1888年，一位奧地利植物學家弗里德里希·雷里特澤（F·Reinetzer）發(fā)現了一種物質，將其加熱溶解至特定溫度（179℃）時會成為透明液體，降到特定溫度（145℃）時又成為固態(tài)晶體。不久之后，德國一位物理學家D·萊曼（Lehmann，1855年-1922年）表明，處于這兩個溫度之間的渾濁中間態(tài)似乎有一種晶體分子結構，于是他建議把處于這個狀態(tài)的化合物稱為“液晶”。

弗里德里希·雷里特澤（F·Reinetzer）

膽固醇苯甲酸酯

膽固醇苯甲酸酯是世界上首次被發(fā)現的具有液晶相的化合物，其狀態(tài)隨著溫度的變化而呈現如下變化：

液晶在發(fā)現之后的近一百年時間里，都沒有得到重視，直到20世紀60年代才因為與顯示技術相結合而逐步獲得了廣泛的應用。

液晶的分類

液晶化合物一般根據形狀和性質進行分類。

根據液晶分子幾何形狀分類：

可以分為棒狀分子，碟狀分子，條狀分子等，此外還有碗狀分子，燕尾狀分子等。

按液晶分子大小分類：

可以分為小分子液晶（分子量較小，主要應用于液晶顯示），高分子液晶（分子量較大，主要用于高強度材料）。

按液晶態(tài)形成的方式分類：

可以分為熱致液晶，溶致液晶，兩性液晶。

熱致液晶：這種液晶在一定的溫度范圍內存在，在化合物熔點以上的溫度下穩(wěn)定存在的熱致液晶稱為互變液晶；在某些情況下，液晶態(tài)只在低于熔點的溫度下穩(wěn)定存在，并且只能隨著溫度的降低才能得到液晶態(tài)，這種類型的熱致液晶稱為單變液晶。

溶致液晶：這種液晶是由極性（雙親）化合物和某些溶劑（如水）的作用而形成的，它們存在于一定的區(qū)域內（regions），并隨濃度和溫度的變化而變化。

兩性液晶：在一定條件下，可形成溶致和熱致液晶，如某些長鏈脂肪酸的堿金屬鹽類。

液晶的相態(tài)結構

液晶的相態(tài)結構，是由分子排列、分子構型和分子間相互作用來描述的，從化學觀點來看，完全不同類型的分子可以形成相似的相態(tài)結構，液晶的相態(tài)結構通常有如下幾種：

向列相(nematic phase)、近晶相(smectic phase)、膽甾相(手性液晶，cholesteric) 三種。

近晶相液晶

近晶相液晶分子分層排列，根據層內分子排列的不同，又可細分為近晶相A、近晶相B等多種。層內分子長軸互相平行，其方向可以垂直于層平面，也可以與層平面成傾斜排列。分子質心在層內的位置無序，可以自由平移。這種排列稱為取向有序，位置無序。近晶相液晶分子間的側向相互作用強于層間相互作用，所以分子只能在本層內前、后、左、右滑動，但不能在上、下之間移動。

膽甾相液晶

膽甾相液晶是一種乳白色粘稠狀液體，是最早發(fā)現的一種液晶，有一個或一個以上的不對稱碳原子，由于不對稱碳原子的存在，使該類液晶的結構和性質與向列相和近晶相有著很大的差別。其分子也是分層排列，逐層疊合。每層中的分子長軸彼此平行，而且與層面平行。不同層中分子長軸方向不同，沿層的法線方向排列成螺旋狀結構。

向列相液晶

向列相液晶由長徑比很大的棒狀（條狀、碟狀）分子組成，分子質心沒有長程有序性，具有類似于普通流體的流動性，分子不排列成層，能上、下、左、右、前、后滑動，只在分子長軸方向（指向矢）上保持相互平行或近于平行，分子間短程相互作用微弱。

正由于向列相液晶分子的這種一致排列，使得它的光學特性很像單軸晶體，呈正的雙折射性。對外界的電、磁、溫度、應力都比較敏感，是顯示器件廣泛應用的材料。

不同高分子型液晶分子結構分類

液晶材料分為液晶中間體、單體和成品液晶（混晶），液晶材料的生產過程往往需要幾十步合成步驟，因此它的生產工藝要求很高、對純度的要求也很高（>99.95%）。

液晶材料在液晶顯示產業(yè)鏈中的位置

液晶材料在制備過程中有三個主要環(huán)節(jié)：液晶中間體制備、液晶單體合成及提純、混合液晶配制。液晶中間體主要用于液晶單體的合成，液晶單體主要用于配制混合液晶，混合液晶才能用于液晶顯示面板的生產。每個階段的化學反應過程具有間歇性、多步驟等特點。

液晶混配技術是獲得混合液晶的關鍵技術。調配優(yōu)質的混合液晶必須滿足液晶顯示器件的各種性能參數的要求，適應液晶顯示器件工藝要求，調配過程中必須積累每種液晶化合物的物理性能數據，掌握器件性能與液晶物理性能的關系。

由于液晶面板對快速響應、工作溫度范圍、顯示視角、穩(wěn)定性等顯示性能的高標準，且下游液晶面板廠商對液晶材料的認證往往需要三四年的時間，因此液晶材料廠商要做出性能優(yōu)良的液晶產品難度很大，同時企業(yè)間存在比較高的技術壁壘和客戶壁壘。

液晶材料產業(yè)相關國家政策

資料來源：《新型顯示技術》，八億液晶，和成顯示，默克等