Monitory i projektory
Artykuł
Sebastian Krzeczkowski, Środa, 5 maja 2010, 06:00

Historia monitorów LCD

Przedstawione poniżej informacje to najważniejsze, naszym zdaniem, wydarzenia związane z historią powstawania i rozwoju monitorów ciekłokrystalicznych (LCD). Całość jest znacznie bogatsza i spokojnie mogłaby posłużyć za materiał na grubą książkę.

Chociaż wydawałoby się, że monitor LCD to urządzenie dość młode, to jego początki, a właściwie początki techniki, która przyczyniła się do jego powstania, sięgają końca XIX w. W 1888 roku niejaki Friedrich Reinitzer, austriacki botanik i chemik, eksperymentując z benzoesanem cholesterolu, odkrywa zjawisko płynnych (ciekłych) kryształów. Jego uwagę zwróciło to, że substancja ma dwie temperatury topnienia. Związek topił się w temperaturze 145°C, zamieniając się w mętną mlecznobiałą ciecz, by po dalszym ogrzewaniu i przekroczeniu 179°C stać się przeźroczystym. Wówczas to zjawisko jeszcze nie miało oficjalnej nazwy. Określenie ciekły kryształ zawdzięczamy niemieckiemu fizykowi Otto Lehmannowi, który w 1904 roku opublikował pracę Ciekłe kryształy (niem. Flüssige Kristalle).

Nowe zjawisko zainteresowało wielu naukowców, którzy w ciągu następnych lat prowadzili nad nim własne badania. W 1911 roku Charles Mauguin, francuski profesor mineralogii, przeprowadził pierwsze eksperymenty, umieszczając cienkie warstwy ciekłych kryształów pomiędzy płytkami. 11 lat później Georges Friedel opisał strukturę i właściwości ciekłych kryształów, dzieląc je na trzy grupy: nematyki, smektyki i cholesterole. W roku 1936 firma The Marconi Wireless Telegraph opatentowała pierwsze praktyczne zastosowanie techniki ciekłych kryształów: „The Liquid Crystal Light Valve”.


George H. Heilmeier, twórca pierwszego wyświetlacza LCD

W 1962 roku Richard Williams z RCA Corporation odkrył właściwości elektryczno-optyczne ciekłych kryształów. Pod wpływem napięcia fragmenty materiału ciekłokrystalicznego zmieniały swój stan. W ten sposób mógł on tworzyć bardziej lub mniej przeźroczyste „paski” w strukturze ciekłokrystalicznej. Prawdziwy przełom nastąpił około połowy lat 60. W tych samych laboratoriach co Williams pracował niejaki George H. Heilmeier. Od 1964 roku zajmował się on praktycznym zastosowaniem zjawiska odkrytego przez współpracownika. Szczególnie zainteresował go efekt rozpraszania ciekłych kryształów. Efektem jego prac był pierwszy działający wyświetlacz LCD, oparty na dynamicznym trybie rozpraszania (DSM, ang. dynamic scattering mode). Dostarczenie do wyświetlacza DSM napięcia powodowało automatyczne przejście dotąd w pełni przeźroczystej warstwy ciekłych kryształów w stan „mętnie mleczny”.

Następne bardzo ważne wydarzenie miało miejsce w 1969 roku w Instytucie Ciekłych Kryształów na Kent State University. James Fergason odkrył efekt skręconego nematyka (TN, ang. twisted nematic). Tak, chodzi o dziadka dobrze Wam znanego skręconego nematyka z tanich monitorów LCD. W grudniu 1970 szwajcarska firma Hoffmann–La Roche ubiegła Fergasona i złożyła wniosek patentowy dotyczący tego efektu. Rok później ILIXCO (firma Fergasona) wyprodukowała pierwszy wykorzystujący go wyświetlacz LCD (los chciał, że klientem był szwajcarski producent zegarków Brown, Boveri & Cie, który licencję na stosowanie tej techniki otrzymał od Hoffmann–La Roche). Wyświetlacze tego typu bardzo szybko wyparły z rynku wspomniane ekraniki DSM, ponieważ miały znacznie usprawniony system zarządzania zasilaniem (działały przy niższym napięciu i zużywały mniej energii).

W 1972 roku powstaje pierwszy ciekłokrystaliczny wyświetlacz z matrycą aktywną (ang. active-matrix). Skonstruował go T. Peter Brody. Rok później George Gray odkrywa ciekłe kryształy stabilne w normalnej temperaturze i pod normalnym ciśnieniem. Pierwszy kolorowy ekran ciekłokrystaliczny pojawia się w 1979 roku za sprawą firmy Matsushita. Do komputerów ekrany ciekłokrystaliczne trafiają dzięki firmie Kyocera, która w 1983 roku wyprodukowała pierwszy komputer przenośny (TRS-80 Model 100) z tego typu wyświetlaczem. Lata 90. to szybki rozwój techniki ciekłych kryształów – pojawiają się ekrany o dużych przekątnych i nowe rodzaje matryc (IPS, VA). Wkrótce pod względem sprzedaży monitory LCD wyprzedzają CRT.


TRS-80 Model 100, pierwszy komputer przenośny z ekranem LCD

Spis treści
Ocena artykułu:
Ocen: 46
Zaloguj się, by móc oceniać
Facebook
Ostatnio komentowane