手机屏幕的前世今生 可能比你想的还精彩

当你发现一些不同寻常的事情时,请不要嗤之以鼻,也许,你眼前的,可以改变世界。1888年,31岁的莱尼茨尔(F.Reinitzer)刚刚当上了布拉格查理大学的教授,他风华正茂,意气风发,或许是为了在学生们面前博得更多的尊敬,他天天泡在实验室里研究它的化学课题,有一天他合成了一个奇怪的有机化合物——香酸胆固醇脂(Cholesteryl benzoate),发现当把这个固态结晶物加热到145℃时,眼前的固体便融解为呈混浊状的液体,而继续加热后,在179℃时竟变为透明的液体。他当时并不知道,眼前刚刚出现的混浊状液体,竟是人类对于液晶(Liquid Crystal)的首次制备,它既不是气体,也不是液体和固体,而是一种独特的物理状态。就好比既不像驴也不像马的骡子,所以液晶被称为有机界的骡子。

右侧的肖像便是莱尼茨尔(F.Reinitzer)

尽管人们很早就发现了液晶的存在,但当时人们并不知道如何利用液晶具备的光电效应特性。直到20世纪60年代,随着半导体集成电路的发展,美国人成功研发出了第一块液晶显示屏(Liquid Crystal Display 简称LCD),并尝试应用于数码石英表上。但是,他们似乎对这一技术并不感冒,所以没有大规模量产。

夏普EL-805计算器(图片来自网络)

而此时,正值战后重建经济腾飞中的日本,对于新技术的嗅觉则更为灵敏,没过几年,日本的几家企业便通过购买专利的方式获得了液晶屏的技术。随后的1972年,世界上第一款搭载TN-LCD作为显示面板的计算器诞生——夏普EL-805。也因此,夏普成了液晶屏之父。但我相信,当时日本人应该做梦也没有想到,这个看似只能显示几个数字、应用在计算器以及手表上的黑白屏幕,将会成为未来一段时期显示技术的主宰。

为了能够让大家对于每一次屏幕进化的意义有个了解,我先给大家简单普及一下液晶屏的工作原理。此前我们讲过,液晶屏具备光电效应特性,具体来说就是液晶能够对穿过它的光线产生干涉,而通过给液晶施加电场,便能够控制液晶对光线的干涉,再配合偏振片对光的阻隔特性,从而达到控制光线强弱的目的。

最原始的反射式液晶屏结构(1:偏振片 2:玻璃基板 表面特定区域覆盖有透明电极 3:液晶层 4:表面覆盖有电极的玻璃基板 5:偏振片 6:反光层)

而最原始的液晶屏就是将液晶材料置于两个玻璃基板之间,然后在玻璃基板的特定区域覆盖一层透明电极,接着在基板外侧分别加入一层偏振片,底部还有一层反光板。像电子表,计算器等我们所熟悉的小型电子设备的屏幕几乎都是这样的构造。它们没法自己发光,所以只能靠外部光线。当自然光照射到液晶屏时,光线经过第一层偏振片,让有特定方向的光波穿过,随后经过玻璃基板到达液晶层,并穿过另一个偏振片达到底部的反射板,随后剩下的光线又被反射回去,但由于设备处于通电状态,所以玻璃基板上的电极会收到电压信号,从而对特定区域的液晶产生影响,使他们改变光线的路径,导致的结果就是该部分受电场影响的液晶区域无法透过光线,从而在屏幕上显示成黑色,达到显示信息的目的。

马丁·库帕和它发明的世界上第一款真正意义的手机

1973年4月3日,一位名叫马丁·库帕的摩托罗拉的工程师竟然在纽约街头的众目睽睽之下,将一块白色的板砖贴在了自己的耳朵上,还在自言自语着什么,原来这便是人类的第一部手机。它体型硕大,重达2磅,充电10小时,通话20分钟(.......)表面还有多颗数字按键,唯独有个遗憾,就是拨号的时候不能显示号码,非常容易按错而察觉不到。所以在后续产品中,用于显示号码的液晶屏便出现了。

上世纪90年代的手机主要发展方向是便携性,屏幕并未有革命性改进

到了上世纪90年代,手机产品的商业化已经较为成熟,那时的市场被两大移动通信巨头,摩托罗拉与诺基亚占领。它们当时竞争的主要核心就是如何让手机变得更小巧,并且功耗更低,所以那个时候手机的屏幕技术并没有太大改进。依然是单色屏幕。

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