液晶（Liquid Crystal）是一种有规则性分子排列的有机化合物，它既不是固体也不是液体，而是介于固态和液态之间的物质，加热时会呈现液体状态，冷却时会出现结晶颗粒的混浊固体状态。液晶的化学定义为：某种加热呈透明状液态，冷却呈结晶颗粒混浊固态的物质。

1. 液晶的概念

       液晶按照分子结构可以分为三种：类似粘土状的层列液晶、类似细火柴棒的丝状液晶、类似胆固醇状的脂状液晶。这三种液晶既有些类似，又各具不同的特点。液晶显示器使用的是丝状液晶。
       液晶不但具有一般固体晶体的方向性，同时又具有液体的流动性，它的方向性可以由电场或磁场来控制。但不同成分的液晶其改变方向会不一样，有的液晶与电场平行时位能较低，所以当外加电场时会朝电场方向移动；而有的液晶与电场垂直时位能较低。由于液晶在外加电场或磁场时能呈现方向性反应，所以当光线入射液晶时，会按照液晶分子的排列方式进行反射，从而产生自偏转现象，如图1所示。

       液晶显示器就是利用液晶的光电效应，由外部电压控制，再通过液晶分子的折射效应，以及液晶颗粒对光线的旋转特性来获得亮暗变化，从而实现显示光栅和图像。

2.液晶电视机的概念
       液晶电视机（Liquid Crystal Display Television，LCD TV），是利用液状晶体在电压的作用下发光成像的原理，点阵成像。说得更具体一点，组成屏幕的液状晶体有三种：红、绿、蓝，它们按照一定的顺序排列，这三种颜色就叫作三基色，通过它们不同比例的搭配可以呈现出千变万化的色彩，通过电压来刺激这些液状晶体，就可以呈现出不同的颜色。
        由于液晶材料本身并不发光，所以在屏幕两边都设有作为光源的灯管，而在液晶屏幕背面有一块背光板（也叫匀光板）与反光膜，背光板是由荧光物质组成的，可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万个液晶液滴的液晶层。对于液晶电视机，亮度与其背板光源有关。当背板光源越亮，其整个液晶电视机的亮度也会随之提高。

       与传统的显像管（CRT）电视机相比，液晶电视机信号不失真，没有射线造成的健康损害，不存在屏幕闪烁现象，不易造成视觉疲劳。绿色环保，耗电量低，是同样大小尺寸显像管电视机耗电量的62%。寿命长，采用新开发的长寿命液晶背光灯，其使用寿命一般为6万小时，大约可以使用20年（根据每天使用8小时计算）而不用更换。轻薄便携，质量大约是传统电视机的1/3。分辨率大，清晰度高。普通液晶屏幕的最佳分辨率一般为1024×768。4K的液晶电视分辨率已提升到3840×2160，甚至更高。
       与等离子体电视相比，更薄、更亮，尤其在明亮的环境中。等离子体的电视清晰度达不到液晶电视机的要求，有反光，但其屏幕大、价格低。液晶体由于成品率低，因此成本较高。

3.液晶电视机的显像原理
        液晶电视机与CRT电视机的原理基本类似，所不同的是其显示系统不同。液晶电视机也包括CPU系统控制电路、遥控接收电路、AV和VGA接口电路、信号接收电路、视频和音频信号解调解码电路、视频信号数字转换电路、伴音功率放大电路、电极驱动信号放大电路和背光灯自举升压电路。
        液晶电视机显示系统是通过电极驱动信号放大电路和背光灯自举升压电路来实现的。它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。玻璃板与液晶材料之间采用透明的电极，电极分为行电极和列电极，在行与列的交叉点上，通过改变电压来改变液晶体是否发光的状态。

         液晶材料的周边设计有控制电路和驱动电路，并根据信号电压来控制单色图像的形成。液晶上的每一个像素都是由三个液晶单元构成的，其中每个单元格前面分别有红色、绿色和蓝色过滤片，光线经过过滤片的处理后照射到每一个像素中不同色彩的液晶单元格上，与CRT显像原理一样，利用三基色合成原理组合出不同的色彩。
4.液晶电视机的成像原理
         液晶电视机的屏幕是在两片具有导电特性的玻璃板之间充入一层液晶材料，即液晶分子，液晶分子具有加热时为液态，冷却时就结晶为固态的特性，当外界环境变化时，它的分子结构也会发生变化，从而就能实现通过或阻挡光线的目的。
         由于被充入的液晶物体内含有超过200万个红、绿、蓝三色液晶光阀，当液晶光阀在低电压驱动下激活后，位于液晶屏后的背光灯发出的光束从液晶屏通过，产生1024×768点阵（点距为0.297mm）和分辨率极高的图像。同时，先进的电子控制技术使液晶光阀产生1677万种R、G、B（256×256×256）颜色变化，还原真实的亮度、色彩度，并再现纯真的图像。
         简单地说：液晶电视机的成像原理，就是在玻璃板内充有液晶分子，屏内有许多交错成格状的微线路，以电极控制液晶分子的走向，从而折射光线产生颜色和画面，相关结构原理如图2所示。

         LCD背光源CCFL荧光灯管投射出光源；这些光源会先经过导光板使光线均匀分布在整个屏幕上；然后光线通过一个偏光板，再经过液晶；液晶分子的排列方式会随着控制电压的不同而发生变化，进而改变穿透液晶的光线角度；所有的光线再经过前方的彩色滤光膜与另一块偏光板，才能呈现出各种颜色。
5.液晶屏的发光原理
        液晶屏是在两片玻璃板之间制作了很多空隙，分别在里面注入液晶分子，在玻璃板后方设置了一组荧光灯管，如图3所示。荧光灯管发出的光经由一组棱镜片与背光模块，将光源均匀地传送到前方。


        由于两个电极之间的电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽，在液晶分子之间产生明暗变化，而将接收到的影像信号显示出来，并通过彩色滤光片，显示出彩色影像。在两片玻璃基板上装有配向膜，控制液晶分子沿着偏光板做90°的扭转，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板，液晶面板显示白色，如图4所示。当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线无法透出，液晶面板显示黑色。