ใครเป็นผู้ประดิษฐ์จอ LCD

ใครเป็นผู้ประดิษฐ์จอ LCD? ประวัติโดยย่อของจอ LCD และผู้ประดิษฐ์

จอแสดงผลคริสตัลเหลวหรือ LCD ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีสมัยใหม่ไปแล้ว ตั้งแต่โทรทัศน์ไปจนถึงสมาร์ทโฟน หน้าจอ LCD มีอยู่ทั่วไป อย่างไรก็ตาม การประดิษฐ์เทคโนโลยีจอแสดงผลอันปฏิวัติวงการนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงลำพัง แต่เป็นผลจากความพยายามและความทุ่มเทของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายท่านตลอดหลายปีที่ผ่านมา ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจประวัติความเป็นมาของ LCD และบุคคลเบื้องหลังการประดิษฐ์นี้

1. ยุคแรกของผลึกเหลว

เรื่องราวของจอ LCD ย้อนกลับไปในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบผลึกเหลวเป็นครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1888 นักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรียชื่อ ฟรีดริช ไรนิทเซอร์ กำลังศึกษาคุณสมบัติของโคเลสเตอริลเบนโซเอต เมื่อเขาสังเกตเห็นว่าสารนี้ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอนเมื่อได้รับความร้อนและเย็นลง เขาสังเกตว่าที่อุณหภูมิหนึ่ง ของแข็งจะเปลี่ยนเป็นของเหลวขุ่น ซึ่งในที่สุดก็โปร่งใส

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการอธิบายในภายหลังโดยออตโต เลห์มันน์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ซึ่งค้นพบว่าสารนี้กำลังผ่านสถานะผลึกเหลวหลายช่วง เขาได้ศึกษาคุณสมบัติของของเหลวเหล่านี้ ซึ่งเขาเรียกว่าวัสดุ "เมโซมอร์ฟิก" อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น ผลึกเหลวยังไม่สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริง และหลายทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์จึงเริ่มศึกษาคุณสมบัติของมันเพิ่มเติม

2. การกำเนิดของจอแสดงผลคริสตัลเหลว

การประยุกต์ใช้งานจริงครั้งแรกของคริสตัลเหลวคือการใช้เป็นตัววัดอุณหภูมิ ซึ่งพัฒนาโดย Richard Williams นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี พ.ศ. 2475 ในอีกไม่กี่ปีต่อมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ทดลองใช้คริสตัลเหลว แต่กว่าจะพัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวเครื่องแรกได้ก็ต้องรอจนถึงช่วงทศวรรษปี พ.ศ. 2503

ในปี พ.ศ. 2505 จอร์จ ไฮล์ไมเออร์ อดีตนักศึกษาของริชาร์ด วิลเลียมส์ ได้ประดิษฐ์จอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกที่ใช้ผลึกเหลว เขาค้นพบว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับชั้นบางๆ ของวัสดุผลึกเหลว โมเลกุลจะบิดตัวและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแสง ไฮล์ไมเออร์จึงออกแบบจอแสดงผลโดยใช้หลักการนี้และตั้งชื่อว่าอุปกรณ์ "โหมดการกระเจิงแบบไดนามิก" (DSM)

3. ความก้าวหน้าของเทคโนโลยี LCD

จอแสดงผล DSM ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการ เช่น ความคมชัดต่ำ เวลาในการสลับหน้าจอช้า และการใช้พลังงานสูง ในอีกไม่กี่ทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้พัฒนาเทคโนโลยีจอแสดงผลจนเกิดเป็นจอ LCD หลากหลายประเภท

ในช่วงทศวรรษ 1970 เจมส์ เฟอร์กาสัน ได้พัฒนาจอแสดงผลแบบบิดเนมาติก (TN) ซึ่งใช้กลไกการบิดที่แตกต่างออกไป ซึ่งทำให้เวลาในการสลับหน้าจอเร็วขึ้นและความคมชัดดีขึ้น จอแสดงผลประเภทนี้ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในเครื่องคิดเลข นาฬิกาดิจิทัล และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กอื่นๆ

ในช่วงทศวรรษ 1990 นักวิจัยได้พัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบแอคทีฟเมทริกซ์ (AMLCD) ซึ่งใช้ทรานซิสเตอร์ฟิล์มบาง (TFT) เพื่อควบคุมแต่ละพิกเซลของจอแสดงผล เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถผลิตจอแสดงผลความละเอียดสูงที่เหมาะกับหน้าจอขนาดใหญ่ เช่น โทรทัศน์และจอคอมพิวเตอร์

4. ผู้ประดิษฐ์เบื้องหลังจอ LCD

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายท่านได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาจอ LCD นอกจาก Heilmeier และ Fergason แล้ว ยังมีบุคคลสำคัญอื่นๆ ที่อยู่เบื้องหลังการประดิษฐ์จอ LCD อีกด้วย

- เฮลฟริชและชาดท์: ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 วูล์ฟกัง เฮลฟริชและมาร์ติน ชาดท์ ได้พัฒนาจอแสดงผลคริสตัลเหลวแบบบิดเกลียวเนมาติก (TN) เป็นครั้งแรก สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาได้ปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ด้วยการทำให้สามารถผลิตจอแสดงผลที่ใช้พลังงานต่ำและมีความคมชัดสูงได้

- เค. จี. พาเทล: ในช่วงทศวรรษ 1970 เค. จี. พาเทล จากห้องปฏิบัติการ RCA ได้คิดค้นจอภาพผลึกเหลวแบบโคเลสเตอริกที่สะท้อนสีต่างๆ ตามมุมมอง จอภาพประเภทนี้ถูกนำมาใช้ในนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคิดเลข

- ปีเตอร์ โบรดี: ในช่วงทศวรรษ 1970 ปีเตอร์ โบรดี ได้ประดิษฐ์จอ LCD แบบ Field-Effect ที่ใช้งานจริงเครื่องแรก ซึ่งถือเป็นการพัฒนาต่อยอดจากจอ DSM ของไฮล์ไมเออร์ สิ่งประดิษฐ์นี้ได้ปูทางไปสู่เทคโนโลยี LCD สมัยใหม่

5. อนาคตของเทคโนโลยี LCD

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี LCD ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก แต่ก็ยังมีช่องว่างสำหรับการพัฒนาต่อไป ปัจจุบันนักวิจัยกำลังสำรวจความเป็นไปได้ของวัสดุใหม่ๆ เช่น กราฟีน ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาจอแสดงผลที่ล้ำหน้ายิ่งขึ้น

สรุปแล้ว การประดิษฐ์จอ LCD ไม่ใช่ผลงานของบุคคลเพียงคนเดียว แต่เป็นผลงานจากความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรหลายคนตลอดหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันเทคโนโลยี LCD แพร่หลายไปทั่วทุกหนทุกแห่ง และเราไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตที่ปราศจากมันได้ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น เราคงได้แต่จินตนาการถึงความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านเทคโนโลยีจอแสดงผล