自1968年美國(guó)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(shí)至今朝，液晶顯示器歷經(jīng)了50年的進(jìn)化與蛻變！50年來(lái)，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(wú)數(shù)的成長(zhǎng)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(shè)備，試想倘若人類未發(fā)明液晶應(yīng)用，我們是生活會(huì)是如何般景象？人們使用笨重而模糊的CRT顯示器進(jìn)行交流互動(dòng)。電視機(jī)、手機(jī)、監(jiān)視器乃至5G、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智慧教育、智能工廠、家居、無(wú)人汽車、遠(yuǎn)程醫(yī)療等可移動(dòng)應(yīng)用均無(wú)法拓展與實(shí)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(fēng)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(jì)末，奧地利植物學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了液晶，即液態(tài)的晶體，然而長(zhǎng)期以來(lái)它并未給人類帶來(lái)多少好處。到20世紀(jì)60年代，人們發(fā)現(xiàn)在電場(chǎng)的作用下，液晶分子的排列會(huì)產(chǎn)生變化，從而影響到它的光學(xué)性質(zhì)，這種現(xiàn)象叫做電光效應(yīng)，隨即人類展開尋找實(shí)現(xiàn)扁平電子顯示器的探索。世界上第一臺(tái)液晶顯示設(shè)備出現(xiàn)在20世紀(jì)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(shuō)周知，TN-LCD是液晶顯示器中最基本的顯示技術(shù)，之后其它種類的液晶顯示器均是以TN型為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)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(yīng)用于計(jì)算器、電子表、掌上游戲機(jī)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(yīng)用在筆記本電腦、臺(tái)式電腦顯示器、手機(jī)。正是因?yàn)橐壕э@示技術(shù)的不斷發(fā)展，將個(gè)人使用移動(dòng)型手持顯示器成為可能。
動(dòng)態(tài)散射液晶顯示器（DS-LCD）的發(fā)明由來(lái)
在當(dāng)時(shí)迅速發(fā)展的半導(dǎo)體電子產(chǎn)品的推動(dòng)下，工業(yè)研究團(tuán)隊(duì)于20世紀(jì)60年代末開始尋找能夠?qū)崿F(xiàn)扁平電子顯示器的新操作原理。然而，沒(méi)有一種已知的電光效應(yīng)被證明是足夠的。 Hewlett Packard的分立無(wú)機(jī)發(fā)光二極管（LED）在技術(shù)上是最先進(jìn)的。其他方法基于電泳，電致發(fā)光，場(chǎng)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(lái)效應(yīng)，例如來(lái)自固體有機(jī)晶體（OLED）的光發(fā)射。George Heilmeier于1968年提出的動(dòng)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(xiàng)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(jiǎn)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(duì)準(zhǔn)。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(yùn)行方式的范式轉(zhuǎn)變。與動(dòng)態(tài)散射相反，TN-LCD和所有后續(xù)場(chǎng)效應(yīng)LCD不是基于電流引起的分子紊亂，而是基于由于電場(chǎng)從一個(gè)高度有序的關(guān)閉狀態(tài)切換到不同的液晶的長(zhǎng)軸而引起的偏振變化高度有序的開啟狀態(tài)。切換時(shí)交叉偏振器之間的TN-LCD的光學(xué)對(duì)比度由兩個(gè)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(yīng)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(shí)實(shí)的應(yīng)用技術(shù)和市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)之上的。液晶應(yīng)用技術(shù)是光電顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障，為紀(jì)念液晶應(yīng)用50周年，本屆論壇（DIC2018）特別邀請(qǐng)到液晶應(yīng)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(dòng)態(tài)散射到場(chǎng)效應(yīng)LCD》的演講，他將概述液晶顯示器的開端，物理學(xué)的進(jìn)步和LC材料趨向主導(dǎo)地位的發(fā)展，還包括LC的非機(jī)械光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。
Martin Schadt于1968年在瑞士巴塞爾大學(xué)獲得分子固態(tài)物理學(xué)博士學(xué)位。在與Wolfgang Helfrich共同發(fā)明了TN-LCD之后，他領(lǐng)導(dǎo)了F.Hoffmann的跨學(xué)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(duì)準(zhǔn)技術(shù)（夏普命名為UV2A）為基礎(chǔ)，他是該公司的主要發(fā)明人。Martin Schadt在電光學(xué)、晶體器件和材料領(lǐng)域擁有超過(guò)119項(xiàng)美國(guó)專利，在領(lǐng)先的科學(xué)期刊上發(fā)表了197篇論文。
在眾多其他獎(jiǎng)項(xiàng)中，Schadt博士是國(guó)際電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)（IEEE）西澤潤(rùn)一獎(jiǎng)（Jun-ichi Nishizawa Medal）（2008年），美國(guó)國(guó)家科學(xué)院查爾斯·斯塔克·德拉普爾獎(jiǎng)（2012年）和歐洲發(fā)明家終身成就獎(jiǎng)（2013年）的獲獎(jiǎng)?wù)摺Ｍ瑫r(shí)，他還是信息顯示學(xué)會(huì)（SID）、歐洲科學(xué)院和美國(guó)發(fā)明家學(xué)會(huì)（NAI）的研究員。
