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被液晶改变的人生

http://www.CRNTT.com   2015-03-31 12:32:30  


 
  1913年至1922年间,雷曼多次被提名为诺贝尔物理学奖候选人,但是由于液晶研究当时还不被学术界广泛认可,所以最终还是没能获奖。但雷曼的先期研究,为1968年液晶产品的问世和迅速发展打下了基础。

液晶技术应用:从军方开始

  现代液晶显示技术研究起源于美国。1962年春天,新泽西州普林斯顿,美国无线电公司(简称RCA,当时的世界电视霸主)戴维·萨诺夫研究中心的威廉姆斯,发现了对氧化偶氮苯甲醚的一种光电效应。这种材料在1000V/cm的电场条件下,会在液晶层中形成可视区域(后来被称为威廉姆斯域)。同一实验室的西蒙·拉劳切,根据这一发现进行了演示。他将对氧化偶氮苯甲醚夹在两片玻璃之间,用显微镜灯加热到120℃时粉末熔化;再用电池给玻璃片施加电场时,出现了戏剧般的变化——液晶从透明变成了乳白色。这就是后来广为人知的动态散射现象。威廉姆斯后来被RCA派到瑞士苏黎世工作,他在11月9日提交了RCA的第一项LCD专利申请。

  1963年,在RCA实验室兼职的普林斯顿大学博士研究生乔治·海尔迈耶,也开始对液晶机理展开研究。随着研究的不断深入,1964年秋天,他在高电场下的液晶动态散射特征方面取得了重大突破。

  1965年初,RCA实验室管理层基于海尔迈耶的研究成果,决定正式启动一个绝密的液晶研究项目,寻找一种能够制造平板显示设备的室温液晶材料,最终研制出“挂壁电视”。研究组成员主要包括海尔迈耶、路易斯·扎诺尼和卢西恩·巴顿。他们继续研究不同液晶材料及不同单元构造的光电特性。RCA实验室的其他小组开始制作不同的显示器,以证明LCD在时钟、手表以及类似应用当中的潜力。

  同年,两位化学家约瑟夫·卡斯特拉诺和乔尔·戈德梅切尔加入了这个项目。1966年,两人合成出能够在室温范围内工作的液晶材料,显示了液晶实用化的可能性。这种材料由多种液晶单体混合而成,被称为向列相液晶混合物,解决了研制LCD显示器的材料问题。

  液晶技术出现后,最感兴趣的是美国军方,他们认为液晶平板显示器可以取代笨重的CRT显像管显示器,在飞机、潜艇和坦克上都有重要的应用价值。为此美国国防部开始对液晶技术提供资金支持。1966年,RCA实验室启动矩阵显示项目,为美国空军的战斗机研制一种1200个单元的电致发光矩阵寻址平板显示器,用于显示实时移动的灰度电视图像。

  1968年5月28日,RCA实验室副主任杰姆斯·希利尔,在纽约RCA大厦召开了著名的LCD新闻发布会,介绍了LCD显示器的研究进展和其在电子产业中的重要性,并展示了2×18像素的矩阵显示器样品和其他部件。

  经过5年的研究,RCA实验室虽然在液晶显示领域已经取得了关键性突破,但是这种采用动态散射模式(DSM)的液晶工艺,仍然存在材料稳定性差、对比度低、扫描线数量限制等问题,难以进行批量工业化应用。

  1972年初,日本夏普公司买下美国RCA公司的LCD技术,并在次年推出了第一款采用TN-LCD为显示面板的计算器(Sharp?EL-805)。日本精工则从美国人弗格森手中买下了TN-LCD技术,并在1973年10月推出了其第一款LCD数字显示电子表,引发了数字电子表热潮。 


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