新型显示关键材料之一-液晶材料

液晶材料

凭借工艺不断成熟，显示效果不断提升，价格不断下降等优点，液晶显示已经成为当前显示技术的主流。其中，液晶产业链上游基础材料和零部件由于进入门槛高、盈利效果好、技术垄断性强等特点，成为液晶产业后产能时代发展的重点。其中液晶材料作为不可或缺的原材料，受到广泛关注。

液晶材料具有几十个合成步骤，对纯度的要求很高，要求纯度大于99.95%。此外，近年来，TFT-LCD的显示性能朝向快速响应、宽工作温度范围、高显示视角、高稳定性的方向发展，这就对液晶材料提出了更高的要求，对液晶材料的旋转粘度、极性、电荷保持率等参数都提出了更高的要求。性能优良的液晶产品是具有很高的技术壁垒，量产具有一定难度。

一、产业规模

近年来，面板产线主要在中国大陆地区扩产，因此液晶材料的市场增量也将以中国大陆为主，预计2017年全球混合液晶材料需求在700吨左右，其中中国大陆TFT混合液晶材料市场需求将达到250吨，占全球混合液晶用量的40%左右。我国本土企业产量在50吨左右，占中国大陆总体需求的20%。预计未来三年，国内TFT-LCD混合液晶材料市场需求将达到350吨，本土企业产量有望接近150吨，国产化率接近43%。

二、行业布局和主要企业

由于TFT-LCD具有的高技术壁垒，因此行业布局属于垄断状态。目前德国默克（Merck）、日本智索（Chisso）和大日本油墨（DIC）三家基本垄断了TFT液晶市场，三家的市场总额高达90%以上。其中默克市场份额超过50%。

我国目前生产液晶材料的企业有10家左右，主要是在低端的TN、STN产品，而在TFT液晶产品领域市场话语权较弱。产品以液晶化学品、单体材料为主，混合液晶较少。国内企业大多生产液晶化学品和单体材料给国外的液晶生产商。因此，随着国内液晶面板产线布局的不断完成，加速提升TFT混合液晶本土化生产将是提升液晶显示产业竞争力的重要一环。

诚志股份、江苏和成、八亿时空、晶美晟光电、烟台显华等级也从事混合液晶生产，从事TFT-LCD液晶生产的企业有诚志永华、江苏和成和八亿时空。烟台万润、西安瑞联等企业则以为海外企业提供TN、STN单体材料生产或代工为主。

三、技术发展

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。

溶致液晶是指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。

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)。

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。按照面板的显示模式，液晶材料可以分为扭曲向列（TN）、超扭曲向列（STN）、高扭曲向列（HTN）、垂直配向薄膜晶体管（VA-TFT）、横向电场效应薄膜晶体管（IPS-TFT）等种类，按照生产工艺流程可以分为液晶中间体、单体和成品液晶，后者就是我们常说的混晶。

未来，液晶材料的发展方向是将迎速度更快，纯度更高，可靠性更高，主要的应用范围则超大中尺寸液晶面板为主。对于液晶单体，要求纯度在99.9%以上，具有高于1013Ω〃cm的电阻率。对于混合液晶，要求具有良好的光、热、化学稳定性，高电荷保持率和高电阻率，还应具有低粘度、高稳定性、适当的光学各相异性、阈值电压和快速响应速度。