Historia wyświetlacza ciekłokrystalicznego

hudiemm/Getty Images

Wyświetlacz LCD lub ciekłokrystaliczny to rodzaj płaskiego wyświetlacza panelowego powszechnie używanego w urządzeniach cyfrowych, na przykład cyfrowych zegary , wyświetlacze urządzeń i przenośnekomputery.

Jak działa wyświetlacz LCD

Ciekłe kryształy to płynne związki chemiczne, których cząsteczki mogą być precyzyjnie ustawione pod wpływem pola elektrycznego, podobnie jak wióry metalowe układają się w polu magnesu. Po prawidłowym ustawieniu ciekłe kryształy przepuszczają światło.

Prosty monochromatyczny wyświetlacz LCD ma dwa arkusze materiału polaryzującego z umieszczonym między nimi roztworem ciekłokrystalicznym. Elektryczność jest nakładany na roztwór i powoduje, że kryształy układają się we wzory. Każdy kryształ jest zatem albo nieprzezroczysty, albo przezroczysty, tworząc liczby lub tekst, który możemy odczytać.

Historia wyświetlaczy ciekłokrystalicznych

W 1888 r. ciekłe kryształy zostały po raz pierwszy odkryte w cholesterolu ekstrahowanym z marchwi przez austriackiego botanika i chemika Friedricha Reinitzera.

W 1962 r. badacz RCA Richard Williams wygenerował wzory paskowe w cienkiej warstwie materiału ciekłokrystalicznego poprzez przyłożenie napięcia. Efekt ten opiera się na niestabilności elektrohydrodynamicznej, która tworzy tak zwane domeny Williamsa wewnątrz ciekłego kryształu.

Według IEEE „W latach 1964-1968 w RCA David Sarnoff Research Center w Princeton, New Jersey, zespół inżynierów i naukowców kierowany przez George'a Heilmeiera wraz z Louisem Zanonim i Lucianem Bartonem opracował metodę elektronicznej kontroli światła odbitego od ciekłych kryształów i zademonstrował pierwszy wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Ich praca zapoczątkowała globalny przemysł, który obecnie produkuje miliony wyświetlaczy LCD”.

Wyświetlacze ciekłokrystaliczne Heilmeiera wykorzystywały to, co nazwał DSM lub metodą dynamicznego rozpraszania, w której przykładany jest ładunek elektryczny, który przestawia molekuły tak, że rozpraszają światło.

Konstrukcja DSM działała słabo i okazała się zbyt energochłonna i została zastąpiona ulepszoną wersją, która wykorzystywała efekt skręconego pola nematycznego ciekłych kryształów wynalezionych przez Jamesa Fergasona w 1969 roku.

James Ferguson

Wynalazca James Fergason posiada kilka podstawowych patentów na wyświetlacze ciekłokrystaliczne zgłoszonych na początku lat 70., w tym kluczowy patent USA o numerze 3731986 na „Urządzenia wyświetlające wykorzystujące modulację światła ciekłokrystalicznego”

W 1972 roku International Liquid Crystal Company (ILIXCO) należąca do Jamesa Fergasona wyprodukowała pierwszy nowoczesny zegarek LCD oparty na patencie Jamesa Fergasona.