ใครเป็นผู้ประดิษฐ์จอ LCD

ใครเป็นผู้ประดิษฐ์จอ LCD ประวัติโดยย่อของจอ LCD และผู้ประดิษฐ์

จอแสดงผลคริสตัลเหลวหรือ LCD ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ตั้งแต่โทรทัศน์ไปจนถึงสมาร์ทโฟน หน้าจอ LCD มีอยู่ทุกที่ อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์เทคโนโลยีการแสดงผลที่ปฏิวัติวงการนี้ไม่ใช่หน้าที่ของคนคนเดียว เป็นผลจากการทำงานหนักและความทุ่มเทของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายท่านตลอดหลายปีที่ผ่านมา ในบทความนี้ เราจะสำรวจประวัติศาสตร์ของ LCD และผู้ที่อยู่เบื้องหลังการประดิษฐ์ดังกล่าว

1. ยุคเริ่มแรกของคริสตัลเหลว

เรื่องราวของจอ LCD ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบผลึกเหลวเป็นครั้งแรก ในปี พ.ศ. 2431 นักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรียชื่อฟรีดริช ไรนิทเซอร์ กำลังศึกษาคุณสมบัติของโคเลสเตอรอลเบนโซเอต เมื่อเขาสังเกตเห็นว่าสารดังกล่าวผ่านขั้นตอนต่างๆ หลายขั้นตอนเมื่อถูกให้ความร้อนและเย็นลง เขาสังเกตว่าที่อุณหภูมิเฉพาะจุด ของแข็งจะเปลี่ยนเป็นของเหลวขุ่นซึ่งในที่สุดก็จะกลายเป็นโปร่งใส

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายในเวลาต่อมาโดย Otto Lehmann นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งค้นพบว่าสารดังกล่าวกำลังผ่านสถานะผลึกเหลวที่แตกต่างกัน เขาได้ศึกษาคุณสมบัติของของเหลวเหล่านี้ซึ่งเขาเรียกว่าวัสดุ "เมโซมอร์ฟิก" อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น คริสตัลเหลวยังไม่มีการใช้งานจริง และหลายทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์จึงได้เริ่มสำรวจคุณสมบัติของคริสตัลเหลวเพิ่มเติม

2. การกำเนิดของจอแสดงผลแบบคริสตัลเหลว

การประยุกต์ใช้งานจริงครั้งแรกของคริสตัลเหลวคือใช้เป็นมาตรวัดอุณหภูมิ ซึ่งพัฒนาโดยริชาร์ด วิลเลียมส์ นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี พ.ศ. 2475 ในช่วงไม่กี่ปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ทดลองกับคริสตัลเหลว แต่จนกระทั่งในช่วงทศวรรษปี 1960 จอแสดงผลคริสตัลเหลวจึงได้รับการพัฒนาเป็นครั้งแรก

ในปีพ.ศ. 2505 จอร์จ ไฮล์ไมเออร์ อดีตลูกศิษย์ของริชาร์ด วิลเลียมส์ ได้ประดิษฐ์จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ชิ้นแรกที่ใช้คริสตัลเหลว เขาค้นพบว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปยังวัสดุคริสตัลเหลวชั้นบางๆ จะทำให้โมเลกุลบิดตัวและคุณสมบัติทางแสงของโมเลกุลเปลี่ยนไป Heilmeier ได้ออกแบบจอแสดงผลโดยใช้หลักการนี้และตั้งชื่อว่าอุปกรณ์ "โหมดกระเจิงแบบไดนามิก" (DSM)

3. ความก้าวหน้าของเทคโนโลยี LCD

จอภาพ DSM ถือเป็นความก้าวหน้าที่สำคัญ แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการ เช่น คอนทราสต์ต่ำ เวลาในการสลับที่ช้า และการกินพลังงานสูง ในช่วงไม่กี่ทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีจอภาพ ซึ่งส่งผลให้มี LCD หลายประเภท

ในช่วงทศวรรษ 1970 เจมส์ เฟอร์กาสันได้พัฒนาจอแสดงผลแบบเนมาติกบิด (TN) ซึ่งใช้กลไกการบิดที่แตกต่างออกไป ซึ่งช่วยให้สลับหน้าจอได้เร็วขึ้นและมีความคมชัดดีขึ้น จอแสดงผลประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องคิดเลข นาฬิกาดิจิทัล และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กอื่นๆ

ในช่วงทศวรรษ 1990 นักวิจัยได้พัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบแอ็กทีฟเมทริกซ์ (AMLCD) ซึ่งใช้ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) เพื่อควบคุมแต่ละพิกเซลของจอแสดงผล เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถผลิตจอแสดงผลความละเอียดสูงที่เหมาะกับหน้าจอขนาดใหญ่ เช่น โทรทัศน์และจอคอมพิวเตอร์ได้

4. ผู้คิดค้นจอ LCD

นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายท่านมีส่วนร่วมในการพัฒนา LCD ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นอกเหนือจาก Heilmeier และ Fergason แล้ว ยังมีบุคคลสำคัญอื่นๆ ที่อยู่เบื้องหลังการประดิษฐ์ LCD อีกด้วย

- Helfrich และ Schadt: ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 Wolfgang Helfrich และ Martin Schadt ได้พัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบเนมาติกบิดเกลียว (TN) ตัวแรก สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาปฏิวัติวงการอิเล็กทรอนิกส์ด้วยการช่วยให้สามารถผลิตจอแสดงผลแบบกินไฟต่ำและมีความคมชัดสูงได้

- K.G. ปาเทล : ในช่วงทศวรรษ 1970 KG Patel แห่งห้องปฏิบัติการ RCA เป็นผู้ประดิษฐ์จอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบโคเลสเตอริกที่สะท้อนสีต่างกันขึ้นอยู่กับมุมมอง จอแสดงผลประเภทนี้ใช้ในนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคิดเลข

- ปีเตอร์ โบรดี้: ในช่วงทศวรรษ 1970 ปีเตอร์ โบรดี้ได้ประดิษฐ์จอ LCD ที่มีเอฟเฟกต์สนามแบบใช้งานได้จริงเครื่องแรก ซึ่งถือเป็นการพัฒนาจากจอ DSM ของ Heilmeier สิ่งประดิษฐ์นี้ช่วยปูทางให้กับเทคโนโลยี LCD สมัยใหม่

5. อนาคตของเทคโนโลยี LCD

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี LCD ได้รับการปรับปรุงดีขึ้นอย่างมาก แต่ยังคงมีช่องว่างสำหรับความก้าวหน้าต่อไป ขณะนี้ นักวิจัยกำลังสำรวจความเป็นไปได้ของวัสดุใหม่ๆ เช่น กราฟีน ซึ่งอาจนำไปสู่การแสดงผลที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้น

สรุปได้ว่าการประดิษฐ์ LCD ไม่ใช่ผลงานของบุคคลเพียงคนเดียว แต่เป็นผลงานจากการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายต่อหลายคนตลอดหลายปีที่ผ่านมา ในปัจจุบันเทคโนโลยี LCD มีอยู่ทั่วทุกที่ และเราไม่สามารถจินตนาการชีวิตของเราหากไม่มีมันได้ เมื่อเทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามากขึ้น เราก็สามารถจินตนาการได้ว่าจะมีความก้าวหน้าใหม่ๆ อะไรบ้างที่รออยู่ในสาขาของเทคโนโลยีการแสดงผล