2025年液晶材料精選報告報告

  在當今科技飛速發展的時代，液晶材料作為顯示領域的核心要素，其性能和品質直接影響著顯示設備的質量與用戶體驗。隨著液晶顯示器在眾多領域的廣泛應用，對液晶材料的研究和開發始終是行業熱點。含氟液晶材料憑藉獨特性能優勢，在液晶材料領域占據重要地位，其市場現狀與發展趨勢備受關注。

  一、含氟液晶材料的獨特性能優勢

  《2025-2030年全球及中國液晶材料行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，TFT-LCD 作為高端主流顯示模式，對液晶材料有著嚴苛要求，如需保持高電壓保持率、適當的 Δn 以獲得優良對比度和顯示性能，同時要求較低粘度以提高響應速度。含氟液晶材料因氟原子的引入，滿足了這些需求並引領液晶材料發展。氟原子的強電負性，增加了介電各向異性值，降低了粘度，拓寬了向列相溫度，有效縮短響應時間，使液晶材料具備高電阻率和高電壓保持率，還增強了液晶分子的光和熱穩定性。TFT-LCD 用液晶材料的合成設計，多圍繞以氟原子或含氟基團取代極性端基、在側鏈和橋鍵引入氟原子、重視含環己烷骨架分子、應用乙撐類柔性基團作橋鍵等方面進行。

  二、含氟液晶材料的豐富種類及特性

  當前 TFT-LCD 液晶材料多以氟原子或含氟基團進行結構設計。端基含氟的液晶材料與端基氰基液晶相比，能有效降低 Δε 介電各向異性值，呈現相變區間窄、清亮點低的特點。側向氟取代液晶材料，即在液晶分子剛性環側位引入氟原子，具有分子偶極矩以及 Δε 值高、閥值電壓低、粘度降低等優點，常用於高清亮點及寬溫液晶材料。在連接橋鍵上引入氟原子的液晶材料，可增大分子軸向介電常數 Δε，改變分子立體構型，降低液晶熔點，滿足更高品質需求。不過，含氟液晶材料生產工藝複雜，對純度要求極高，達到 99.95% 以上，且下游廠商認證周期長，企業間存在較高技術和客戶壁壘。

  三、含氟液晶中間體的產業狀況與價值

  含氟芳香中間體是醫藥、液晶、農藥等領域的重要原料，液晶用含氟芳香中間體以二氟代、三氟代和五氟代苯酚類化合物最為常用。傳統含氟芳香中間體合成工藝複雜，三廢污染嚴重，產品純度要求高，導致生產難度大。目前國內僅有少數企業生產，產品種類單一，大部分生產工藝掌握在國外公司手中，產品價格昂貴，制約了 TFT-LCD 液晶材料在國內的發展。但從產業價值來看，我國無機氟化物和苯類化合物產能大、售價低，通過加工生產氟代芳香化合物，進而製備液晶用含氟芳香中間體，產品售價大幅提升，從萬元 / 噸的原料到數萬元 / 公斤的中間體，產業鏈可實現原料附加值的大幅增長，具有巨大經濟價值。

  四、含氟液晶材料的市場格局與需求

  全球主要的四大液晶材料生產公司壟斷著中高檔液晶材料市場，其中默克、智索和 DIC 三家壟斷 TFT 液晶市場，市場份額分別為 50%、40% 和 6% 。大陸雖為全球液晶單體和中間體最大產地和供應基地，且有企業在國內市場占有率達 65% 以上，但主要生產中低端液晶材料。下游 TFT-LCD 終端電子市場進入平穩增長期，2011 - 2014 年全球 TFT-LCD 產量穩速增長，增速約 10%，2014 年全球液晶單體需求量超 800 噸，市場規模超 50 億元。預計到 2015 年，我國 TFT-LCD 大尺寸面板市場規模將達近 9 億片，中小尺寸面板需求達 26 億片，市場需求持續增長。

  五、含氟液晶材料的技術發展現狀與挑戰

  我國是全球液晶材料第 4 大生產國，但產業結構不均衡，低端的 TN 和 STN 較強，TFT 液晶材料較弱，液晶化學品、單體液晶較強而混合液晶較弱。國內生產液晶材料的企業眾多，但大多以生產中間體、單體為主，具備混晶生產能力的企業極少。TFT-LCD 含氟液晶材料生產存在雜質控制和提純困難等技術問題，難以提供質量和批次穩定的單體液晶。終端 TFT 混合液晶產品市場主要被國外企業掌控，他們獲取了超過 67% 的壟斷利潤，國內中高端 TFT 混合液晶產品基本依賴進口。不過，國內部分企業通過加大技術引進、研發和設備投入，在 TFT 混晶領域取得一定成果，若能進一步加大研發投入，有望實現液晶材料國產化，打破技術壁壘，降低成本，為企業帶來巨大經濟效益，推動 TFT-LCD 行業發展。

  綜上所述，含氟液晶材料在液晶顯示領域具有關鍵作用和巨大潛力。儘管當前我國在含氟液晶材料市場和技術方面存在諸多挑戰，如市場被國外企業壟斷、技術與國外有較大差距等，但也擁有原材料和成本優勢，且部分企業已在技術研發上取得進展。未來，隨著技術的不斷突破和產業的持續發展，我國有望在含氟液晶材料領域實現突破，改變市場格局，推動整個液晶材料行業邁向新高度。

  液晶顯示作為半導體顯示技術的典型代表，在當下以及未來一段時期內，始終占據著主流顯示技術的關鍵地位。隨著 5G、AR/VR 等新興市場的蓬勃興起，顯示技術作為信息技術的核心載體，正邁向更為廣闊的發展天地。與此同時，市場對於顯示技術在色彩呈現、響應速率、尺寸形態、能耗壽命等諸多方面，也提出了愈發嚴苛的要求。而顯示技術的持續進步，高度依賴於材料體系的創新突破，其中液晶顯示材料的體系化創新，更是成為顯示技術創新發展的核心驅動力。標準化在規範市場行為、構建最佳秩序方面發揮著重要作用，它不僅是推動科技成果向生產力轉化的關鍵橋樑，更是促進貿易發展的重要紐帶。《2025-2030年全球及中國液晶材料行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，在液晶顯示材料領域，標準化在創新成果固化、質量穩定性提升以及市場健康規範發展等方面，均展現出不可替代的重要價值。本文將深入剖析2025年液晶材料行業政策，結合詳實的數據，全面梳理液晶顯示材料產業體系與標準現狀，科學規劃標準體系，並針對我國液晶顯示標準化發展過程中面臨的問題與趨勢，提出極具針對性的標準體系建設思路與建議。

  一、顯示技術持續疊代，液晶顯示穩占主流

  在顯示產業的發展長河中，光電轉換模式、顯示材料、製造工藝以及器件設計等核心技術，始終遵循著升級換代的發展規律。顯示技術歷經從陰極射線管顯示技術(CRT)，到等離子體顯示(PDP)與液晶顯示(LCD)，再到如今薄膜晶體液晶顯示(TFT-LCD)、有源驅動有機發光二極體(AMOLED)、量子點顯示、micro-LED 等新型顯示技術百花齊放的發展階段。總體而言，顯示技術呈現出半導體工藝逐步取代電真空工藝的顯著趨勢，液晶顯示，尤其是 TFT-LCD 顯示，便是這一趨勢的典型代表。液晶顯示憑藉其高解析度、快速響應速度以及逐漸凸顯的成本優勢，成功擊敗 PDP，如同在元器件領域一般，成為半導體製成技術替代電真空技術的重要標誌之一。此後興起的 OLED、量子點顯示、micro-LED 等顯示技術，同樣以半導體製程技術為根基。

  當下，在顯示行業中占據主流地位的顯示技術主要為 TFT-LCD 和 AMOLED。其中，AMOLED 憑藉其出色的色彩表現、低功耗以及快速響應速度等特性，成為中小尺寸高端顯示屏的首選技術。然而，TFT-LCD 依然憑藉成本、壽命、解析度、低灰階均勻性以及對人眼健康友好等優勢，在顯示市場中占據絕對主導地位。並且，隨著 mini-LED 背光源技術、量子點色彩增強技術、疊屏技術等一系列創新技術的不斷湧現，TFT-LCD 在色彩表現、對比度等方面得到了極大提升，有望繼續穩固其主流顯示技術的地位。據統計，全球顯示產業中，TFT-LCD 的市場占比高達 66.50%，OLED 占比 28.50%，其他顯示領域占比 5% 。

  二、液晶材料決定產業鏈創新高度與競爭力

  在顯示全產業鏈中，各環節的利潤占比呈現出典型的 「微笑曲線」 特徵，材料、設備等上游環節具備最高的利潤率與附加值。以 TFT-LCD 產業鏈為例，其主要材料品類的成本占比如下：背光模組占 4%，玻璃基板占 19%，偏光片占 4%，PCBA 占 12%，彩色光阻占 5%，驅動 IC 占 13%，液晶材料占 18%，化學品占 4%，靶材占 14%，其他占 11% 。液晶材料不僅因其高技術附加值成為全產業鏈中的高利潤環節，更日益凸顯出對顯示技術發展的引領作用。新型顯示材料的技術突破，在顯示領域技術發展進程中扮演著愈發關鍵的角色，同時也是顯示產業協同創新的源頭與核心，例如量子點增強顯示材料。

  尤為重要的是，液晶材料對於我國顯示產業具有舉足輕重的意義。材料環節作為我國顯示產業的薄弱之處，存在諸如高世代玻璃基板、有機發光材料、光刻膠等短板材料。材料產業鏈的薄弱狀況，不僅嚴重製約了我國顯示全產業鏈的利潤空間與降本增效能力，更限制了全產業鏈的協同創新效能，阻礙了原創技術的開發與疊代。更為嚴峻的是，由於產業鏈上游部分材料依賴進口，我國顯示產業面臨著受制於人的風險，自主保障能力與安全可控水平亟待提升。我國在顯示產業的總投資已超 1.4 萬億元，無論是產業發展風險防控、產業升級發展動力，還是產業協同創新生態構建，均高度依賴於液晶材料的高質量發展。

  三、液晶材料國內外標準化現狀與趨勢洞察

  (一)國際標準現狀剖析

  在國際上，液晶顯示材料尚無專門對應的國際標準化組織，現行國際標準也極為稀缺，僅在顯示器件的國際電工委員會(IEC)標準中，存在幾項關於玻璃蓋板的測試方法標準。國外標準主要以國際半導體設備和材料協會(SEMI)的團體標準為主。在 SEMI 標準體系中，顯示材料並非重點活躍領域，近年來標準更新較為緩慢，相關標準共計 35 項，其中大部分標準的標齡已超過 10 年。從標準類型來看，產品標準有 15 項，方法標準有 14 項，術語標準有 6 項，分布相對均衡。值得注意的是，術語標準占比較高，這表明 SEMI 標準在奠定行業基礎技術規則階段較為活躍。然而，隨著產業的迅猛發展，標準化工作逐漸滯後，導致產品與方法標準相對匱乏。

  從材料類別劃分，SEMI 標準主要涵蓋玻璃基板、掩模版、彩色濾光片、偏光片、藍寶石晶體等材料類別。但與完整的顯示材料產品體系相比，在液晶材料、有機發光材料方面存在標準缺失。此外，儘管彩色濾光片標準數量較多，但隨著產業鏈整合發展趨勢的推進，彩色濾光片已逐漸不再作為獨立的產業鏈環節，面板企業更多選擇外采彩色光刻膠。由於缺乏及時的更新維護，部分 SEMI 標準已無法與現行產品分級分類方式相匹配，例如現行 SEMI 標準中，玻璃基板的相關產品標準並未按照高低世代進行區分。

  (二)國內標準現狀梳理

  在我國，顯示材料領域的行業級以上標準共有 72 項，目前尚無顯示材料的團體標準，在研計劃有 7 項。其中國家標準 32 項，行業標準 40 項，且在研計劃全部為國標計劃。現行標準及在研計劃廣泛覆蓋了彩色濾光片、玻璃基板、偏光片、光刻膠、液晶材料、有機發光材料、印刷 OLED 材料、螢光粉、玻璃粉、顯像管用材料等多個領域，其中方法標準 39 項、產品標準 34 項、基礎通用標準 6 項。除極個別玻璃和偏光膜用原材料外，現行和在研標準均由全國半導體設備和材料標準化技術委員會(TC203)歸口管理。

  在這些標準中，屬於液晶顯示材料的標準共有 40 項，涵蓋了彩色濾光片、玻璃基板、偏光片、液晶材料、光刻膠等各類材料，材料種類覆蓋率較為全面。具體來看，玻璃基板領域的國內產業發展較早，標準化工作也起步較早，已初步建立起產品和方法標準體系，但產品標準未按高低世代進行區分，且隨著顯示技術的發展，現有產品標準的分類方式與現行產品分級分類方式存在不符。偏光片領域現行標準均為方法標準，包括表面耐劃傷性、表面硬度測試方法和偏光膜試驗方法等，目前缺乏相關產品標準，亟待按照應用需求分類制定液晶顯示用偏光片產品標準，並對現行方法標準按照測試類別進行整合，涵蓋表面性能、理化性能、光學性能、可靠性、工藝性能等方面。同時，可參照 SEMI 標準體系，考慮制定相關術語標準。顯示用光刻膠領域的國內產業發展相對較晚，但近年來國內企業發展迅速，標準化工作也隨之發力。目前有 3 項彩色光刻膠測試方法和 1 項正性光刻膠測試方法處於在研計劃階段，這 4 項標準發布後，將填補相關領域的標準空白，且幾乎涵蓋了目前光刻膠所需的所有測試項。當前該領域正處於量產突破和驗證導入階段，待技術成熟固化後，可進一步制定相關產品標準。液晶材料現行標準包括 1 項術語標準、4 項產品標準和 1 項測試方法標準。其中，產品標準涵蓋普通和 TFT 用單體液晶和混合液晶，與現有產業產品分級分類相契合。測試方法標準為單體液晶的測試方法，後續將根據產業實際需求，補充混合液晶的測試方法。

  (三)國內標準體系架構

  通過深入調研和系統梳理我國顯示材料產品的分類分級方式，並結合標準化工作基礎，依據標準體系設計原則，TC203 精心組織制定了液晶顯示材料的國家標準體系。該體系全面規劃了玻璃基板、液晶材料、光刻膠、背光模組、偏光片、配向膜材料等各類材料標準。在標準體系架構中，產品標準版塊按照材料體系展開，方法標準版塊則依據材料類別和測試類別進行設置，從而構建起一個層次分明、結構合理的標準體系框架。

  四、液晶材料標準化助力產業騰飛的發展建議

  近兩年，全球顯示產業競爭格局呈現出一個顯著的規律與趨勢，即韓國逐步退出液晶顯示領域，液晶顯示產業進一步向中國大陸地區轉移。目前，中國大陸的液晶顯示面板全球產能占比已達 63.4%，我國已成為全球最大的液晶顯示面板製造國，同時也是最大的液晶顯示材料市場。為進一步推動我國液晶顯示產業實現高質量發展，加速從規模效益型向質量與創新驅動型轉變，更好地助力我國液晶顯示材料補短板、鍛長板，全方位服務於產業鏈供應鏈綜合競爭力提升以及協同創新生態建設，結合對國內外標準現狀的深入梳理與分析，提出以下關於液晶顯示材料標準化發展的建議。

  (一)標準規範市場，夯實質量發展根基

  我國作為全球最大的液晶顯示材料市場，不僅本土材料企業發展勢頭強勁，眾多外資材料企業也紛紛在我國投資設廠。同時，我國材料進口量在國際上也名列前茅，因此，材料市場的規範化發展迫切需要科學、先進的標準體系作為堅實基礎。

  強化標準體系化建設，全力服務於檢驗檢測、合格評定等市場質量管理工作，為進出口管理提供有力支撐，確保產業政策能夠精準落地實施。為有效規範市場發展、加強質量基礎設施建設，需及時補齊標準體系中的空缺項，實現產品標準和方法標準對整個產業的全覆蓋。

  針對國內市場用量大、產量大且通用性強的材料，如液晶材料、偏光片和玻璃基板等，加快制定、修訂和整合產品標準與方法標準。改變以往單純依靠規格說明書和技術要求等企業內部規定來界定產品質量的現狀，確立權威的產品和方法標準作為產品質量評價的核心依據，將標準化作為提升材料質量管理水平和質量可靠性的關鍵路徑。

  對於國內市場進口量大且與財關稅政策關聯度高的材料，如光刻膠和配向膜等，積極研製產品標準，以提高關稅稅則目錄等政策的實施效果，進一步完善進出口管理機制。

  嚴格落實低碳環保政策要求，加大對玻璃基板等高耗能材料的綠色製造標準的研製力度，強化綠色標準的貫徹實施，嚴格限制低端落後產能的轉移與新增。

  充分發揮我國液晶顯示產業在技術實力和國際地位方面的優勢，大力加強國家標準和行業標準外文版工作。以標準為重要媒介，積極推進顯示領域的 「一帶一路」 建設。通過研製和實施外文版標準，在全球行業發展進程中貢獻中國智慧，顯著提升我國產業的國際影響力和競爭力。

  (二)標準促進協同創新，支撐產業鏈強鏈補鏈延鏈

  我國顯示產業呈現出良好的 「主體集中」 和 「區域集聚」 發展態勢。在龍頭顯示面板企業的引領下，以長三角、珠三角、京津冀、成渝鄂為代表的顯示產業集聚區域逐步形成。顯示面板企業與材料企業之間的協同發展基礎較為紮實，例如彤程新材(北旭)、欣奕華、鼎材等光刻膠企業，以及格林達等化學品企業，均與面板企業在定製化產品開發方面建立了緊密的協同創新合作關係。東旭與京東方公司在低世代玻璃基板上的聯合協作，共同抵禦外部壓力，更是上下游協同發展的經典範例。此外，顯示行業在產學研用協同創新方面也具備良好基礎，液晶材料企業與高校之間的技術合作源遠流長，玻璃基板企業與武漢理工大學、浙江大學等高校的聯合攻關項目成果豐碩。

  當前，我國顯示產業實現進一步高質量發展的關鍵之一，在於依託產業集聚、產業鏈協同創新以及產學研用聯合創新的良好基礎，全力構建產業協同創新生態。在這一過程中，標準化能夠發揮至關重要的支撐作用與平台價值。通過加快研製標準體系中的空缺標準，及時修訂滯後標準，有效提升上下游企業之間的需求對接效率，將質量提升與技術升級緊密結合。藉助標準的實施應用與評價反饋機制，全力塑造國產產品品牌，將品牌建設與協同創新生態建設有機融合。通過標準化促進協同創新，進一步增強我國顯示產業鏈的韌性，使標準化工作的重點更加精準地聚焦於強鏈、補鏈和延鏈的實際需求，加強對質量管理、工藝匹配性等產業鏈下游關鍵共性技術的標準研製工作。

  (三)標準保障科技攻關，加速科研成果落地應用

  在國家重點研發計劃 「新型顯示與戰略性電子材料專項」、「工業強基工程」 等科研和產業化專項的大力支持下，我國在短板顯示材料技術領域取得了總體較快的突破。然而，產業鏈中仍然存在諸多斷點、堵點問題，面臨的壓力依然較大。為此，主管部門已加大對高世代玻璃基板、LTPS 玻璃載板、顯示用光刻膠、量子點增強顯示材料等關鍵短板材料的科研攻關支持力度。

  在從核心技術突破到產業化應用的關鍵發展階段，迫切需要先進、完善的標準體系作為媒介，將技術成果進行有效固化。在標準研製過程中，通過細化和明確性能參數體系、技術指標體系以及測試方法體系，同時就檢驗規則、包裝運輸貯存等要求達成共識，進一步完善技術成果，打通材料應用的 「最後一公里」。通過標準的全面貫徹實施，廣泛推廣技術成果和國產材料，並將標準實施過程中的反饋作為材料疊代創新的重要需求來源之一。此外，應優先推動方法標準的制定與實施，利用統一的標準凝聚產業鏈各方力量，形成強大的研發合力，同時提升市場管理效能，藉助標準的 「硬約束」 作用，倒逼產品質量提升和行業整體質量水平的提高。

  (四)加強標準統籌協調，完善標準體系建設布局

  針對目前標準化工作中存在的因歸口爭議問題影響標準研製的客觀情況，需從標準體系設計與建設的宏觀層面加強統籌與協調。緊密結合液晶顯示產業的發展模式以及產業體系的發展趨勢，科學合理地設計標準體系，充分明確顯示材料的特殊性與特殊地位。在玻璃基板、有機薄膜襯底、偏光片等領域，加強標準化技術組織之間的溝通與協作，合理劃分工作界面，明確各方的責任與義務，實現上下游標準的有效銜接與協同發展。依據標準體系規劃和重點建設方向，針對行業急需解決的問題，以上下游企業組成聯合主體，加快補齊標準體系中的空缺環節，確保液晶材料產業發展有標準可依，能夠按照標準有序推進。

  總結

  本文通過對2025年液晶材料行業政策的深入解讀，結合詳實的數據，全面梳理了國內外液晶顯示產業體系和液晶材料標準體系的現狀，並對各層級、各類型標準的重點發展方向進行了科學歸納。在此基礎上，精心設計了涵蓋6大類、幾十種材料的標準體系，為液晶顯示材料領域的標準化工作提供了科學的頂層設計方案。同時，從標準化工作的基礎和現狀出發，提出了統籌 3 個層級、3 類標準協調發展的 4 點工作建議，旨在通過標準化手段，有效規範市場行為，促進產業協同創新，保障科技攻關成果的轉化應用，加強標準統籌協調，從而推動我國液晶顯示材料產業實現高質量、可持續發展，提升我國在全球顯示產業中的競爭力和話語權。

  液晶材料作為一類獨特的物質，在現代科技領域占據著關鍵地位。它處於各向同性液體和有序固體之間的特殊狀態，兼具液態流動性與分子排列有序性，這賦予了它對外部微小作用的高度敏感性和顯著的變化響應能力。如今，液晶材料廣泛應用於手機、電腦和電視等電子產品顯示屏，是資訊時代不可或缺的基礎材料。隨著技術的持續進步，2025年液晶材料行業在製備方法、加工製造技術、結構設計及應用探索等方面不斷突破，展現出廣闊的發展前景。

  一、液晶材料的製備方法：從傳統到創新

  液晶彈性體作為液晶材料的重要分支，是由液晶基元和聚合物網絡構成的智能軟材料。《2025-2030年全球及中國液晶材料行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，其製備方法對性能起著決定性作用，常見的製備單疇態液晶彈性體的策略包括一步聚合法、兩步聚合法和動態共價網絡法。

  一步聚合法是將液晶單體小分子與交聯劑、引發劑混合，在加熱至相轉變溫度以上、低黏度狀態時，藉助外場刺激或表面誘導使其取向，隨後通過光引發或熱引發直接聚合，形成交聯的液晶彈性體網絡。這種方法能實現複雜可控的液晶取向，比如製備自調控光響應性智能液晶彈性體人工虹膜，但它對場強和尺度要求苛刻，一般僅適用於幾百微米以內厚度的薄膜製備。

  兩步聚合法先讓液晶單體與交聯劑在催化劑作用下預交聯，形成輕度交聯網絡，再通過外力使液晶基元取向，最後二次交聯固定取向。該方法可製備大尺寸液晶彈性體薄膜，不過傳統的兩步矽氫化反應動力學控制難度大。後來改進採用相互正交的反應，像巰基 - 烯麥可加成反應與丙烯酸酯雙鍵自由基聚合反應，大大提升了製備的簡易性和重複性。

  動態共價網絡法是在液晶彈性體網絡中引入可發生交換反應的動態共價鍵，克服了傳統共價交聯的不可逆性。當溫度升高至反應轉變溫度以上時，化學鍵交換反應使高分子網絡重排，實現液晶彈性體在多疇態和單疇態之間的轉變，同時賦予材料可編程性、再加工性、可回收性以及自修復性能。

  二、液晶材料的加工製造技術：邁向先進化與多樣化

  在液晶材料加工製造方面，傳統技術常局限於製備簡單形狀的液晶彈性體，如薄膜、棒材等。近年來，隨著對液晶材料設計策略理解的加深，多種先進加工製造技術湧現，為製備複雜形狀和取向圖案的液晶彈性體提供了可能。

  機械拉伸取向技術基於兩步聚合法，在液晶彈性體第一次部分交聯後，施加機械應力使其取向，再二次交聯固定。它能實現拉伸、彎曲和扭曲等基本形狀編程，還可通過施加非均勻應力場或結合定製模具，製備複雜形狀的單疇態液晶彈性體，如內部嵌有螺旋金屬絲的液晶彈性體纖維，該纖維兼具驅動和反饋功能。

  3D 列印技術為液晶材料結構設計帶來革新。直接墨水書寫法是常用的製備液晶彈性體的 3D 列印方法，列印油墨由可聚合液晶低聚物和光引發劑組成，利用其粘彈性和剪切變稀現象，在擠出過程中使液晶基元取向並光聚合。通過調整列印參數，能列印出梯度變形的三維結構，但解析度受針頭直徑限制。數字光處理 3D 列印技術解析度較高，可列印更複雜的 3D 結構，能製備具有可調彎曲曲率和響應時間的人造肌肉軟致動器，不過基底移動可能破壞液晶基元取向，需要額外手段恢復。

  紡絲技術可將液體或固體前體材料轉化為具有特定結構和性能的連續纖維，用於製備液晶彈性體纖維的方法有靜電紡絲、干法紡絲和濕法紡絲等。液晶彈性體纖維具備出色的機械和致動性能、多刺激響應性和快速響應特點，通過捻線、縫合和織造等工藝，還能將其加工成複雜結構的紗線或紡織品，拓展其應用領域。

  三、液晶材料智能結構的運動模式：模仿自然實現多樣功能

  隨著液晶材料製備和加工工藝的飛速發展，不同形狀和取向圖案的液晶彈性體在外部刺激下能展現出豐富多樣的形狀變化和運動功能。通過模仿自然界中軟體動物的運動機理，液晶彈性體製成的智能結構實現了爬行、滾動、跳躍等多種運動形式。

  爬行運動是自然界常見的運動模式，液晶彈性體軟體機器人通過模仿尺蠖等生物，利用自身變形實現爬行。有的機器人由可變形加熱器、傳感器、聚醯亞胺薄膜和摻雜炭黑的液晶彈性體複合材料組成，通電時液晶彈性體收縮，與聚醯亞胺膜收縮率不匹配產生彎曲變形，通過有序通電和斷電實現連續爬行，還能藉助傳感器實現自主驅動。還有的機器人能雙向爬行、穿過狹窄間隙，甚至在不同形貌表面爬行並翻越障礙物。

  在自然界中，許多動物通過滾動躲避危險或追趕獵物。液晶彈性體也能實現滾動運動，簡單的圓柱形單疇態液晶彈性體棒狀結構在熱表面或光照下可自主滾動，通過改變結構，如製備扭曲液晶彈性體條帶、由不同驅動溫度的液晶彈性體鉸鏈組成的平面結構等，能實現更複雜的滾動功能，如自主轉動方向、從迷宮中自主逃生、無約束自推進運動以及多方向滾動等。

  跳躍運動也是液晶彈性體智能結構的重要運動模式之一。受彈尾蟲等動物跳躍的啟發，含偶氮苯的液晶聚合物網絡薄片、碳納米管 - 液晶彈性體三葉板雙摺疊結構等在光刺激或光熱驅動下能實現跳躍，且跳躍高度、角度和方向可調控。此外，引入突彈跳變機制的液晶彈性體在熱表面上能實現快速跳躍，還有的液晶彈性體軟體機器人能在光控條件下實現爬行和跳躍的多模態運動。

  四、液晶材料的響應速度調控方法：突破應用瓶頸

  液晶彈性體作為人工肌肉應用於構建軟體機器人時，響應速度慢成為限制其實際應用的關鍵因素。為解決這一問題，研究人員探索出多種策略。

  減小液晶彈性體特徵尺寸是提高響應速度的有效方法之一。液晶彈性體纖維具有響應速度快等優點，靜電紡絲可製備微纖維，通過調整紡絲參數能控制其直徑，但存在直徑不均勻和液晶基元取向不一致的問題。干法紡絲製備的液晶彈性體微纖維直徑均勻，可在短時間內產生較大致動應變。多牽伸紡絲技術能生產直徑均勻可控的單疇態液晶彈性體纖維，性能優異。此外，超薄液晶彈性體薄膜也展現出快速致動和高功率密度的特點，不過其驅動力相對較小，可通過組裝多個薄膜改善。

  引入主動加熱 / 冷卻系統也是調控液晶材料響應速度的重要途徑。傳統液晶彈性體致動器依靠被動熱擴散冷卻，速度較慢。引入微流體通道，通過注入低溫流體可實現主動冷卻，提高響應速度並保持較大驅動力，但存在層間粘合弱易分層的問題。後來製備的含動態二硫鍵的流體驅動液晶彈性體致動器解決了這一問題。基於珀爾帖效應的熱電裝置嵌入液晶彈性體中，能實現電驅動的主動冷卻，使液晶彈性體響應速度提高一個數量級，還具備能量收集等高級功能。

  五、液晶材料的發展總結與展望：機遇與挑戰並存

  液晶材料在 2025 年取得了顯著的技術進展，在製備方法上，多種策略不斷完善和創新，為獲得高性能液晶彈性體提供了保障;加工製造技術的進步使液晶彈性體能夠實現更複雜的形狀和取向設計，拓展了其應用範圍;通過結構設計，液晶彈性體智能結構展現出豐富多樣的運動模式，在軟體機器人等領域具有巨大潛力;響應速度調控方法的研究也在一定程度上突破了應用瓶頸。

  然而，液晶材料的發展仍面臨諸多挑戰。其製備過程涉及多種化學試劑，操作流程繁瑣，需要開發易於操作、高重複性的商用材料，提高通用性。在生物醫學領域，熱響應液晶彈性體的相轉變溫度與生物應用溫度不匹配，雖有學者探索改進方法，但仍需進一步優化。此外，大多數液晶彈性體致動器能量效率低，智能化程度有待提高，未來需要跨學科合作，將其致動行為和反饋元件與人工智慧、機器學習等技術結合，推動液晶材料在更多領域的廣泛應用。

  隨著科技的不斷進步和各領域研究的深入，液晶材料有望在未來取得更多突破。預計會有更多高性能、多功能的液晶材料被開發出來，在軟體機器人、生物醫學、智能穿戴等領域發揮更大的作用，為人們的生活和科技發展帶來更多驚喜。