TFT液晶屏可以追溯到1854年德国生理学家Virchow发现的溶解液晶和1888-1889年奥地利植物学家埃尼采尔(Reinitzer)和德国物理学家雷曼(Lehmann)发现的热致液晶,至今已有100多年的历史。埃尼采尔发现,当胆固醇苯酸酶被加热到145.5℃时,晶体熔化成浑浊的液体。当它继续加热到178.5℃时,浑浊的液体变得清澈透明,冷却液体,然后从紫色过渡到橙色和绿色。埃尼采尔告诉德国物理学家水晶光学研究的创始人雷曼,并给了他一个样本。在偏光显微镜下,雷曼兄弟发现这种奇怪的液体具有类似于晶体的双折射性质。基于液体的流动特性和晶体的光学各向异性,他称这种物质为FlussigeKristall(可流动的晶体),FlussigeKristalll在英语中被称为LiquidCrystal,即液晶。20世纪20年代,许多TFT液晶显示研究人员参与了液晶制作,并通过各种方法合成了300多种液晶。1922年,法国科学家弗朗德尔提出了液晶的分类方法,从而产生了三个液晶的分类,即向列相、胆固醇和近晶相。1933年,在法拉第学会举行的研讨会上,俄罗斯科学家弗里德里克斯报告了磁场对液晶分子排列的转换效应,即弗里德里克斯的转换。这种现象被认为是最重要的物理现象,使LCD液晶显示屏(LiquidCrystaldisplay,LCD)的发展成为可能。
虽然TFT液晶屏起源于19世纪,但直到20世纪60年代,TFT液晶屏研究人员在室温下合成了液晶材料,才有可能将液晶商业化。1962年,RCA公司的威廉斯(Williams)在实验中发现,当将足够大的DC电压或低频电压应用于夹在透明电极之间的液晶时,入射光受到强烈的散射,并申请了动态散射模式液晶显示器(Dynamicscateringmode,DSM)专利。1968年,RCA公司的Hellmeir开发了基于动态散射模式的液晶显示屏,给全球电子技术人员带来了巨大的冲击。借此机会,日本、英国和瑞士的显示器研究人员参与了TFT液晶显示器的研究领域,可以说,全球LCD显示器的应用开发已经开始。1973年,夏普公司开始使用DSM技术批量生产TFT屏幕,但实际应用时耗电量大,能够驱动的扫描线行数很少。1971年,Schadt和Helfrich提出的向列相(TwistedNematic,TN)模式解决了DSM技术存在的问题,并广泛应用于计算器、手表、测试设备和车载显示等领域,在工业化方面取得了巨大的成功。然而,TN-LCD的透过率随电压变化非常缓慢,当扫描线行数超过60条时,显示图像发生变形。1984年,Scheffer和Nehring提出了超扭向列相(STN,STN)模式,扭曲角度为180°~270°。这种模式的LCD电光特性曲线非常陡峭,可以驱动100多条扫描线,比TN-LCD的视角更宽。因此,许多LCD制造商转向STN产品的开发和生产。在20世纪80年代中后期,市场上出现了大量的STN-LCD产品,其中以高对比度的大尺寸STN-LCD为代表的是1986年夏普开发的PC。由于STN模式采用双折射原理工作,显示背景略带颜色,不是理想的显示状态。虽然可以通过膜补偿或双盒(DoubleSTN)来解决,但TFT液晶显示屏的对比度会降低。
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