被液晶技术改变的生活

【中玻网】清晨6点，电子闹钟准时提示我该起床了，卧室墙上的大屏显示器自动开启，显示出一幅丛林里日出的生动景象；我进入卫生间，利用蹲马桶的短暂时间，查看了一下手机里的朋友圈都发生了些什么事；洗漱完毕，戴上运动手环，开始我每天的6公里跑步；6点45分，我进到厨房，冰箱门上显示屏显示冰箱里食物储存低于警戒线，我点了下屏幕上的补货按钮；做好早餐，我边吃早餐，边看电视，了解当天新闻；7点30分，开车去上班，车载电脑自动切换导航模式，计算较优路线；一路上，商店的电子橱窗不断切换着较新的商品；经过一个路口等红灯的时候，一辆大型移动广告车从前面经过；8点30分，我到达公司，打开电脑，开始了一天的工作……

　　在科技飞速发展的21世纪，液晶显示技术也在不断地进步，在可预见的将来，电子计算机+液晶显示+触控技术+移动互联网将完全改变我们的生活。
　　
　　液晶的发现：与诺贝尔奖失之交臂
　　
　　液晶研究已有上百年历史。早在1850年，普鲁士医生鲁道夫·菲尔绍等人就发现神经纤维的萃取物中含有一种不寻常的物质。1883年，奥地利布拉格德国大学的植物生理学家斐德烈·莱尼茨尔在加热安息香酸胆固醇脂时发现：当胆固醇脂加热到145.5℃时熔化，会经历一个不透明的呈白色黏稠浑浊液体状态，并发出多彩而美丽的珍珠光泽；温度升到178.5℃后，它似乎再次熔化，光泽消失，变成清澈透明的液体；当温度下降时，再次出现浑浊状态并变成紫色，较终又恢复成白色的固体。
　　
　　莱尼茨尔反复确定他的发现后，将这种现象告诉给晶体学家诺发斯基，诺发斯基没办法回答他的疑问，建议他向德国亚琛大学物理学教授奥托·雷曼请教。
　　
　　雷曼了解这一情况后，制造了一座具有加热功能的显微镜，去观察这些脂类化合物结晶的过程，后来还加上了偏光镜。此后雷曼对这些物质进行了系统性研究，发现了100多种类似性质的材料。他发现，这类白而浑浊的物质外观上虽然属于液体，但却显示出异性晶体特有的双折射性。开始时，雷曼将这些物质称为软晶体，然后改称晶态流体，并分为“晶状液体”和“液态晶体”两大类。这就是液晶名字的来历。
　　
　　1913年至1922年间，雷曼多次被提名为诺贝尔物理学奖候选人，但是由于液晶研究当时还不被学术界广泛认可，所以较终还是没能获奖。但雷曼的先期研究，为1968年液晶产品的问世和迅速发展打下了基础。
　　
　　液晶技术应用：从军方开始
　　
　　现代液晶显示技术研究起源于美国。1962年春天，新泽西州普林斯顿，美国无线电公司（简称RCA，当时的世界电视霸主）戴维·萨诺夫研究中心的威廉姆斯，发现了对氧化偶氮苯甲醚的一种光电效应。这种材料在1000V/cm的电场条件下，会在液晶层中形成可视区域（后来被称为威廉姆斯域）。同一实验室的西蒙·拉劳切，根据这一发现进行了演示。他将对氧化偶氮苯甲醚夹在两片玻璃之间，用显微镜灯加热到120℃时粉末熔化；再用电池给玻璃片施加电场时，出现了戏剧般的变化——液晶从透明变成了乳白色。这就是后来广为人知的动态散射现象。威廉姆斯后来被RCA派到瑞士苏黎世工作，他在11月9日提交了RCA的靠前项LCD专利申请。
　　
　　1963年，在RCA实验室兼职的普林斯顿大学博士研究生乔治·海尔迈耶，也开始对液晶机理展开研究。随着研究的不断深入，1964年秋天，他在高电场下的液晶动态散射特征方面取得了重大打破。
　　
　　1965年初，RCA实验室管理层基于海尔迈耶的研究成果，决定正式启动一个绝密的液晶研究项目，寻找一种能够制造平板显示设备的室温液晶材料，较终研制出“挂壁电视”。研究组成员主要包括海尔迈耶、路易斯·扎诺尼和卢西恩·巴顿。他们继续研究不同液晶材料及不同单元构造的光电特性。RCA实验室的其他小组开始制作不同的显示器，以证明LCD在时钟、手表以及类似应用当中的潜力。
　　
　　同年，两位化学家约瑟夫·卡斯特拉诺和乔尔·戈德梅切尔加入了这个项目。1966年，两人合成出能够在室温范围内工作的液晶材料，显示了液晶实用化的可能性。这种材料由多种液晶单体混合而成，被称为向列相液晶混合物，解决了研制LCD显示器的材料问题。
　　
　　液晶技术出现后，较感兴趣的是美国军方，他们认为液晶平板显示器可以取代笨重的CRT显像管显示器，在飞机、潜艇和坦克上都有重要的应用价值。为此美国国防部开始对液晶技术提供资金支持。1966年，RCA实验室启动矩阵显示项目，为美国空军的战斗机研制一种1200个单元的电致发光矩阵寻址平板显示器，用于显示实时移动的灰度电视图像。