23 顯示器的革新——液晶技術(1 / 1)

液晶的發現可回溯到1888年,當時奧地利植物學者Reinitzer在加熱安息香酸膽石醇時,意外發現異常的融解現象。因為此物質雖在145℃溶解,卻呈現混濁的糊狀,達179℃時突然成為透明的潺潺液體;若從高溫往下降溫的過程觀察,在179℃突然成為糊狀液體,超過145℃時成為固體的結晶。其後由德國物理學者Lehmann利用偏光顯微鏡觀察此安息香酸膽石醇的混濁狀態,證實是一種具有組織方位性的液體(crystalline liquid),至此才正式確認液晶的存在,並開始了液晶的研究。

液晶的發現是在一百年前完成的,然而長期以來並未給人類帶來多少好處。直到20世紀60年代,幾個年輕的電子學家才打破了沉寂。

1961年,美國RCA公司普林斯頓試驗室有一個年輕電子學者F·Heimeier正在準備博士論文的答辯,他的專業是微波固體元件。他在這方麵很有造詣。這天,他的一個朋友向他講述了正在從事的有機半導體方麵的研究,跨學科的課題引起了他的極大的興趣。他征求了導師的意見,在導師的支持、鼓勵下,他毅然放棄了學有所成的專業領域,進入了一個他還知之甚少的新領域。他把電子學方麵的知識應用於有機化學,很快便取得了成績。不久,他對另一個新課題——激光又產生了興趣,從而又與晶體打上了交道。為了研究外部電場對晶體內部電場的作用,他想到了液晶。他將兩片透明導電玻璃之間夾上摻有染料的向列液晶。當在液晶層的兩麵施以幾伏電壓時,液晶層就由紅色變成了透明態。出身於電子學的他立刻意識到這不就是彩色平板電視嗎!興奮的小組成員與他立即開始了夜以繼日的研究,他們相繼發現了液晶的動態散射和相變等一係列液晶的電光效應。並研製成功一係列數字、字符的顯示器件,以及液晶顯示的鍾表、駕駛台顯示器等實用產品。

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與成功擦肩而過

今年71歲的喬治·海爾梅耶曾在2年前獲得日本稻盛基金會頒發的“京都獎”,用以表彰其“在實現利用液晶的平板顯示器領域做出了開創性貢獻”。人們也許會感到莫名的詫異:這是否太遲了?更重要的是,日本科技界為何對這位已經“過氣”的美國科學家感念至深?

事實是,在某種程度上,正是喬治·海爾梅耶成就了日本在液晶顯示器領域至今遙遙領先的地位,盡管這並非海爾梅耶當初的本意。在他深受好奇心強烈趨使的發明曆程中,既證明了偶然性對創新的驅動力,也因此體驗到了不規則創新在商業化過程中夭折的受挫感。

液晶顯示器的問世使海爾梅耶和他供職的RCA公司感受到了偉大創新的前奏:RCA公司對此研究極為重視,並列為重大機密項目。直到1968年,在最新科技成果的報道中,RCA公司才首次將該成果公諸於世。

然而,好景不長,在RCA內部,一些部門出於保護傳統的半導體產品,開始過分誇大液晶顯示器件作為新生事物的缺點,甚至以市場需求尚未啟動為理由極力詆毀並阻礙液晶顯示器的產業化。這一切導致的最終結果是:液晶小組解體,“液晶顯示”專利也被賣出。海爾梅耶黯然離開了RCA公司,從此再未涉足液晶顯示領域。

有諷刺意義的是:RCA公布的液晶顯示成果在日本科技界與工業界掀起軒然大波。正在致力於將大規模集成電路與液晶技術結合的日本公司抓住這個機遇,以“個人電子化”為導向,相繼開發出一係列頗受市場肯定的產品,其中包括夏普年輕的工程師和田富夫發明的液晶電視,以及愛普生第一款液晶表盤電子手表等。

商業史的天平戲劇性地傾向了日本的微電子行業。1970年代中葉,當液晶顯示已經形成一個以日本廠商為主導的新興產業,RCA公司方如夢初醒:在一次董事會上,他們終於承認,在這家美國半導體公司的百年發展曆史上,液晶顯示技術的流失是最重大的失誤。

盡管這位喜歡跨學科聯想的發明家在此後仍擁有光輝的職業生涯,他曾經作為德州儀器CTO使這家半導體巨頭起死回生,但液晶未能商業化的挫敗感令他沒齒難忘——“這是我們自己造成的恥辱”,40年後,喬治·海爾梅耶如此評價當年RCA的短視和自己的遭遇。

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