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预言成真 壁挂电视40年发展历程




    “使用液晶可以制造超薄显示屏”。40多年前的1968年5月,美国RCA公司在纽约召开的液晶显示屏新闻发布会上的发言震惊了全世界。发现液晶可用于显示的是RCA公司的George Heilmeier,他甚至还表示,“梦想中的壁挂式电视只需数年即可实现”。自那之后,日本、英国、瑞士、德国的显示屏研发人员都开始参与液晶面板的开发工作,全球性开发的帷幕正式拉开。

经历4个阶段发展为液晶电视

  但是,液晶显示屏的实用化并不容易。当时,液晶的使用寿命和可靠性等基本问题都未能解决,使用不到1个小时显示就会消失,更别提要用液晶制造电视了。
液晶显示屏的发展历经4个阶段
液晶显示屏的发展历经4个阶段

    之所以会存在使用寿命和可靠性方面的问题,主要是因为将直流电压加载到液晶上时,液晶材料及电极会发生氧化还原反应而变质。虽然也可以采用交流电来驱动液晶,但是显示性能较差。最终解决这一问题的是夏普公司。该公司发现,如果在液晶材料中加入离子性杂质,使其导电率升高,就可以采用交流驱动获得良好的显示特性。利用这项技术,1973年5月,夏普公司推出全球首款液晶应用产品——使用液晶显示屏作为显示部件的小型计算器EL-805。

  夏普公司的液晶计算器上采用的液晶显示屏是由RCA公司生产的DSM(动态散射模式)液晶,而不是目前常见的TN(扭曲向列)模式液晶。但是,要采用DSM制造液晶电视是很困难的,这是因为DSM的点阵显示扫描线在数量方面存在一定的限制。1971年出现的TN模式解决了这个问题。TN液晶能起到快门的作用,通过使液晶分子在电场中移动,就可以控制光的开/关。目前,几乎所有液晶显示屏都在采用这个工作原理。

  虽然TN模式可使点阵显示的扫描线数量大为增加,但当扫描线增加到60条左右时,图像就会发生变形。对于这个问题,最初找出原因并提出解决方案的是日立制作所的川上英昭。他发现,扫描线的最大数量取决于电压-透过率曲线的上升沿。于是,各机构开始竞相研究如何提高电压-透过率曲线的上升沿。随之出现了将液晶的扭曲角从TN模式下的90度增大到270度的STN(超扭曲向列)模式。1982年,英国皇家信号与雷达研究院(RSRE)发明了STN液晶。1985年,瑞士Brown Boveri公司(BBC)试制出扫描线数量达到135条的STN液晶显示屏。

  然而,即使引入STN模式,还是很难制造液晶电视,这是因为STN液晶仍然存在对比度较低、很难显示细微灰阶的问题。突破这一壁垒的,是通过TFT(薄膜场效应晶体管)来控制各像素的有源矩阵驱动技术。与以往的单纯矩阵驱动不同,有源矩阵驱动技术可以独立控制各像素,从而防止因受到周围像素的影响而产生的交调失真,因此可以显示高对比度与细微灰阶。

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