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美國人種下液晶樹 卻被日本人摘了果實

—— 液晶史話

2021-05-11 蘆偉 依馬獅視聽工場


時光荏苒,歲月如梭。自1888年“液晶之父” 奧托·雷曼和植物學家弗里德里希·萊尼澤發現液晶之后,時光機很快就轉到了1961年。

那么,在此期間的幾十年液晶發生了什么呢?可以說是乏善可陳、毫無建樹。因為無論是科學家、政府還是公司,都不知道這玩意有什么用?能在什么地方發光發熱!

直到1961年,一個叫喬治·海爾邁耶(George Heilmeier,1936-2014)的小伙子出現,終于讓液晶的小船開始重新蕩漾起來。

正是他對有機半導體的深入研究,從而發現了液晶材料新的電光特性,實現了液晶在顯示領域的關鍵性技術突破。

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當時,海爾邁耶在美國RCA公司普林斯頓試驗室工作。

RCA(即美國無線電公司),可是一家響當當的大公司,背靠美國聯邦政府這顆大樹,技術上遙遙領先,是當時全球無線電領域的翹楚,后來他們

在1939年又率先發明了第一臺黑白電視機,1950年制造出了第一支彩色電視顯像管,1954年RCA首臺彩色電視機CT-100上市,帶動了世界從廣播時代進入影像時代。

在這樣的公司,資金是不愁的,公司也鼓勵創新,海爾邁耶可以“雙耳不聞窗外事,全心致力搞研究”。

那時候,海爾邁耶正在研究外部電場對晶體內部電場的作用。但由于當時晶體調制器要么難以人工合成,要么能耗過高,他便想到了用液晶替代固體晶體。

他將兩片透明導電玻璃之間夾上混有染料的液晶溶劑。當在液晶層的兩面施以幾伏電壓時,液晶層就從紅色變成了透明態。之后他又以不同方式為玻璃載片涂上導電涂層,并放置上絕緣光阻材料。通過這種方式,海爾邁耶制造出來各種靜態圖像。

這不就是一種新型顯示器嗎?與顯像管顯示器相比,它又薄又輕又省空間,海爾邁耶興奮不已。 

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之后,他與他的小組成員開始了夜以繼日的研究,相繼發現了液晶的動態散射和相變等一系列液晶的電光效應。 

最值得一提的是,他們合成出在室溫下具有向列特性的液晶材料,這一重大突破使得液晶的商業應用成為可能。

此外,研究小組還制作出了若干樣品,如電子時鐘、數字腕表等。

 對于海爾邁耶的液晶研究,RCA之前一直處于保密狀態。直到到了1968年,才向外界正式發布海爾邁耶的研究成果——世界上第一塊液晶顯示屏 (Liquid Crystal Display, LCD)的誕生。雖然只能顯示單一色彩而且只是靜態圖像,但已經足夠讓人震驚了。

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但更令人震驚的是,面對這樣一個極具巨大商業價值的發明。RCA在此之后居然沒有繼續玩下去,而且LCD部門在公司內部變得越來越邊緣化。

到底發生了什么?

究其原因,主要是RCA公司管理層并不把LCD視為顯示器未來的發展方向。當時RCA的顯像管電視正氣勢如虹、賣得如火如荼,公司的主要精力,無論是投資、創新、宣傳都集中在此。同時,RCA看好計算機市場,正投入巨資欲與IBM試比高。

而LCD還只是一個胚胎,有很多不成熟的地方,要想商業化還需大筆投資。加上公司并不看好它的未來,所以不愿意再花大精力玩下去。

公司的這一態度,讓LCD項目成員“傷了心”,開始紛紛流失,靈魂人物海爾邁耶最終也離開了RCA。此后,LCD的專利被RCA賣出,一個絕好的商業機會就被RCA這樣葬送了。

其實,也不能完全怪RCA走眼,當時除了RCA,摩托羅拉、AT&T、通用電氣、施樂、惠普等也都試著做過LCD,但最后不是沒商品化,就是沒挺過漫長的技術研發迭代周期,熬死了。總之,美國這些做液晶顯示的公司最后都放棄了。

但為什么日本人做成功了呢?

首先,日本人具有“他山之石,可以攻玉”的傳統,他們通過各種方法搞到了LCD的專利技術,而不是一切從零開始。比如日本夏普就是花了300萬美元,從RCA手中把LCD專利買了過去。

其次,日本企業不像美國企業,要干想干大的。美國企業一直想把LCD應用在電視這種大尺寸顯示上,但當時的技術水平達不到,所以紛紛折戟沉沙。而日本企業是先從各類小尺寸顯示做起,如電子表、計算器、小儀表顯示器等,等積累了足夠的技術、經驗、市場之后,才逐漸過渡到大尺寸顯示上。

第三,日本人韌性比較強。美國人一般堅持個3~4年,如果還沒起色,就會放棄。而日本人則充分發揮了東方人隱忍堅韌的優良傳統,搞個7~8年不見效,依然能堅持。如夏普在70年代初就開始搞LCD開發,但直到1988年,才以一款14英寸的TFT-LCD屏揚眉吐氣。這韌勁不得不讓人佩服。

像夏普這樣的企業,在日本不在少數。隨著越來越多日本企業的在LCD上的突破和加入,從原材供應、設備組裝、到生產制程、工藝規范的,日本逐漸形成了完整的TFT-LCD產業鏈,從而也賺取到了液晶顯示的桶桶金。

而曾經開創了LCD顯示的RCA公司,卻在1986年被通用電氣收購,逐漸淡出了人們的視野。

液晶 LCD

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