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液晶的研究与应用

2022.11.04
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zhaoqisun

致力于为分析测试行业奉献终身

1850年普鲁士医生鲁道夫·菲尔绍(Rudolf Virchow)等人就发现神经纤维的萃取物中含有一种不寻常的物质。

1877年德国物理学家奥托·雷曼(Otto Lehmann)运用偏光显微镜首次观察到了液晶化的现象。

1883年3月14日植物生理学家斐德烈·莱尼泽(Friedrich Reinitzer)观察到胆固醇苯甲酸酯在热熔时有两个熔点。

液晶显示屏

1888年莱尼泽反复确定他的发现后,向德国物理学家雷曼请教。当时雷曼建造了一座具有加热功能的显微镜去探讨液晶降温结晶之过程,而从那时开始,雷曼的精力完全集中在该类物质。

1888年出版《分子物理学》,这是对这段时间他在材料物理领域知识的总结,特别值得一提的是,他在书中首次提出了显微镜学研究方法,通过对晶体显微镜和用它所作的观察。

20世纪化学家伏兰德(D. Vorlander)的努力由聚集经验使他能预测哪一类的化合物最可能呈现液晶特性,然后合成取得该等化合物质,于是雷曼关于液晶的理论被证明。

1922年法国人弗里德(G. Friedel)仔细分析当时已知的液晶,把他们分为三类:向列型(nematic)、层列型(smectic)、胆甾型(cholesteric)。

1930-1960年在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年代开发出硅半导体,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,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,要采用电子管。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。

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。

1968年任职美国RCA公司的G.H.Heilmeier发表采用DS(dynamic 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。

1971年一家瑞士公司制造出了第一台液晶显示器。

截止到二十世纪末液晶的基础研究已被很好的建立起来,同时在应用和商业用途方面也得到了发展。因为他们代表了一种介于普通液体与三维固体间的状态,所以他们物理性质的调查是非常复杂的,而且需要利用到许多不同的工具和技术。液晶在材料科学中扮演着重要的角色,他们是有机化学家们调查化学结构与物理性质关系的模型材料,并且他们提供了研究生命系统特定现象的深入视角。由于他们的主要应用在显示方面,显示技术一些特定知识对于全面了解该物质是必须了解的。

液晶研究在很短的历史时期内发生了许多事情,至今仍活跃于基础科学和应用科研领域。


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