自1968年美國RCA公司研發(fā)出世界上第一塊液晶顯示屏，便拉開了液晶顯示器發(fā)展的大幕，時至今朝，液晶顯示器歷經(jīng)了50年的進化與蛻變！50年來，液晶顯示從單色到彩色，從模糊到清晰，從小到大，歷經(jīng)了無數(shù)的成長和變化。目前液晶顯示器早已取代CRT顯示器成為主流的顯示設備，試想倘若人類未發(fā)明液晶應用，我們是生活會是如何般景象？人們使用笨重而模糊的CRT顯示器進行交流互動。電視機、手機、監(jiān)視器乃至5G、物聯(lián)網(wǎng)時代的智慧教育、智能工廠、家居、無人汽車、遠程醫(yī)療等可移動應用均無法拓展與實現(xiàn)。
然而，液晶顯示器的發(fā)展之路并不是我們想象中的那樣一帆風順。讓我們共同重溫一下LCD發(fā)展之路。
液晶改變了人類的生活形態(tài)
早在19世紀末，奧地利植物學家就發(fā)現(xiàn)了液晶，即液態(tài)的晶體，然而長期以來它并未給人類帶來多少好處。到20世紀60年代，人們發(fā)現(xiàn)在電場的作用下，液晶分子的排列會產(chǎn)生變化，從而影響到它的光學性質，這種現(xiàn)象叫做電光效應，隨即人類展開尋找實現(xiàn)扁平電子顯示器的探索。世界上第一臺液晶顯示設備出現(xiàn)在20世紀70年代初，被稱之為扭曲向列型（TN-LCD）液晶顯示器，即在1970年，由Martin Schadt和Wolfgang Helfrich發(fā)明的扭曲向列型（TN-LCD）液晶顯示器，由此開啟了液晶顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路。
眾說周知，TN-LCD是液晶顯示器中最基本的顯示技術，之后其它種類的液晶顯示器均是以TN型為基礎來進行改良，如在1973年至1985年間，日本廠商將單色顯示的TN-LCD廣泛應用于計算器、電子表、掌上游戲機等電子產(chǎn)品中；后續(xù)由TN-LCD改良的彩色TFT－LCD顯示器，它擁有大尺寸、寬視角、高分辨的性能，被廣泛應用在筆記本電腦、臺式電腦顯示器、手機。正是因為液晶顯示技術的不斷發(fā)展，將個人使用移動型手持顯示器成為可能。
動態(tài)散射液晶顯示器（DS-LCD）的發(fā)明由來
在當時迅速發(fā)展的半導體電子產(chǎn)品的推動下，工業(yè)研究團隊于20世紀60年代末開始尋找能夠實現(xiàn)扁平電子顯示器的新操作原理。然而，沒有一種已知的電光效應被證明是足夠的。 Hewlett Packard的分立無機發(fā)光二極管（LED）在技術上是最先進的。其他方法基于電泳，電致發(fā)光，場發(fā)射，等離子體放電和體積較小的陰極射線管（CRT）。甚至提出了外來效應，例如來自固體有機晶體（OLED）的光發(fā)射。George Heilmeier于1968年提出的動態(tài)散射液晶顯示器（DS-LCD）不穩(wěn)定且看不清楚;它們是眾多顯示選項之一。
DS-LCD中的光散射是由離子電流的分子紊亂引起的。DS-LCD很簡單;它們既不需要光吸收偏振器也不需要液晶在顯示器表面的對準。由Martin Schadt和Wolfgang Helfrich于1970年發(fā)明的扭曲向列型TN-LCD引發(fā)了LCD運行方式的范式轉變。與動態(tài)散射相反，TN-LCD和所有后續(xù)場效應LCD不是基于電流引起的分子紊亂，而是基于由于電場從一個高度有序的關閉狀態(tài)切換到不同的液晶的長軸而引起的偏振變化高度有序的開啟狀態(tài)。切換時交叉偏振器之間的TN-LCD的光學對比度由兩個有序狀態(tài)的不同偏振特性產(chǎn)生。
從液晶發(fā)現(xiàn)到開啟應用，人類歷經(jīng)滄桑；光電顯示產(chǎn)業(yè)真正的發(fā)展正是建立在切切實實的應用技術和市場需求的基礎之上的。液晶應用技術是光電顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障，為紀念液晶應用50周年，本屆論壇（DIC2018）特別邀請到液晶應用創(chuàng)始人馬丁·肖特（Martin Schadt）博士親臨論壇并發(fā)表題為《從動態(tài)散射到場效應LCD》的演講，他將概述液晶顯示器的開端，物理學的進步和LC材料趨向主導地位的發(fā)展，還包括LC的非機械光學對準。
Martin Schadt于1968年在瑞士巴塞爾大學獲得分子固態(tài)物理學博士學位。在與Wolfgang Helfrich共同發(fā)明了TN-LCD之后，他領導了F.Hoffmann的跨學科液晶研究部門，是衍生公司Rolic Ltd.的第一任首席執(zhí)行官。該公司以線性光對準技術（夏普命名為UV2A）為基礎，他是該公司的主要發(fā)明人。Martin Schadt在電光學、晶體器件和材料領域擁有超過119項美國專利，在領先的科學期刊上發(fā)表了197篇論文。
在眾多其他獎項中，Schadt博士是國際電機電子工程師學會（IEEE）西澤潤一獎（Jun-ichi Nishizawa Medal）（2008年），美國國家科學院查爾斯·斯塔克·德拉普爾獎（2012年）和歐洲發(fā)明家終身成就獎（2013年）的獲獎者。同時，他還是信息顯示學會（SID）、歐洲科學院和美國發(fā)明家學會（NAI）的研究員。
