创新的设计和液晶显示器的制造加大了电视机屏幕的尺寸，并大幅度降低了成本。如今，液晶显示器正有望向素有大屏幕{zw}的等离子显示器发起挑战。

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数字成像

不再是电影权贵的玩具

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正如当今许多热门的技术一样，液晶显示器也经历了漫长的技术成熟期才获得商业上的成功。1888年，奥地利植物学家弗雷德里希?瑞尼兹发明了液晶，但直到1968年，{dy}台液晶显示器才在新泽西州美国无线电公司的实验室试验成功。今天，更薄、更轻、更省电的液晶显示技术，替代了发光二极管和阴极射线管，成为主要的显示器技术，广泛运用于电子消费品，如手机、笔记本电脑、数字手表及CD播放器等。

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但液晶显示器确实存在问题，它的{zd0}尺寸仅为30寸（76厘米）。多年来，工程师们无法攻克这一生产上的技术难关，这使液晶显示器的生产商们始终无法进入家庭影院和会议室显示器的市场，而这是个快速增长（及高利润）的市场。十年前，如果没有等离子板的出现，屏幕尺寸为50-60英寸的家庭影院将只是好莱坞制片商们的玩具。液晶显示器使用的是具有光电性质的材料，如多氯联苯，这种材料在液态时也能保持其晶体结构。等离子板则与此不同，它由荧光管技术发展而来，自20世纪60年代以来，正是这种荧光管点亮了人们的生活。

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尽管价格在逐渐下降，用于家庭影院和会议室的等离子显示器的售价仍高达7000$。但在明年，可能将发生显著变化，液晶技术和等离子技术将一决高低。创新的材料和制造工艺将使液晶显示器得以进入为等离子板所占据的领域—今年底将生产40英寸的液晶显示器，紧接着将生产更大尺寸的液晶显示器。

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年产量为1000万台的世界第四大显示器生产商—荷兰菲利浦电子公司，预计明年液晶显示器的年产量约占总产量的40-50%，而三年前该比例仅为5%。东亚的消费者比欧洲和美洲的消费者更乐意使用液晶显示器。2002年，全球用于电视机、电脑显示器及其它大型显示器的液晶显示器的数量不到5%。而到2005年，预计可达20%。

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从液晶显示器的顶端到底部，液体的细长晶体将逐渐弯曲超过90度角（见图1），这是液晶显示器的一个重要特点。通常情况下，光从显示器的一端进入，沿着弯曲的螺旋型“光导”，平滑地从另一端射出。而在通电时，螺旋型的晶体管会突然伸直，并将光封闭起来，从而在有电流通过的地方造成黑暗区。在液晶显示器的表面是数百万个透明的电池开关组成的矩阵，在这个矩阵中扳动各个薄膜晶体管的开关，图像就能在显示屏上跳动了。

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等离子板的原理很简单，但设计却很复杂。将玻璃管的内壁涂满磷粉，并充满低气压的气体（通常是氙氖混和物），电场在穿过这种气体时，将气体离子化，转变为高温、导电的等离子。这种电离能发出紫外线。当管壁上的磷粉碰到紫外线时，便能产生明亮的辉光。这就是荧光管的原理。与荧光灯管使用的大型管不同，等离子显示器使用的是数百万个微型玻璃泡，这些玻璃泡的内壁涂满了彩色的磷粉（见图2）。

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数十年的发展史

液晶显示器和等离子显示器很早便应用于笔记本电脑，这两种技术用了数十年的时间来达到目前至臻完善的水平。起初，液晶显示器狭窄的视角影响了它的应用，观看角度的细微变化都将使看到的影像发生改变，这对笔记本电脑十分不利。笔记本电脑通常是单人使用，使用者离屏幕很近。而电视机本来是无法使用这项技术的，由于观看电视时，观众通常不止一人，而且离屏幕较远。

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早期的液晶显示器在切换像素时也很缓慢，无法清晰地显示移动的影像。而相比之下，等离子板总能快速地“刷屏”，这在显示移动的影像时占了优势。微晶体管利用背板在屏幕上显示各个彩色像素，在过去20年里，由于背板技术的革新，液晶显示器刷屏的速度得以提高。如今，“有源矩阵”技术的广泛运用可使部分寻址晶体管始终处于开启的状态，这样可使影像在数毫秒内得到显示。

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暗中攻克了玻璃工艺

在20世纪90年代初期，研究人员们完善了玻璃熔合过程，为制造大屏幕的显示器铺路。那时，笔记本电脑屏幕的{zd0}尺寸不超过8英寸。1994年，随着第三代液晶显示器的引入，正准备推出尺寸超过13英寸的玻璃基板。从那时起，工程技术人员们在液晶基板的工艺上已突破了6英尺的限制。他们还意外地发现，由于采用了更薄的玻璃，视角扩大了。

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尽管技术人员们于1994年在液晶基板的工艺上突破了6英尺的限制，但对液晶显示器的发展最有贡献的是玻璃屏幕涂层工艺的改进。纽约州康宁玻璃公司的皮特?博克古说：“玻璃涂层存在的大问题是，涂层成片状脱落。”这主要是由于涂层的厚度仅为几微米（百万分之一米）。

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技术人员们在进行艰巨的玻璃试验时发现，一种玻璃的密度过低，而另一种又过高，它们之间的区别在于所含氧化物的数量，这个发现是一个转折点。康宁公司精明的研究人员们仅采用了算术平均法来处理氧化物，便成功地制造出一种称为“1737玻璃”的合成物，该玻璃的密度正好符合要求。

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结果，液晶显示器的价格下降了。除了在玻璃工艺上所做的改良，南韩的生产商们还凭借优良的涂层技术和高产量强行打入了这个基本上由日本产品所占领的高利润市场。自1997年以来，韩国生产商们使产量翻了一番，并通过提高产量来大幅度降低价格。根据核算，目前，全球液晶显示器的生产已经过剩，这种过剩的状况还将持续好几年—这给将要进入新市场的生产商们施加了更大的压力。他们设想的目标市场是家庭娱乐业。

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但液晶显示器的发展并没有就此停步。两年前，IBM的研究人员们发明了一种新型的生产工艺来制造液晶显示器，这种工艺可以改善屏幕的质量，拓宽视角。过去20年里，在液晶显示器的生产工艺上，通过使用丝绒摩擦储放液晶材料的玻璃基板，可拉长液晶，并使细长的晶体沿着摩擦的方向排成直线，这是个奇妙的过程（没人知道究竟为什么）。新方法使用带电的原子束来演示晶体序列。首先，在基板上放一层薄薄的金钢石类的碳层。然后，离子枪从某个角度射出带电原子将基板表面的碳原子扫除—仅留下排成直线的碳原子。当加入液晶分子时，裸露的碳原子便与这些分子结合，并形成整齐的序列。

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图像更鲜艳

液晶显示器与等离子板之间的竞争也没有结束。新一代的柔性显示器使用了有机的发光二极管（OLEDS），预计将带来{zy1}的显示功能，并产生巨大的光谱。不幸的是，还没有发明正确的工艺来制造OLEDS。到目前为止，{zh0}的有机发光二极管的寿命仅为5000小时—也就是说，连续使用寿命不足6个月。

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所有这一切都表明，在此期间，液晶显示器很可能将取代等离子板在利润丰厚的大屏幕市场中的地位。与成熟的等离子显示技术不同的是，液晶显示技术还在快速发展。最近，英国的夏普实验室在一台液晶显示器上展示了超乎寻常的三维效果，常规的二维显示仅超过50%。同时，IBM已开始销售一种高分辨率的液晶显示器，从距离为18英寸的地方观看这种显示器上的图像时，人们会认为看到的是真实的物体，而不是数字图像。因此，那些打算在超大屏幕的显示器上一掷千金的人们，还需耐心等候。

【本文翻译仅为外语学习及阅读目的，原文作者个人观点与译者及译言网无关】