 向 列 相 液 晶 显示器。显示用液晶材料是由多种小分子有机化合物组成的， 这些小 分子的主要结构特征是棒状分子结构。现已发展成很多种类， 例如各 种联苯腈、酯类、环已基（ 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 类 以 及 各 种 含 氟 苯 环 类 等 等 。 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［１４］ 。
图 ４ 树枝状偶氮液晶高分子 Ｐ ＡＭ ＡＭ－ ＭＭＡＺＯ 的结构
２．２．３ 含氧杂环苯类 天津理工学院生物与化学工程学院的梁娅， 魏 荣 宝 ， 张 杰 和 成 了 聚 缩 醛 螺 胞 二 醚 的 模 型 化 合 物 ３，９－ 二 苯 基 － ２，４，８，１０－ 四 氧 杂 螺 ［ ５．５］ － 十 一 烷，并 在 此 基 础 上 利 用 １，４－ 苯 二 甲 醛 预 季戊四醇在催化剂的作用下成功地和成了主链聚缩醛螺胞二醚收率 达到 ８５％以上［６］ ， 产物结构见图 ５。