從膽固醇到新iPad 掀開屏幕百年演變史(全文)_蘋果 The new iPad...

    液晶顯示器誕生已經有百年的歷史了，從最初的一塊液晶顯示屏，到如今各種尺寸、寬屏、多功能方向的各類產品，可以說這項技術已經發展到愈加成熟的地步。然而，如果現在告訴您，顯示器中最主要的液晶屏，它的主要材料與我們最最常見的胡蘿蔔有著密不可分的關係，您，相信嗎？

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   【中關村在線顯示器頻道原創】1968年，美國RCA公司研發出了世界上第一塊液晶顯示屏，這成為了液晶顯示屏的歷史開端，從此拉開了液晶顯示器發展的大幕。那麼，何為液晶呢？其實，液晶是一種介於固體和液體之間、具有規則性分子排列的有機化合物。在不同的電流電場作用下，液晶分子會做規則旋轉90°排列，從而產生透光度的差別。

    液晶的發光原理不算複雜，而它的發現，則更是要出乎我們的意料了。十九世紀末，布拉格有一位奧地利的植物學家萊尼澤，他經常從從胡蘿蔔中萃取出膽固醇。有一天他注意到，在加熱一種苯甲酸膽固醇時，膽固醇會產生不同顏色的變化：當攝氏145度時，固態化合物會慢慢熔化呈白雲狀液體。而溫度到了攝氏179度時，白雲狀會消失，成為清澈透明的液體。當該苯甲酸膽固醇冷卻時，顏色的狀態則會逆轉，最終冷卻成為固態結晶體。

顯微鏡下的液晶分子

    這個實驗，直接將「液晶」呈現在了世人面前，也讓液晶和膽固醇之間產生了密不可分的聯繫。液晶分子很小，運用在顯示屏中不會增加設備的重量，同時液晶這種介質自身是不會發光的，只能利用外部光線形成影像，因此在功耗量的控制上優勢很大。這兩個特點，足以證明液晶完全可以應用在顯示領域，從而改寫該領域的發展軌跡！

2CRT的成像原理和衰落

●CRT的成像原理和衰落

    說到顯示器的演變，CRT這個名字是肯定不能忽視的。CRT（陰極射線管）這種技術最早是1897年由德國人布朗發明。CRT顯像管使用電子槍發射高速電子，經過垂直和水平的偏轉線圈控制 高速電子的偏轉角度，最後高速電子擊打屏幕上的磷光物質使 其發光，通過電壓來調節電子束的功率，就會在屏幕上形成明暗不同的光點形成各種圖案和文字。

陰極射線管主要有五部分組成

    CRT顯示器是一種使用陰極射線管（Cathode Ray Tube）的 顯示器，陰極射線管主要有五部分組成：電子槍（Electron  Gun），偏轉線圈（Deflection coils），蔭罩(Shadow mask) 高壓石墨電極和螢光粉塗層(Phosphor)及玻璃外殼。而彩色顯像管屏幕上的每一個像素點都由紅、綠、藍三種塗料組合而成，由三束電子束分別激活這三種顏色的磷光塗料，以不同強度的電子束調節三種顏色的明暗程度就可得到所需的顏色，這非常類似於繪畫時的調色過程。

CRT和液晶屏幕結構對比圖

    CRT顯示器具有可視角度大、無壞點、色彩還原度高、色度均勻、可調節的多解析度模式、響應時間極短等等優點。不過，由於CRT自身體積大，功耗值較大，以及對人體輻射較高 的種種缺點，在追求健康生活理念的消費者心中地位日益下降 。再加上LCD在此時的橫空出世，使得CRT顯示器在市場上所佔的份額急劇減少。

3夏普推動LCD發展

●夏普推動LCD發展

    前文提到，世界上第一塊液晶屏生產與1968年。不過，早期的液晶作為添加在顯示屏中的一種材料，表現並不如人意，十分的不穩定，無法體現出來它任何可以商用的價值。而此時，就需要一個技術十分穩健的廠商來給予液晶顯示屏足夠的研發支持。就這樣，日本知名電子廠商夏普成為了促進液晶顯示屏技術發展和商用推手的關鍵一環。

世界第一片LCD

    夏普（SHARP）是一家日本的電器及電子公司，創業於1912年，總公司設於日本大阪。作為日本乃至全球知名的大型綜合性電子信息公司，液晶發展史上的許多項重要內容都與之有關。在液晶顯示器量產初期，許多面板製造廠商都不看好液晶。不僅它的色彩表現與CRT相差甚多，過於大的尺寸也挑戰著市場的接受程度。因此，夏普公司抓住了這個契機，在液晶面板的發展史上成為了絕對的領跑者。

撥動開關 ON/OFF 可以看到液晶工作原理的示意圖
名詞解釋：Lightwave 光波
          Electrode 電極
                    Polarized Panel 偏振面板
                Liquid Crystals 液晶

    作為液晶顯示屏製造的先驅者，夏普公司在液晶顯示器的生產上可謂不遺餘力。1988年，夏普研製成功了14英寸TFT彩色液晶顯示器，開創了LCD的新時代；1992年發明了16.5英寸多媒體顯示器；1995年，夏普成功開發世界最大的28英寸的TFT薄膜半導體液晶顯示器；而在1997年它發布20.1英寸 「Super-View」 液晶屏……至今，夏普品牌旗下的液晶顯示器已有幾十款。

●20世紀LED的誕生與興起

    就在LCD轟轟烈烈的發展之時，20世紀50年代，英國科學家在電致發光的實驗中使用砷化鎵的半導體發明了第一枚具有現代意義的LED。而到了20世紀70年代，隨著黃色和綠色LED發光器的誕生，人們開始使用LED來作為點陣文字的顯示，正式成為了顯示設備的一種。此後，LED正式進入了液晶顯示器的領域，開始了它快速發展的時代。

砷化鎵的半導體LED

    LED（Light Emitting Diode），發光二極體，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電能轉化為光能。它相比於LCD的特點非常明顯：壽命長、光效高、無輻射與低功耗，因此更適合當下消費者對於液晶顯示器的需求。而1997年，與液晶顯示器、液晶電視以及筆記本電腦產品中關聯最緊密的白光LED的誕生，大大加速了LED在民用顯示器中的推進。

目前顯示器最常用的LED背光元

    時至今日，LED橫掃整個液晶顯示器市場，並且與廣視角面板、3D等技術的結合也越來越緊密。產品數量和規格不斷在擴充，成為了當下消費者在購買液晶顯示器時候的首選。經過了幾十年的時間，從膽固醇到LED，顯示器完成了一次絕對質變的歷史演變。

●New iPad助力IGZO面板

    不久前，蘋果旗下最新產品New iPad正式登陸中國市場。 在這款產品還沒有上市的時候，市場上關於這款新產品的猜測絡繹不絕。而關注點最大的無非就是它究竟採用什麼樣子的顯示屏，性能又是如何。而它上市之後，也印證了之前的傳言——The New iPad採用的是全新的IGZO面板。IGZO為銦鎵鋅氧化物的縮寫，是一種薄膜電晶體技術。在TFT-LCD主動層之上，打上一層金屬氧化物。夏普、三星和LGD都具備生產這種面板的能力。

IGZO面板技術

    IGZO技術由夏普(Sharp)掌握，是與日本半導體能源研究所共同開發的產品。夏普的IGZO技術可讓蘋果提供更高解析度的屏幕。而且避免了小尺寸屏幕帶來的兩個像素之間，電信號由於像素分布過於密集從而非常容易產生幹擾現象。從而在小尺寸液晶面板上實現超高的解析度，同時保證高質量的顯示效果。從實際測試來看，這種 IGZO面板的性能已經全面超越了之前iPad 2所使用的IPS面板。可謂是液晶顯示屏繼LED、IPS之後又一巨大突破。

New iPad屏幕像素點實拍

    從LCD、LED、IPS、OLED到最新的能夠小尺寸液晶屏高解析度化 更加流暢的IGZO面板，它們的性能原理無不是與最初從胡蘿蔔 中提取出來的膽固醇有著密不可分的關係。因此，IGZO面板， 也可以說是從膽固醇中演變來的。

6液晶真正的演變史

●液晶真正的演變史

    從膽固醇到液晶顯示器其實，膽固醇與液晶顯示器的關係，在科技界創新大獎上已經被點明。在創新大獎上名列榜首的、來自臺灣工業技術研究院(ITRI)研發的薄如紙張的可摺疊顯示面板的原材料就是今天我們所提到的膽固醇！至此，膽固醇，這個在醫學上和生活中備受非議的名詞終於走上了高科技的舞臺。

   薄如紙張的可摺疊顯示面板而膽固醇液晶顯示屏可以應用於多種顯示器。除了目前我們常見的LCD、LED顯示器之外，它還適用於下一代OLED顯示器，在與顯示器和關係還可以無限的深入挖掘。在此之前，誰能想到膽固醇竟然會是液晶顯示器原材料的發現之處呢？看過這篇文章之後，就讓我們帶著對胡蘿蔔和膽固醇的一種「崇敬之情」打開自己的液晶顯示器，享受科技帶給我們生活的無限美好吧！

薄如紙張的可摺疊顯示面板

    顯示器的起源令人意想不到的追溯到了膽固醇。科學技術將似毫不相干的事物緊緊的關聯在一起，並演繹了一場讓人驚嘆的蛻變。而在這長達百年的演變史中，CRT、LCD、LED直到最新的IGZO面板，這些膽固醇的子孫們，見證了這股最為神奇的力量。這就是科學技術的偉大之處，這就是液晶真正的演變史。   

7蘋果iPad3(The new iPad)詳細參數