液晶技术特点与原理
20世纪人类最伟大的成就之一莫过于电视的发明。今天，科学技术的发展已经使21世纪的人类完全进入了一个崭新的时代——数字化时代。目前大部分国内外电视厂商都将液晶电视列为终端技术产品，也就是说未来几年，目前较受欢迎的高清晰度电视和背投电视将逐渐被液晶电视所取代。
液晶电视的显示原理
液晶是一种介于固态和液态之间的物质，是具有规则性分子排列的有机化合物，如果把它加热会呈现透明状的液体状态，把它冷却则会出现结晶颗粒的混浊固体状态。正是由于它的这种特性，所以被称之为液晶(Liquid Crystal)。用于液晶显示器的液晶分子结构排列类似细火柴棒，称为Nematic液晶，采用此类液晶制造的液晶显示器也就称为LCD(Liquid Crystal Display)。而液晶电视是在两张玻璃之间的液晶内，加入电压，通过分子排列变化及曲折变化 再现画面，屏幕通过电子群的冲撞，制造画面并通过外部光线的透视反射来形成画面。
液晶屏幕的分类
常见的液晶屏幕分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD，扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD，超扭曲向列LCD)、DSTN-LCD(Double layer STN-LCD，双层超扭曲向列LCD)和TFT-LCD(Thin Film Transistor-LCD，薄膜晶体管LCD)四种。其中TN-LCD、STN-LCD和DSYN-LCD三种基本的显示原理都相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。STN-LCD的液晶分子扭曲角度为180度甚至270度。而TFT-LCD则采用与TN系列LCD截然不同的显示方式。
TN由于无法显示细腻的字符，通常应用在电子表、计算器上。作为显示设备TN系列的液晶已基本被淘汰，STN由于扭转角度较大，字符显示比TN细腻，同时也支持基本的彩色显示，多用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机等。而随后的DSTN和TFT则被广泛制作成液晶显示设备，DSTN液晶显示屏多用于早期的笔记本电脑，由于支持的彩色数有限，所以也称为伪彩显。TFT则既应用在笔记本电脑上，又逐步进入主流台式显示器市场。
TFT液晶的原理
TFT液晶显示器与TN系列液晶显示器的原理大不相同，但在构造上和TN液晶仍有相似之处，如玻璃基板、ITO膜、配向膜、偏光板等，它也同样采用两夹层间填充液晶分子的设计，只不过把TN上部夹层的电极改为FET晶体管，而下层改为共同电极。
在光源设计上，TFT的显示采用“背透式”照射方式，即假想的光源路径不是像TN液晶那样的从上至下，而是从下向上，这样的作法是在液晶的背部设置类似日光灯的光管。光源照射时先通过下偏光板向上透出，它也借助液晶分子来传导光线，由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极。在FET电极导通时，液晶分子的表现如TN液晶的排列状态一样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目的。
但不同的是，由于FET晶体管具有电容效应，能够保持电位状态，先前透光的液晶分子会一直保持这种状态，直到FET电极下一次再加电改变其排列方式。相对而言，TN就没有这个特性，液晶分子一旦没有施压，立刻就返回原始状态，这是TFT液晶和TN液晶显示的最大不同之处。
TFT液晶面板分类
TFT液晶面板分类
IPS。IPS（In-Plane Switching，平面转换）技术是日立于2001推出的面板技术，它也被俗称为“Super TFT”。我们知道，传统LCD显示器的液晶分子一般都在垂直-平行状态间切换，MVA和PVA将之改良为垂直-双向倾斜的切换方式，而IPS技术与上述技术最大的差异就在于，不管在何种状态下液晶分子始终都与屏幕平行，只是在加电/常规状态下分子的旋转方向有所不同—注意，MVA、PVA液晶分子的旋转属于空间旋转（Z轴），而IPS液晶分子的旋转则属于平面内的旋转（X-Y轴）。
为了配合这种结构，IPS要求对电极进行改良，电极做到了同侧，形成平面电场。这样的设计带来的问题是双重的，一方面可视角度问题得到了解决，另一方面由于液晶分子转动角度大、面板开口率低（光线透过率），所以IPS也有响应时间较慢和对比度较难提高的缺点。IPS阵营以日立为首，聚拢了LG-飞利浦、瀚宇彩晶、IDTech（奇美电子与日本IBM的合资公司）等一批厂商。
VA类面板。VA类面板是现在高端液晶应用较多的面板类型，16.7M色彩和大可视角度是该类面板定位高端的资本，同时VA类又可分为由富士通主导的MVA（Multi-domain Vertical alignment，多象限垂直配向技术）面板和由三星开发的PVA（Patterned Vertical alignment）面板，后者和前者的关系是继承和改良。
富士通的MVA技术（Multi-domain Vertical alignment，多象限垂直配向技术）可以说是最早出现的广视角液晶面板技术。我们知道，液晶材料通过状态变换实现对光的控制，对应到分子层级上，就是液晶分子在垂直、水平（相对于屏幕）之间作角度切换。在没有施加电压，液晶分子静止的时候，它处于垂直状态，只有在电场作用下才会转成水平状态让光线透过。MVA技术利用一个巧妙的方法对这种模式作改良：MVA液晶面板的液晶层中包含一种凸出物供液晶分子附着，在不施加电压的状态下，MVA面板看起来同传统技术没什么两样，液晶分子垂直于屏幕。而一旦在电压的作用下，液晶分子就会依附在凸出物上偏转，形成垂直于凸出物表面的状态。此时，它与屏幕表面也会产生偏转效应，提高了透光率，形成画面输出。
PVA与富士通的MVA的继承和发展者，PVA用透明的ITO电极代替MVA中的液晶层凸出物，获得更高的开口率，和背光源的利用率，换言之，便是可以获得优于MVA的亮度输出和对比度。有足够的证据表明，PVA的综合素质优于富士通的MVA，改良型的S-PVA和P-MVA并驾齐驱，它提供的可视角度可达170度，响应时间被控制在20毫秒以内（采用Overdrive加速达到8ms GTG），而对比度可轻易超过700:1的高水准。目前，该技术已经被三星广泛应用于中高阶LCD显示器中。
液晶的技术用语及含义
液晶的技术用语及含义
1、响应时间。所谓响应时间是液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间（其原理是在液晶分子内施加电压，使液晶分子扭转与回复）。常说的25ms、16ms就是指的这个响应时间，响应时间越短则使用者在看动态画面时越不会有尾影拖曳的感觉。一般将黑白响应时间分为两个部分：上升时间（Rise time）和下降时间（Fall time），而表示时以两者之和为准。目前不少厂家提出了灰阶响应时间的概念，我们看到液晶屏幕上的每一个点，即一个像素，它都是由红、绿、蓝（RGB）三个子像素组成的，要实现画面色彩的变化，就必须对RGB三个子像素分别做出不同的明暗度的控制，以“调配”出不同的色彩。这中间明暗度的层次越多，所能够呈现的画面效果也就越细腻。以8 bit的面板为例，它能表现出256个亮度层次（2的8次方），我们就称之为256灰阶。
2、对比度。对比度则是屏幕上同一点最亮时（白色）与最暗时（黑色）的亮度的比值，高的对比度意味着相对较高的亮度和呈现颜色的艳丽程度。品质优异的LCD显示器面板和优秀的背光源亮度，两者合理配合就能获得色彩饱满明亮清晰的画面。目前大多数桌上型LCD显示器的亮度介于150至300cd/m2之间，再高的可达到350cd/m2或者500cd/m2；而对比度多为200:1～500:1，最高可达800:1。
3、亮度。液晶不是靠电子枪的电子流击打荧光粉来成像的，而是通过背部的光源（俗称灯管）投射出的光束经过一系列转换直射向液晶体中，穿透液晶体，形成不同角度的光线，再经滤光镜转换而最终成像，在整个显示过程中，光源扮演了重要的角色，它对色彩的效果起到整体的决定作用。虽然提升亮度有助于获得鲜艳的显示效果，但是由于液晶显示器的屏幕为了保证体积小巧，需要高度的集成，过高的提升液晶显示器背光源亮度的话，会使得液晶显示器的发热量过大，导致液晶显示器寿命降低，所以这些问题都需要真正得到解决才能达到目的。
液晶的优点
液晶电视的优势
1、轻薄便携。传统显示器由于使用CRT，必须通过电子枪发射电子束到屏幕，因而显像管的管颈不能做得很短，当屏幕增加时也必然增大整个显示器的体积。液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的，即使屏幕加大，它的体积也不会成正比的增加(只增加尺寸不增加厚度所以不少产品提供了壁挂功能，可以让使用者更节省空间)，而且在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多，液晶电视的重量大约是传统电视的1／3。
2、色彩丰富。液晶电视拥有16.7百万的色彩，画面层次分明，颜色绚丽真实。
3、分辨率大，清晰度高。液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板，其平面直角的显示效果比传统显示器看起来好得多。不过在分辨率上，液晶显示器理论上可提供更高的分辨率，但实际显示效果却差得多(存在一个最佳分辨率的问题)，虽然液晶电视可以克服扫描线的抖动和闪烁，但由于液晶本身的缝隙较粗，会造成图像如网格般的收看效果。所以液晶屏幕的最佳分辨率一般可达1024X768(已经足够了)。而传统显示器在较好显示卡的支持下达到完美的显示效果。
4、绿色环保。液晶显示器根本没有幅射可言，而且只有来自驱动电路的少量电磁波，只要将外壳严格密封即可排除电磁波外泄。所以液晶显示器有称为冷显示器或环保显示器。液晶电视不存在屏幕闪烁现象，不易造成视觉疲劳。
5、耗电量低，使用寿命长。按照行业标准、使用时间为每天4.5小时的年耗电量换算，用30英寸液晶电视替代32英寸显像管电视，每年每台可节约电能71千瓦。液晶电视的使用寿命一般为5万个小时，比普通电视机的寿命长得多。
液晶的缺点
LCD的缺点：
1、在显示反应速度上，传统显示器由于技术上的优势，反应速度非常好。TFT液晶显示器由于显示特性，就不怎么乐观了(低温无法正常工作，且存在反应时间)。LCD的响应时间比较长，因此在动态图像方面的表现不理想。
2、显示品质：传统显示器的显示屏幕采用荧光粉，通过电子束打击荧光粉而显示，因而显示的明亮度比液晶的透光式显示(以日光灯为光源)更为明亮。LCD理论上只能显时18位色(约262144色)，但CRT的色深几乎是无穷大。
3、LCD的可视角度相对CRT显示器来说是比较小的。
4、LCD显示屏比较脆弱，容易受到损伤。 这就提高了液晶电视的使用和维护难度。
5、由于液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON／OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。液晶电视就是利用这种原理制成的。但是正是由于这个原理，所有液晶电视在工艺上很难做大，而且价格昂贵。
6、目前的制造工艺决定了LCD存在点缺陷问题，其制造的良品率相对较低，这也在一定程度上增加了LCD的制造成本。所以价格是困扰LCD推广的最大障碍，有时一个好的17"LCD要价会超过2000元，这对于CRT来说可是一个极品21"平面的显示器的价格。
大部分国内外电视厂商认为：未来几年，较受欢迎的高清晰度电视和背投电视将逐渐被液晶电视取代。在技术含量上，液晶电视基本都采用逐行扫描，4H数码梳状滤波器，DVD分量端子，色彩现象1670万种以上。目前国内乃至国际上都还没有一套完整的针对LCD产品的规范，这也就造成了目前市场上的LCD产品存在标准不统一的问题，使用户在选择LCD产品时容易产生疑惑，甚至受到误导。
液晶电视的发展
液晶电视的发展历程
在LCD向消费显示领域发展时，可视角度、响应时间、制造成本是液晶电视实现大屏幕的三大障碍。相较平板电视家族的另一成员等离子电视，液晶电视长期以来在响应时间和可视角度方面都比较薄弱，这在一定程度上影响了液晶电视在动态视频方面的显示能力，也是液晶电视的应用滞后于液晶显示器的一个重要原因。因此，提高这些薄弱环节成为了近几年液晶电视技术发展的重点。
液晶电视在技术上的进步相当惊人，速度之快令人瞠目。目前主流液晶电视产品基本上达到了不低于170度的可视角度。由于过激励技术的采用，很多液晶电视的响应时间达到了13～16ms，完全可以解决动态视频显示过程中的残影和拖尾现象。从技术角度看，液晶电视已经稳稳立足于消费显示领域。
液晶电视的发展趋势
今后液晶电视的发展将趋向于完美。作为液晶行业的龙头夏普公司，他们所打出的被称为“AQUOS平台”的技术战略，即是以该公司的彩色液晶面板为核心，将液晶电视技术分为四个类别，根据不同的产品寻求最佳的组合。这四类技术分别是：(1)包括支持宽带等在内的网络技术；(2)提高音质的数字功放等技术；(3)提高画质的图像处理技术；(4)低耗电节能技术。“在上述每一个类别中，将零件模块化，使所有的产品都可以进行通用设计。可见液晶电视还有很长的路要走。
同时以市场来看，目前的液晶电视的价格也是影响其发展的主要因素之一，以家用选购度最高的37寸液晶来说，价格几乎全部在1万元以上。若是国外的例如索尼，夏普等品牌价格更高。如果价格要下降那么只有降低生产成本，因此面板生产线不断升级。目前以三星为首的第七代面板生产线在同尺寸的前提下可以切割出更多同规格面板，这样也就降低了不少成本了,更难能可贵的是降低成本的同时并没有对画质有任何影响，据说第八代线也已经提上日程，可望进一步降低成本。
此外液晶电视还要接受来自于OLED,SED等未来新兴技术的挑战。暂且不论OLED,SED技术上是否有优势，有一点可以肯定的是有竞争才会有进步，衷心希望LCD能越走越好。
当然在发展不断前进技术不断更新的同时，竞争激烈难免会带来些许负面新闻：国内有不少规模相对较小的厂商为了生存，生产过程中将液晶电视专用的屏幕转而由普通显示器用屏代替，因为液晶电视机使用了比显示器PC屏更为高档的AV电视机专用屏。并且主要集中在15，17等小尺寸低端产品。不过要分辨此等产品还是比较容易的，一般可以通过目测观察亮度：一般液晶显示器专用屏不会超过300流明，而液晶电视用面板往往要400甚至500流明，另外据商场促销员说还有个更直观的方法就是站在5米之外一般看液晶显示器都会开始有发黑现象。这点是需要注意的。
