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液晶显示技术的发展

G.Freidel之后,液晶研究暂时进入低谷,也有人说,1930-1960年期间是液晶研究的空白期。究其原因,大概是由于当时没有发现液晶的实际应用。但是,在此期间,半导体电子工业却获得了长足的发展。为使液晶能在显示器中的应用,透明电极的图形化以及液晶与半导体电路一体化的微细加工技术必不可缺。随着半导体工业的进步,这些技术已趋向成熟。

20世纪40年代,开发出矽半导体,利用传导电子的 n 型半导体和传导电洞的 p 型半导体构成 pn 介面(pnjunction),发明了二极管和晶体管。在此之前,在电路中为实现从交流到直流的整流功能,要采用二极管,而要实现放大功能,要采用晶体管。这些大而笨重的元件完全可以由半导体二极管和晶体管代替,不需要向真空中发射电子,仅在固体特别是极薄的膜层中,即可实现整流、放大功能,从而使电子回路实现了小型化。

接着,藉由光加工技术实现了包括二极管、晶体管在内的电子回路图形的薄膜化、超微细化。这种技术简称为微影(photolithography)。20世纪60年代,随着半导体集成电路(integrated circuit)技术的发展,电子设备实现了进一步的小型化。

上述技术的进步,对于在液晶显示装置(display)中的应用是必不可少的,随着材料科学和材料加工技术的进一步发展,以及新型显示模式和驱动技术的开发,液晶显示技术获得了快速发展。

1968年,任职美国RCA公司的G.H.Heilmeier发表采用DSdynamic scattering,动态散射)模式的液晶显示装置。在此之后,美国企业最早开始了数字式液晶手表实用化的尝试。

DS MODE转变为TN MODE

液晶手表从DS MODE转变为TN MODE

19715月美国Optel公司,1972Microma公司先后将采用DS模式液晶显示的数字式电子手表推向市场。但是两家公司推出的产品在液晶品质和寿命方面都存在问题,不能长时间使用,而且还存在驱动电压高、响应速度慢等问题。与之相对,日本的精工集团为了解决上述问题,不是采用DS模式,而是采用TNtwisted nematic,扭曲向列)显示模式,成功实现了实用化。TN显示模式是没有电流过流的显示方式,因此耐久性显著提高,功率损耗也小,即使不更换电池也能连续使用1.5-2年。

从此,液晶显示技术得到迅猛发展,发展到现在的 TFT LCD 已给我们生活带来生动缤纷的色彩显示。

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