从胆固醇到新iPad 掀开屏幕百年演变史

    液晶显示器诞生已经有百年的历史了，从最初的一块液晶显示屏，到如今各种尺寸、宽屏、多功能方向的各类产品，可以说这项技术已经发展到愈加成熟的地步。然而，如果现在告诉您，显示器中最主要的液晶屏，它的主要材料与我们最最常见的胡萝卜有着密不可分的关系，您，相信吗？

   【中关村在线显示器频道原创】1968年，美国RCA公司研发出了世界上第一块液晶显示屏，这成为了液晶显示屏的历史开端，从此拉开了液晶显示器发展的大幕。那么，何为液晶呢？其实，液晶是一种介于固体和液体之间、具有规则性分子排列的有机化合物。在不同的电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90°排列，从而产生透光度的差别。

    液晶的发光原理不算复杂，而它的发现，则更是要出乎我们的意料了。十九世纪末，布拉格有一位奥地利的植物学家莱尼泽，他经常从从胡萝卜中萃取出胆固醇。有一天他注意到，在加热一种苯甲酸胆固醇时，胆固醇会产生不同颜色的变化：当摄氏145度时，固态化合物会慢慢熔化呈白云状液体。而温度到了摄氏179度时，白云状会消失，成为清澈透明的液体。当该苯甲酸胆固醇冷却时，颜色的状态则会逆转，最终冷却成为固态结晶体。

显微镜下的液晶分子

    这个实验，直接将“液晶”呈现在了世人面前，也让液晶和胆固醇之间产生了密不可分的联系。液晶分子很小，运用在显示屏中不会增加设备的重量，同时液晶这种介质自身是不会发光的，只能利用外部光线形成影像，因此在功耗量的控制上优势很大。这两个特点，足以证明液晶完全可以应用在显示领域，从而改写该领域的发展轨迹！

●CRT的成像原理和衰落

    说到显示器的演变，CRT这个名字是肯定不能忽视的。CRT（阴极射线管）这种技术最早是1897年由德国人布朗发明。CRT显像管使用电子枪发射高速电子，经过垂直和水平的偏转线圈控制 高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使 其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。

阴极射线管主要有五部分组成

    CRT显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的 显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（Electron  Gun），偏转线圈（Deflection coils），荫罩(Shadow mask) 高压石墨电极和荧光粉涂层(Phosphor)及玻璃外壳。而彩色显像管屏幕上的每一个像素点都由红、绿、蓝三种涂料组合而成，由三束电子束分别激活这三种颜色的磷光涂料，以不同强度的电子束调节三种颜色的明暗程度就可得到所需的颜色，这非常类似于绘画时的调色过程。

CRT和液晶屏幕结构对比图

    CRT显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等等优点。不过，由于CRT自身体积大，功耗值较大，以及对人体辐射较高 的种种缺点，在追求健康生活理念的消费者心中地位日益下降 。再加上LCD在此时的横空出世，使得CRT显示器在市场上所占的份额急剧减少。

●夏普推动LCD发展

    前文提到，世界上第一块液晶屏生产与1968年。不过，早期的液晶作为添加在显示屏中的一种材料，表现并不如人意，十分的不稳定，无法体现出来它任何可以商用的价值。而此时，就需要一个技术十分稳健的厂商来给予液晶显示屏足够的研发支持。就这样，日本知名电子厂商夏普成为了促进液晶显示屏技术发展和商用推手的关键一环。

世界第一片LCD

    夏普（SHARP）是一家日本的电器及电子公司，创业于1912年，总公司设于日本大阪。作为日本乃至全球知名的大型综合性电子信息公司，液晶发展史上的许多项重要内容都与之有关。在液晶显示器量产初期，许多面板制造厂商都不看好液晶。不仅它的色彩表现与CRT相差甚多，过于大的尺寸也挑战着市场的接受程度。因此，夏普公司抓住了这个契机，在液晶面板的发展史上成为了绝对的领跑者。

拨动开关 ON/OFF 可以看到液晶工作原理的示意图
名词解释：Lightwave 光波
          Electrode 电极
                    Polarized Panel 偏振面板
                Liquid Crystals 液晶

    作为液晶显示屏制造的先驱者，夏普公司在液晶显示器的生产上可谓不遗余力。1988年，夏普研制成功了14英寸TFT彩色液晶显示器，开创了LCD的新时代；1992年发明了16.5英寸多媒体显示器；1995年，夏普成功开发世界最大的28英寸的TFT薄膜半导体液晶显示器；而在1997年它发布20.1英寸 “Super-View” 液晶屏……至今，夏普品牌旗下的液晶显示器已有几十款。

●20世纪LED的诞生与兴起

    就在LCD轰轰烈烈的发展之时，20世纪50年代，英国科学家在电致发光的实验中使用砷化镓的半导体发明了第一枚具有现代意义的LED。而到了20世纪70年代，随着黄色和绿色LED发光器的诞生，人们开始使用LED来作为点阵文字的显示，正式成为了显示设备的一种。此后，LED正式进入了液晶显示器的领域，开始了它快速发展的时代。

砷化镓的半导体LED

    LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。它相比于LCD的特点非常明显：寿命长、光效高、无辐射与低功耗，因此更适合当下消费者对于液晶显示器的需求。而1997年，与液晶显示器、液晶电视以及笔记本电脑产品中关联最紧密的白光LED的诞生，大大加速了LED在民用显示器中的推进。

目前显示器最常用的LED背光元

    时至今日，LED横扫整个液晶显示器市场，并且与广视角面板、3D等技术的结合也越来越紧密。产品数量和规格不断在扩充，成为了当下消费者在购买液晶显示器时候的首选。经过了几十年的时间，从胆固醇到LED，显示器完成了一次绝对质变的历史演变。

●New iPad助力IGZO面板

    不久前，苹果旗下最新产品New iPad正式登陆中国市场。 在这款产品还没有上市的时候，市场上关于这款新产品的猜测络绎不绝。而关注点最大的无非就是它究竟采用什么样子的显示屏，性能又是如何。而它上市之后，也印证了之前的传言——The New iPad采用的是全新的IGZO面板。IGZO为铟镓锌氧化物的缩写，是一种薄膜晶体管技术。在TFT-LCD主动层之上，打上一层金属氧化物。夏普、三星和LGD都具备生产这种面板的能力。

IGZO面板技术

    IGZO技术由夏普(Sharp)掌握，是与日本半导体能源研究所共同开发的产品。夏普的IGZO技术可让苹果提供更高分辨率的屏幕。而且避免了小尺寸屏幕带来的两个像素之间，电信号由于像素分布过于密集从而非常容易产生干扰现象。从而在小尺寸液晶面板上实现超高的分辨率，同时保证高质量的显示效果。从实际测试来看，这种 IGZO面板的性能已经全面超越了之前iPad 2所使用的IPS面板。可谓是液晶显示屏继LED、IPS之后又一巨大突破。

New iPad屏幕像素点实拍

    从LCD、LED、IPS、OLED到最新的能够小尺寸液晶屏高分辨率化 更加流畅的IGZO面板，它们的性能原理无不是与最初从胡萝卜 中提取出来的胆固醇有着密不可分的关系。因此，IGZO面板， 也可以说是从胆固醇中演变来的。

●液晶真正的演变史

    从胆固醇到液晶显示器其实，胆固醇与液晶显示器的关系，在科技界创新大奖上已经被点明。在创新大奖上名列榜首的、来自台湾工业技术研究院(ITRI)研发的薄如纸张的可折叠显示面板的原材料就是今天我们所提到的胆固醇！至此，胆固醇，这个在医学上和生活中备受非议的名词终于走上了高科技的舞台。

   薄如纸张的可折叠显示面板而胆固醇液晶显示屏可以应用于多种显示器。除了目前我们常见的LCD、LED显示器之外，它还适用于下一代OLED显示器，在与显示器和关系还可以无限的深入挖掘。在此之前，谁能想到胆固醇竟然会是液晶显示器原材料的发现之处呢？看过这篇文章之后，就让我们带着对胡萝卜和胆固醇的一种“崇敬之情”打开自己的液晶显示器，享受科技带给我们生活的无限美好吧！

薄如纸张的可折叠显示面板

    显示器的起源令人意想不到的追溯到了胆固醇。科学技术将似毫不相干的事物紧紧的关联在一起，并演绎了一场让人惊叹的蜕变。而在这长达百年的演变史中，CRT、LCD、LED直到最新的IGZO面板，这些胆固醇的子孙们，见证了这股最为神奇的力量。这就是科学技术的伟大之处，这就是液晶真正的演变史。