نمايشگرهاي کريستال مايع (LCD) به راه راست هدايت شدهاند!
-(10 نفر)
|
نمايشگرهاي کريستال مايع (LCD) به راه راست هدايت شدهاند!
بازدید
1712
گروه:
کامپيوتر
بزرگراه فناوري - اول نمايشگرهاي کريستال مايع معروف به LCD از آن دسته دستگاههايي هستند که عالم و آدم بهخودشان حق ميدهند تا درباره آنها اظهارنظر کنند. اما کمتر کسي به فناوري بسيار زيبايي که در بطن اين دستگاه نهفته است توجه ميکند. عموم مرتبطان با دنياي IT اينگونه ميانديشند که جايگزيني نمايشگرهاي طناز LCD با نمونههاي کاتودي (CRT) به سهولت ممکن نيست و ساليان بسياري صرف خواهد شد تا اين سوسولهاي کريستالي جاي در پاي قدرتمندان عرصه نمايش (CRT) بگذارند. امکان دستيابي به کريستال مايع در سال 1901 ميلادي مطرح و در سال 1911 نيز ساختار و مشخصات آن را تشريح شد. سال 1936 شرکت تلگراف بيسيم مارکوني حق امتياز انحصاري توليد لامپهاي نوراني کريستال مايع را از آن خود کرد. اين امر تا سال 1963 مسکوت ماند تا اينکه در اين سال مقالهاي به قلم دکتر جرج گري با عنوان ساختار مولکولي و خصوصيات کريستالهاي مايع منتشر شد. تلاشها براي عملي ساختن ايده نمايشگر کريستال مايع در سالهاي پاياني دهه شصت ميلادي با همت دکتر جرج گري و موسسه سلطنتي RRE انگلستان قدرت بيشتري گرفت که در نهايت با همکاري تيم تحقيقاتي دانشگاه Hull نخستين نمايشگرهاي کريستال مايع ساخته شدند. اولين LCD به دردبخور توسط شرکت RCA در سال 1968 با سرپرستي جناب جرج هيلماير که بعدها شرکت Optel را بنيان نهاد معرفي شد. اين LCD از فناوري DSM استفاده ميکرد که بعدها توسعه يافت. اما اولين LCD آدميزادي که قابل توليد انبوه و البته قابل اعتماد براي سرمايهگذاري بود، نه در آمريکا که در سوئيس و در سال 1970 پابر عرصه وجود نهاد. کار روي اين سيستمها شدت بيشتري گرفت. دوم اولين پانل نمايشگرهاي LCD که از شيوه Active Matrix براي نمايش و مديريت صفحهنمايش استفاده ميکردند، در سال 1972 توليد شدند. دکتر پيتر برادي در سال 1975 براي توصيف شيوه مديريت و تغييرات المانهاي تصويري اين نمايشگرهاي از واژه شبکه فعال يا Active Matrix (AM) استفاده کرد که از لحاظ مفهومي و کارکرد واقعي در برابر شبکه غيرفعال يا Passive Matrix (PM) قرار ميگيرند. در نمايشگرهاي کريستال مايع PM براي مديريت پيکسلهاي هر رديف يا ستون از يک مدار الکتريکي استفاده ميکردند. اطلاق نام Passive Matrix بهمعني شبکه غيرفعال به اين نمايشگرها بدين علت بود که پيکسلهاي هر ستون يا رديف تا زمان تغيير وضعيت توسط مدار الکتريکي موظف به حفظ شرايط روشنايي خود بودند. اما در نمايشگرهاي کريستال مايع شبکههاي فعال هر پيکسل يک ترانزيستور کنترلي اختصاصي داشت که شرايط هر پيکسل را بهصورت جداگانه مديريت ميکرد. با اين شيوه کيفيت نمايشگرها افزايش پيدا کرد و از طرفي ميزان مصرف انرژي توسط نمايشگر کاهش و نيز موضوع تجديد صفحات (Refresh) که در نمايشگرهاي CRT معضلي بزرگ محسوب ميشود، بهکلي حل شد. ترانزيستورهاي اين نمايشگرها بهصورت لايهاي نازک در پشت آنها قرار گرفته و بدين علت نام اين نمايشگرها را Thin Film Transistor (TFT) ميخوانند. در شيوه Active Matrix هر سلول کريستالي مانند يک خازن عمل ميکند، بدين صورت که تا زماني که وضعيت آن سلول تغييري نکرده است، بار الکتريکي را در خود حفظ ميکند که باعث شفافيت بيشتر و وضوح بيشتر اين نمايشگرها نسبت به نمايشگرهاي Passive Matrix خواهد شد. سوم نمايشگرهاي شبکه فعال TFT به چند دسته TN، IPS، MVA و PVA تقسيم ميشوند. اغلب نمايشگرهاي کنوني برپايه TN توليد ميشوند، چراکه قيمت آنها بسيار مناسب و ارزانتر از نمونههاي ديگر است. گونه ديگر IPS ناميده ميشود که در سال 1996 توسط Hitachi بهمنظور بهبود مشکل ديد زاويهاي در نمايشگرهاي TN معرفي شد. هرچه با زاويه افقي بازتري به سطح نمايشگرهاي LCD نگاه کنيد، کيفيت تصوير با افزايش زاويه کاهش پيدا خواهد کرد. مشکل اول IPS قيمت بالاي پانلهاي آن و مشکل ديگر آن زمان پاسخگويي بلندمدت آن تا 50 ميليثانيه است. به بيان ساده، زمان پاسخگويي (Response) که نمايشگرهاي LCD از مهمترين فاکتورها در کيفيت آن نمايشگر خواهد بود، به زماني اطلاق ميشود که هر پيکسل صرف ميکند تا وضعيت خود را بهشکل کامل تغيير دهد. البته تعريف فني و دقيق زمان پاسخگويي با چيزي که بيان کرديم قدري تفاوت دارد. تکنولوژي S-IPS براي بهبود ضعفهاي IPS معرفي شد و هماکنون نيز TW-IPS توسط شرکت LG-Philips براي بهبود S-IPS معرفي شده است. در سال 1998 نيز Fujitsu فناوري MVA را که در واقع راهحل آشتيجويانهاي بود بين IPS و TN معرفي کرد. MVA تمام مشخصات يک نمايشگر خوب مانند زمان پاسخگويي بسيار کوتاه، روشنايي خوب، ديد زاويهاي مناسب و نسبت تقابل رنگهاي بسياري عالي ارايه ميکند و تنها مشکل آن قيمت توليد بالا و وجود رقيب قدرتمندي با نام TN است. Samsung بهصورت مستقل شيوه PVA را عرضه و البته در برخي محصولات خود استفاده ميکند که بهنوعي توسعهيافته MVA محسوب ميشود. S-PVA نيز توسط همين شرکت درحال توسعه است. چهارم شرکتهاي صاحب سبک در دنياي توليد پانلهاي LCD از انگشتان دو دست تجاوز نميکنند. Sharp، Samsung، LG-Philips، NEC و AU Optronics از بزرگان اين صنعت هستند. با نگاه اجمالي به فهرست توليدکنندگان اصلي اين محصول در دنيا ميتوان دريافت که کرهجنوبي و تايوان اصليترين سهم در بازار توليد و فروش انواع نمايشگرهاي عرضه شده در بازار جهاني را در اختيار دارند. تا اوايل ارديبهشت امسال شرکتهاي کرهاي Samsung و LG-Philips حدود 22 درصد سهم بازار و شرکت تايواني AU Optronics که از زيرمجموعههاي BenQ محسوب ميشود، بهتنهايي 19 درصد سهم بازار را در اختيار داشتند. چند ماه قبل نيز شرکت AU Optronics که خود از ادغام دو شرکت Acer Display و Unipac Optoelectronics بهوجود آمده است، اقدام به خريد شرکت Quanta Disply از سازندگان تايواني پانل LCD کرد تا سهم خود در بازار توليد اين دستگاه را چهار درصد افزايش دهد. اتحاد در بين سازندگان پانلهاي LCD بسيار شايع شده است. کاهش هزينه R&D، طراحي، توليد و توزيع بهتر با استفاده از دو نام معتبر تجاري باعث توجه روزافزون شرکتها به همکاريهاي دوجانبه شده است. بهعنوان مثال ميتوان از همکاري شرکتهاي ژاپني NEC و Matsushita تحت نام NEC Display Solution بهعنوان متخصص در ساخت نمايشگرهاي IPS، شرکتهاي Samsung و Sony تحت نام S-LCD بهعنوان توليدکننده انحصاري نمايشگرهاي PVA و نيز ترکيب آسيايي اروپايي LG-Philips بهعنوان داعيهدار فناوري TW-IPS و TN نام برد. لازم بهذکر است که AU Optronics عهدهدار توليد تمام پانلهاي BenQ است. Philips 170B7 در بازار نمايشگرهاي LCD اروپا، شرکت هلندي Philips بدون رقيب است. بسياري از محصولات توزيع شده در اروپا در کارخانه اين شرکت توليد و با نامهاي تجاري متفاوت در بازار توزيع ميشوند. در خارج از حوزه اروپا، اما Philips نقش ديگري را بازي ميکند، چراکه از بعد مالي حرف چنداني براي گفتن در برابر قدرتمنداني چون Samsung يا NEC نخواهد داشت، بنابراين در گستره جهاني اين شرکت بهجاي سرمايهگذاري روي توزيع وسيع محصولات خود، دانش فني بالا و فناوري بهروز خود را با قيمت بالا عرضه کرده و مهمترين خريدار اين دانش، LG Electronics ثروتمند جديد کرهاي است. اين دو با تاسيس شرکت LG-Philips شيوه همکاري نويني را بنيان نهادهاند. اما در اين اشتراک مساعي، Philips به دانش فني و تخصص خود مينازد و LG Electronics نيز بر ثروت بالا و نفوذ خود در بازارهاي جهاني تکيه دارد. از اين همکاري Philips و LG Electronics هر دو منتفع شده و رابطه برنده-برنده وجود دارد. در بازار ايران که بهگونهاي در کنف اختيار کرهايها قرار دارد، نمايشگرهاي Philips بهشکل مناسبي در بازار توزيع نشده و تبليغات موثري نيز براي شناساندن آن به عموم مصرفکنندگان انجام نميشود و بههمين دلايل ساده است که نام Philips براي قاطبه خريداران در حوزه نمايشگرها ناآشنا و غيرقابل اعتماد است. کيفيت پانل و امکانات ارايه شده براي نمايشگرهاي LCD نقش مهمي در کيفيت کلي ايفا ميکنند. به جرات ميتوان گفت که کيفيت پانل توليدي اين شرکت کمنظير بوده و محصولات توليدي تنها در امکانات جانبي با ديگر رقبا وارد چالش ميشود. مدل معرفي شده در اين بخش از بعد کيفي در بالاترين سطح و از لحاظ قيمت در دسته ارزانترها قرار گرفته است. اين مدل در بسياري از سايتها توصيه شده است. NEC MultiSync LCD175VXM+ نمايشگرهاي توليد شده NEC کمتر در ايران شناخته شده است. نام اين شرکت بيشتر با تلويزيونهاي CRT و پلاسما و نيز با دستگاههاي نوري باکيفيت شناخته شده است. NEC شرکتي ژاپني و فعال در حوزههاي عام سختافزار مانند قطعات نوري و نمايشگرها و نيز فعال در حوزههاي خاص سختافزاري مانند طراحي و توليد سيستمهاي پردازشي بزرگ است. اگر به ياد داشته باشيد، چند سال پيش رکورد سريعترين کامپيوتر محاسباتي دنيا با نام شبيهساز زمين در اختيار NEC بود که در حال حاضر در اختيار سيستم محاسباتي Blue Gen شرکت IBM قرار دارد. با ذکر اين مقدمه، پذيرش تواناييهاي اين شرکت در توليد پانلهاي باکيفيت LCD سهل خواهد بود. مدل معرفي شده در اين صفحه پس از محصول Philips در رده دوم قرار ميگيرد. در مقدمه بالا گفته شد که NEC متخصص توليد نمايشگرهاي TFT LCD با فناوري IPS است که توسط Hitachi توسعه داده شده است. NEC بهکمک شرکت ژاپني Matsushita که محصولات Panasonic را توليد ميکند، بههمراه شرکت LG-Philips شيوه جديدي را در ساخت پانلهاي بزرگ انتخاب کردهاند. درحال حاضر از اين فناوري براي توليد پانلهاي 42 اينچي براي تلويزيونهاي LCD استفاده ميشود که روشنايي بيشتر و زاويه ديد کناري بهتري را فراهم ميکند. خانواده نمايشگرهاي MultiSync بيست سال سابقه توليد دارند. اين شيوه ابتدا در نمايشگرهاي CRT و هماکنون در نمايشگرهاي LCD مورد استفاده قرار دارند. از فناوري TFT LCD نميتوان انتظار روشنايي لامپ داشت و بههمين دليل اين شرکت تحقيقات پيوستهاي را براي توسعه نمايشگرهاي جديدي دنبال ميکند که از لحاظ روشنايي همچون لامپهاي کاتودي پرتوان هستند. Samsung SyncMaster 770P اين شرکت يکي از چهار غول بزرگ کرهجنوبي است که در اغلب حوزهها اعم از نفت، کشتيسازي، تجهيزات مصرفي خودرو، بيمه، مشاوره مالي، ساختمانسازي، کامپيوتر، نيمهرساناها، موسسات فرهنگي و مطالعاتي و توليد لوازم خانگي درحال فعاليت است. نگاه اوليه به گستره فعاليتهاي اين شرکت، شائبه سطحي بودن اين فعاليتها را در ذهن ايجاد ميکند. در پاسخ به اين شبهه بايد بگويم که Samsung سردمداران حوزه نيمهرساناهاست. بسياري از فناوريهاي مورد استفاده در دنياي ديجيتال امروز توسط متخصصان اين شرکت توسعه داده شدهاند. همچنانکه در مقدمه آمده است، تکنولوژي PVA بهعنوان يک راهحل جديد در ساخت نمايشگرهاي TFT LCD توسط اين شرکت توسعه يافته و بهشکل انحصاري در محصولات آن استفاده ميشود. در بين محصولات معرفي شده در اين بخش، محصول Samsung از PVA بهعنوان جايگزين TN استفاده کرده است. PVA در ابتداي راه خود قرار دارد و چنان که بايد نتوانسته است از تمام ظرفيتهاي خود در برابر TN استفاده کند، اما ديري نيست که TN بايد رخت هجرت بربندد و ميدان را به فناوريهاي جديد مانند DD-IPS، TW-IPS و PVA واگذار کند. نسخه اصلاحيافته PVA با نام S-PVA توسط متولي آن درحال تکميل است. يکي از مشکلاتي که توسط PVA مرتفع شده است، افزايش زاويه ديد است. استفاده از فناوري PVA در توليد پانلهاي TFT LCD باعث شده تا ميزان ديد زاويهاي در اين نمايشگرها تا 180 درجه افزايش يابد و بهنوعي اين مشکل از فهرست نواقص LCD حذف شود. کاهش زمان پاسخگويي قابليت ديگري است که Samsung خود را داعيهدار آن ميداند. درحال حاضر نمايشگرهاي اين شرکت با زمان پاسخگويي دو ميليثانيه در خط مقدم قرار دارند. LG Flatron L1732P Flatron براي توصيف نمايشگرهاي CRT صفحه تختي بهکار ميرود که هم از داخل و هم از خارج مسطح هستند. اينکه LG چه اصراري دارد تا دوطرف صفحهنمايش مسطح باشد، براي بنده و بسياري ديگر نامعلوم است. در همين حال اين شرکت براي نمايشگرهاي TFT LCD که بهصورت ذاتي مسطح هستند نيز از اين واژه استفاده ميکند. بهمدد کمکهاي فني و علم Optronics شرکت Philips و با سرمايهگذاري فراوان بخش توليد، نمايشگرهاي LG وارد عرصه جهاني شد و البته موفقيتهاي بسياري نيز کسب کرد. اغلب جوايزي که به نمايشگرهاي LG تعلق گرفته مربوط به کيفيت طراحي ظاهري آن است، هرچند نسبت به کيفيت کلي محصولات اين شرکت نيز نميتوان بيتفاوت بود. در بين مدلهاي معرفي شده در اين صفحه، نمايشگر LG کمترين زمان پاسخگويي را با چهار ميليثانيه ارايه کرده است. درباره تفاوتهاي زمان پاسخگويي و پاسخ به اين پرسش که آيا بين زمانهاي پاسخ مرتبه اول محصولات مختلف، تفاوتي وجود دارد يا خير و يا بهبيان ديگر هدف از اين پرسش، دست يافتن به اين واقعيت بود که آيا بين زمان پاسخگويي مورد ادعاي دو ميليثانيهاي Samsung با نمونه هشت ميليثانيهاي توليد شده توسط BenQ تفاوت محسوسي وجود دارد يا خير، پاسخ بسيار جالب بود، نتيجه تحقيقات نشاندهنده تفاوت قابل اغماض بين زمان موجود است، يعني بين دو ميليثانيه تا 12 ميليثانيه در واقعيت چندان تفاوتي ديده نميشود، چراکه تفاوتهاي اسمي تا قبل از پيادهسازي و ارايه نتيجه مطلوب فقط براي انجام تبليغات موثر هستند. ميتوان گفت که از زمان آغاز همکاري و افزايش نظارت فني Philips بر نمايشگرهاي LG ميزان اعتماد به اين شرکت کرهاي بهدليل اعمال نظارتهاي اروپايي افزايش يافته است. Sony SDM-E76D نام Sony را اگر تخاصم رفتاري نمايندگان و قيمتهاي بالاي آن در ايران خراب نکند، کمتر قابل خدشه است. اين نام براي اغلب ايرانيان همواره با تلويزيونهاي رنگي اواخر دهه شصت همراه بوده است. کمتر محصولي قادر به رقابت با نوآوريهاي طراحي ظاهري محصول Sony است. اين شرکت قصد دارد تا پايان سال 2007 ميلادي از حوزه نمايشگرها خارج شود و تيم کاري خود در اين حوزه را به شرکت جديد انتقال دهد. Sony و Samsung در سال 2004 ميلادي اقدام به تاسيس شرکتي کردند که از ماه گذشته محصولات خود را با نام S-LCD وارد بازار کرد. طبق اين توافقنامه تمام نمايشگرهايي که در آينده با نام Sony در بازار توزيع خواهند شد،. توسط Samsung توليد ميشوند. مشکلي که تمام نمايشگرهاي LCD با آن درگير هستند، ثابت بودن رزولوشن تصويري است. نمايشگرهاي CRT بهراحتي ميتوانند تا حداکثر توان لامپ کاتودي خود روزولوشنهاي پشتيباني شده توسط کارتگرافيک را نمايش دهند، اما نمايشگرهاي LCD بهعلت تفاوتهاي تکنولوژيک قادر به انجام اين درخواست نيستند. در نمونههاي CRT از ابتدا روي صفحهنمايش هيچ پيکسلي وجود نداشته و اين لامپ است که به دستور مدار کنترلي اقدام به توليد پيکسل روي لايه فسفرسان صفحه اصلي نمايشگر ميکند که با قطع پرتاب الکترون از تفنگالکتروني انتهايي لوله کاتودي اين پيکسلها از بين ميروند. در نمايشگرهاي LCD پيکسلها اندازه مشخصي داشته، از ابتدا و همواره روي صفحهنمايش وجود دارند. LCD چه خاموش باشد يا روشن، پيکسلهاي تصويري از بين نميروند و بههمين علت اين نمايشگرها قادر به پشتيباني از هر رزولوشن تصويري نخواهند بود. با کوچکتر شدن اندازه پيکسل اين مشکل قابل حل خواهد بود.
|
|
|