مقاله بررسی فن آوری های صفحات نمایشگر

بررسي فن آوريهاي صفحات نمايشگر
CRT با يك تفاوت سابقه 100 ساله در مقايسه با فناوريهاي رقيب ، هنوز يك فناوري نيرومند است اين فناوري مبتني بر قواعدي است كه عموما درك شده اند و موادي را به كار مي گيرد كه بطور عادي در دسترس قرار دارند . نتيجه اين خصوصيات ، نمايشگرهائي با امكان توليد ارزان هستند كه بازدهي فوق العاده اي را ارائه نموده و تصاوير پايداري را با رنگهاي واقعي و وضوح نمايش بالا توليد مي كنند.
با اينحال مهم نيست كه اين فناوري تا چه حد خوب است . بديهي ترين نقايص CRT كاملا شناخت شده هستند .
-    اين فناوري الكتريسته بسيار زيادي را مي بلعد .
-    طراحي پرتوتك الكتروني آن مستعد عدم تمركز است .
-    عدم تقارب واختلاف رنگ در سطح صفحه نمايشگر .
-    مدارات الكتريكي High - Voltage و ميدانهاي مغناطيسي قوي آن ، تشعشع الكترومغناطيسي مضري را ايجاد مي كنند .
-    وبه سادگي بيش از حد بزرگ است .
حتي با وجود صرف مبالغ هنگفت در زمينه تحقيقات و توسعه CRT توسط آنهائيكه بيشترين توجه را به اين فناوري معطوف كرده اند پيروزي يكي از چندين فناوري نمايشگرهاي Flat panel در يك دوره طولاني ،اجتناب ناپذير است . با اينحال ،اين مسئله بيش از آنچه كه درابتدا تصور مي شد طول كشيده است وارزيابيهاي كنوني حاكي از آن هستند كه به نظر نمي رسد Flat panel ها تا پيش از سال 2004 به بيش از 50 درصد بازار دست يابند .

نمايشگرهاي كريستال مايع
كريستالهاي مايع براي اولين بار در اواخر قرن 19ميلادي توسط يك گياه شناس اطريشي با نام  friedrich Reinitzerكشف شدند ، خود عبارت كريستال مايع ( Liquid Crystal) نيز مدت كمي پس از آن توسط يك فيزيكدان الماني به نام Otto Lehmann به آنها اطلاق شد .
كريستالهاي مايع ، مواد نسبتا شفافي هستند كه خصوصيات هر دو نوع مواد جامد و مايع را از خود نشان مي دهند نوري كه از ميان كريستالهاي مايع عبور مي كند ازامتداد مولكولهاي كه آنها را تشكيل مي دهند . پيروي مي كنند ( يك خصوصيت ماده جامد ) در دهه 60 ميلادي كشف شد كه شارژ كريستالهاي مايع با الكتريسته امتداد مولكولي
آنها ودرنتيجه ميسر عبور نور از ميان آنها را تغيير مي دهد ( يك خصوصيت مايعات )
از زمان ظهور آن بعنوان يك رسانه نمايشگر در سال 1971 نمايشگرهاي كريستال مايع به حوزه هاي متنوعي نظير تلويزيونهاي مينياتوري دوربينهاي ويديوئي و عكسبرداري ديجيتال و صفحه نمايشگرهاي كامپيوتر راه يافته اند و امروزه افراد زيادي بر اين باور هستند كه LCD به احتمال قوي همان فناوري جانشين نمايشگرهاي CRT است . فناوري درگير با اين نمايشگرها از زمان پيدايش خود بطور قابل ملاحظه اي پيشرفت نموده است تا جائيكه محصولات امروزي هيچ شباهتي به ابزارهاي تك رنگ و بد تركيب قديمي ندارند . اين فناوري نسبت به ساير فناوريهاي صفحه تخت داراي سابقه بيشتري بوده و موقعيت ظاهرا بي ترديدي در نت بوكها و  هاي دستي دارد كه هر دو قالب مختلف قابل دسترس هستند .
 ( dual Scan Twisted Nematic) DTSN ارزانقيمت
( Thim film Transistor ) TFT با كيفيت بالاي تصوير

اصول :
LCD يك فناوري انتقالي است نمايشگر به اين ترتيب كار مي كند كه به مقادير مختلفي از نور سفيد پشتي ( backlight)  با شدت ثابت ( Fixed - Intensity) اجازه مي دهد تا از ميان يك فيلتر فعال عبور نمايد عناصر قرمز ، آبي و سبز يك پيكسل از طريق فيلتر سازي ساده نور سفيد بدست مي آيند .
اكثر كريستالهاي مايع ، تركيبات الي حاوي مولكولهاي بلند ميله مانند هستند كه در وضعيت طبيعي ، خود را طوري مرتب مي نمايند كه محورهاي بلند آنها با يكديگر تقريبا موازي باشد . امكان كنترل دقيق امتداد اين مولكولها با روان نمودن كريستال مايع در امتداد سطحي با شيارهاي فوق العاده ظريف ، امكانپذير است امتداد مولكولها از شيارهاي سطح پيروي مي كنند در نتيجه اگر شيارها كاملا موازي باشند امتداد مولكولها نيز كاملا موازي مي شود .
مولكولهاي LCD در وضعيت طبيعي خود با شكلي نامرتب به موازات محورهاي بلند خود قرار دارند با اينحال وقتي آنها با سطحي كه شيارهائي در يك جهت ثابت دارد تماس حاصل مي كنند ، بطور موازي در امتداد شيارها مرتب مي شوند .
اولين اصل يك LCD ساندويچ نمودن كريستالهاي مايع در بين دو سطح با شيارهاي ظريف است كه شيارهاي موجود بر روي يك سطح عمود ( با زاويه 90 درجه ) بر شيارهاي موجود بر روي سطح ديگر هستند اگر مولكولها در يك سطح بصورت شمالي – جنوبي و مولكولهاي موجود بر روي سطح ديگر بصورت شرقي  و غربي قرار گرفته باشند مولكولهاي ميان آن دو به يك پيچش 90 درجه اي وادار مي شوند . نور از امتداد مولكولها پيروي مي كند . در نتيجه نور نيز هنگام عبور از ميان كريستالهاي مايع 90 درجه چرخش مي كند .
با اينحال هنگاميكه ولتاژي بر روي كريستال مايع اعمال شود مولكولها خود را بصورت عمودي مرتب كرده و به نور امكان مي دهند كه بدون چرخش از ميان آنها عبور نمايد . اصل دوم يك LCD  بر خصوصيات فيلترهاي پولاريزه و خود نور تكيه دارد . امواج طبيعي نور در زواياي تصادفي منتشر مي شوند يك فيلتر پولاريزه صرفا يك هدايت موازي با خطوط است در نتيجه يك فيلتر پولاريزه ثانويه باخطهائي كه بصورت عمود با خطوط فيلتر اول قرار گرفته بايد اين نور قبلا پولاريزه شده را كاملا مسدود نمايد نور تنها زماني از ميان فيلتر پولاريزه دوم عبور مي كند كه خطوط آن كاملا با خطوط فيلتر اول موازي باشند يااينكه خود نور براي انطباق با فيلتر دوم چرخيده باشد .
يك نمايشگر كريستال مايع ( Twisted Nematic) TN معمولي شامل دو فيلتر پولاريزه است كه خطوط آنها بصورت عمود نسبت به يكديگر قرار گرفته اند و همانطور كه در بالا توضيح داديم . تمام نوري كه براي عبور از ميان آنها تلاش مي كند را مسدود مي كنند اما درميان اين پولاريزه كننده ها ، كريستالهاي مايع پيچيده ( Twisted) قرار گرفته اند . بنابراين نور توسط فيلتر اول پولاريزه شده توسط كريستالهاي مايع 90 درجه چرخش نموده ونهايتا امكان مي يابد كه كاملا ازميان فيلتر پولاريزه دوم عبور نمايد . با اينحال زمانيكه يك ولتاژالكتريكي بر روي كريستال مايع اعمال مي شود مولكولهاي آن بصورت عمودي مرتب مي شوند وبه نور اجازه مي دهند كه بدون چرخش ا زميان آنها عبور نمايد ، اما اين نور توسط فيلتر پولاريزه دوم مسدود مي شود در نتيجه عدم وجود ولتاژ به معني عبور نور است در حاليكه اعمال ولتاژ معادل است با عدم مشاوره نور در سمت ديگر .
كريستالهاي درون يك LCD مي توانند بصورت معكوس نيز آرايش يابند ، بطوريكه با اعمال ولتاژ نور كرده و با قطع ولتاژ عبور نيز متوقف گردد . با اينحال از آنجائيكه نمايشگرهاي كامپيوتري با اينترفيسهاي گرافيكي تقريبا هميشه روشن هستند آرايش كريستالها با پيكربندي عبور نور درصورت عدم وجود ولتاژ باعث صرفه جويي در توان مصرفي مي گردد .

قواعد
LCD ها از يك مجموعه قواعد متفاوت در مقايسه بانمايشگرهاي CRT پيروي مي كنند كه مزيتهائي در زمينه هاي اندازه مصرف برق و Flicker ( سوسو زدن ) وهمچنين هندسه عالي ارائه مي نمايند معايب آنها عبارتند از از قيمت بسيار بالاتر
زاويه ديد ضعيفتر وبازدهي رنگ با دقت كمتر .
در حاليكه CRT ها قادر به نمايش دامنه اي از درجات وضوح بوده و آنها را مقياس دهي مي كنند تا براي صفحه نمايش مناسب باشند . يك پانل LCD  داراي تعداد ثابتي از سلولهاي كريستال مايع است و مي تواند تنها يك وضوح را با اندازه تمام صفحه با استفاده از يك سلول براي هر پيكسل نمايش دهد .
وضوحهاي پايينتر تنها با بكارگيري قسمتي از صفحه قابل نمايش هستند . براي مثال يك پانل 768 × 1024 مي تواند وضوح  480 × 640 را با استفاده از 66 درصد سطح نمايشگر ارائه نمايد اغلب  LCD ها مي توانند تصاوير با وضوح پائين را از طريق فرايندي با نام Rathiomatic Expansion مجددا مقياس دهي كنند تا صفحه نمايش را پر كنند . با اينحال اين شيوه براي تصاوير Comtiuous -tone نظير عكسها بهتر كار مي كند تا متون وتصاويري با جزئيات ظريف ، كه درچنين مواردي اين شيوه مي تواند باعث بدنمائي ابجكتها بصورت ظهور مصنوعات دندانه دار براي پر كردن پيكسلهاي اضافي شود . بهترين نتايج با LCD هائي بدست مي آيند . كه درهنگام افزايش مقياس تصوير دوباره از آن نمونه برداري كرده وبه اين ترتيب تصوير را درهنگام پر كردن پيكسلهاي اضافي Anti-Aliasing مي نمايند . با اينحال تمام LCD ها توانائي انجام اينكار را ندارند .

فهرست مطالب

Screen Technologies    1

بررسي فن آوريهاي صفحات نمايشگر    1

نمايشگرهاي كريستال مايع    2

اصول :    3

قواعد    6

نمايشگرهاي DSTN    12

ايجاد رنگ    16

نمايشگرهاي  TFT    18

In -Plane Switching    21

Vertical  Alignment    22

MVA    23

مقايسه ويژگيهاي CRT    25

پانلهاي Polysilicon    27

پانلهاي ديجيتال    30

DVI    32

---

برچسب ها: بررسی فن آوری های صفحات نمایشگر دانلود و خرید بررسی فن آوری های صفحات نمایشگر فن آوری صفحات نمایشگر نمایشگر کامپیوتر رایانه