2009-01-20 14:10:06

榮獲美國發明專利之我思我感〜淺談我與液晶的結緣

●作者／輔大化學系專任副教授 賈文隆

感謝天主，感謝神，美國發明專利「一系列2-(4-烷苯基)-5-氰基比碇液晶化合物（2-(4-ALKYLPHENYL)-5-CYANOPYRIDINE）的簡易合成」，終於在2008年10月通過了。雖然畢業已二十年了，但能完成二十多年前的心願，實是上天的恩賜，不是嗎？

賈文隆老師偕同父親至桂林旅遊

液晶，是介於固態與液態間的第四態物質。液晶分子雖是在1888年由奧地利的植物學家Friedrich Reinitzer發現，卻是由德國物理學家Otto Lehmann利用能加熱變溫的偏光顯微鏡才確認其為「具有組織方向性的液體」。之後，做為第四態的液晶並沒有發現有應用性，直到1968年在美國RCA研究室才發現其可以用在顯示器上。自1950年代開始，英國G.W. Gray便一直從事液晶分子的合成，在得知液晶分子可以作為顯示器後，很快地便合成出能符合顯示器所需物理條件要求的液晶分子，特別是至今仍在大量使用的5CB分子。

跟隨大師G.W. Gray的腳步，本實驗室也期望能多合成些與5CB結構近似的化合物，這次獲得美國專利的nPPyCN系列合成方法便是由呂汝松同學執行完成的（見上圖），他三年多前已畢業，目前在國內一家知名的液晶顯示器公司工作。而鄭有為同學合成的nOPPyCN系列的文章最近也已發表，希望其專利（涵蓋美國、台灣、德國、日本）也能很快就下來。這些專利的特色便是我們改進了原來傳統的雜環合成方法，利用簡單兩步驟即可以合成這些液晶分子，而且產率很高，使其具有經濟效益。

賈文隆老師

液晶分子在顯示器中主要是用來做為光的開關用，可用電場驅動其轉向，並使光發生偏折，可以有一暗一明的現象。所以液晶分子不但要對電場敏感，還要能偏折光；此外，分子間的黏性也不能太大，分子轉動速度才會快，才不會在銀幕上造成鬼影。但做為顯示器所需的物理性質多種多樣，並非一種（或少數）分子便能滿足，所以使用的液晶分子往往須達20種以上。

液晶顯示器的市場自不待言，舉凡：計算機、手機、PDA、液晶電視、筆記型電腦、甚至現在桌上型電腦的顯示器均是。由於液晶顯示器的體積小、重量輕、不佔空間、沒有輻射、不傷眼；所以，老式的陰極射線顯示器幾乎已完全被其取代了。本實驗室也期望我們這具有合成上利基的nPPyCN及nOPPyCN兩系列的液晶分子也能對液晶顯示器作出貢獻。

我與液晶的結緣可以追溯到我在美國麻州大學當研究生的時期。大約在1983年，麻州大學看出液晶在顯示器應用的大趨勢，以致該校高分子所的每一位老師在當年都一起開始從事液晶方面的研究。個人在懵懂與震撼之中，也開始閱讀有關此領域的文獻，並發現液晶分子在偏光顯微鏡下是如此的美麗，更引起我對它的濃厚興趣。當時也覺得台灣是個小國，不適合從事非民生領域的一些純理論研究，應該把有限的研究經費花在刀口上，多從事與民生科技有關的研究，顯示器便是一個很好的研究項目。所以平日除了看與研究相關的文獻，也讀一些物理、數學，並到物理系旁聽，這些都是從事材料研究必須具備的基礎知識。

最後，還得感謝輔大有這麼好的研究環境及條件才讓我能得償宿願，實現多年前的夢想。如果問我未來的研究會是什麼？我想還是聽上帝的安排吧，祂總是給我應得的試煉、恩慈、驚奇與喜悅。榮耀歸主。