پیشرفت تکنولوژی نمایشگر ها - بخش دوم

پیشرفت تکنولوژی نمایشگرها

پیشرفت تکنولوژی نمایشگر ها - بخش دوم

نمایشگر LCD

ابتدا به بررسی پنل های کریستال مایع (Liquid Crystal Display) یا LCD می پردازیم. اولین نمایشگر صفحه تخت، ال سی دی است که تقریبا تمامی مانیتورهای کامپیوترهای شخصی دارای پنل LCD می باشند. پنل فلت این نمایشگر به اندازه ۱ اینچ ضخامت دارد و از کریستال مایع ساخته شده است. کریستال مایع، ماده‌ای ا‌ست به شکل مایع که مولکولهایش آرایش کریستالی دارند و خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد را نمایان می کنند. کریستال مایع را یک گیاه‌شناس اتریشی به نام فریدریش راینیتزر در سال ۱۸۸۸ برای اولین بار هنگام ذوب جامدی از مشتقات آلی کشف کرد و اولین LCD را یک کارخانه آمریکایی در سال ۱۹۶۸ تولید کرد.
پنل LCD دارای سطرها و ستون‌هایی از پیکسل است که هر پیکسل از سه بخش قرمز، سبز و آبی تشکیل می شود. در ساختار این نمایشگر یک لامپ فلورسنت با کاتد سرد (CCFL) وجود دارد که نور پس ‌زمینه یا Backlight سفید خالصی در پشت نمایشگر تولید می‌کند. دو شیشه قطبنده با ۹۰ درجه اختلاف نسبت به یکدیگر وجود دارد که نور سفید بعد از عبور از لایه اول قطبنده، قطبیده می‌شود. با توجه به اعمال ولتاژهای متفاوت به کریستال مایع و مقدار نوری که از هر یک از سه بخش پیکسل‌ها می‌گذرد، درجات مختلفی از نورهای قرمز، سبز و آبی در هر پیکسل تولید می‌شود و از لایه دوم قطبنده نمایش‌گر عبور کرده و در نهایت یک تصویر روی صفحه نمایش ایجاد می شود. این پیکسل ها چندین بار در ثانیه تغییر رنگ می‌دهند که خروجی این فرایند ها، یک تصویر روان خواهد بود.

نمایشگر LED

پنل های LED هم از تکنولوژی نمایشگر کریستال مایع بهره می برند و در واقع همان پنل های LCD هستند که برای وضوح بهتر به نور پس زمینه LED مجهز می باشد. نور پس زمینه LED رزولوشن را به صورت چشمگیری افزایش دهند. در این پنل ها، به جای استفاده از سیستم Backlight یکدست که کنتراست تصاویر را محدود می‌کند، توسط لامپ‌های کوچک LED نوردهی می‌شوند. نمایشگر های LED علاوه بر رزولوشن بالا تر، زاویه دید بهتر و مصرف انرژی کمتری نسبت به نمایشگر های LCD دارند.

تکنولوژیTFT

به طور کلی در مانیتور های با پنل LCD معمولی کلیه پیکسل ها بر حسب شماره سطر و ستونی که در آن قرار گرفته‏ اند، آدرس‏ دهی می‏شوند. به طوری که همه پیکسل هایی که در یک سطر قرار گرفته ‏اند با یک ولتاژ منفی تحریک می شوند و همه pixel هایی که در یک ستون قرار گرفته‏ اند با یک ولتاژ مثبت شارژ می شوند، آن پیکسلی که در تقاطع این سطر و ستون قرار گرفته است بالاترین ولتاژ را دریافت کرده و سوئیچ می‏شود. ایراد این حالت این است که همه پیکسل‏هایی که در آن سطر و ستون قرار گرفته‏ اند میزان کمی از آن ولتاژ را دریافت می‏کنند و به طور کامل سوئیچ نشده در نهایت تصویر حالت سایه روشن پیدا می‏کند که این مشکل با معرفی تکنولوژیTFT به طور کل رفع شد .به این ترتیب با تکنولوژی TFT هر پیکسل با ترانزیستور مربوط به خودش به صورت جداگانه سوئیچ می‏شود.
پنل‌های (Thin Film Transistor, Liquid Crystal Display) TFT-LCD بسیار پرکاربرد و پرطرفدار هستند و دارای سه دسته‌ی TN ، IPS و VA می باشند.

پنل های TN

پنل های TN از قدیمی‌ترین نوع نمایشگر های کریستال مایع یا LCD می باشند. TNمخفف Twisted Nematic است که به معنی رشته‌ای تابیده است. این پنل ها به دلیل قیمت مناسبی که دارند، طرفداران زیادی را به خود اختصاص می دهد. پنل های TN کمترین میزان تاخیر در ورودی را دارند و زمان پاسخگویی آنها حدود یک میلی ثانیه می باشد. نرخ بازسازی تا ۲۴۰ هرتز را پشتیبانی میکند که این امر باعث می شود این مانیتور ها مورد توجه گیمر ها در بازی های آنلاین قرار بگیرد.
از معایب پنل های TN محدود بودن زاویه دید، به ویژه در محور عمودی و ضعف در تولید طیف رنگ ها است. این نمایشگر ها قادر به نمایش رنگ های واقعی ۲۴ بیتی نیستند و به همین دلیل برای انجام کار های گرافیکی و ویرایش عکس انتخاب مناسبی نخواهند بود.

پنل های IPS

با معرفی پنل های IPS یا In- plane Switching کیفیت رنگ، زاویه دید و همچنین سرعت و ثبات پاسخگویی نمایشگرها افزایش یافت. این پنل ها به دلیل ارتقاء کیفیک، قیمت بالا تری نسبت به پنل های TN دارند. تصاوير را با محدوده گسترده‌ تری از رنگ‌ها، زاويه‌ دید و همچنین با روشنايی بیشتری نسبت به صفحه‌ نمايش‌ های TNنمایش می دهند. این پنل قادر به تولید رنگ مشکی عمیق تری نسبت به پنل‌های TN است، در نتیجه رنگ های زنده تر و واقعی تری مشاهده خواهید کرد. همچنین به دلیل داشتن کمترین زمان پاسخ دهی و تاخیر، انتخاب مناسبی برای مصارف گیمینگ خواهند بود. پنل IPSاز پراکندگی نور کمتری برخوردار است و برای محیط های روشن بسیار مناسب می باشد. شرکت ال جی اولین نمایشگر PC با پنل IPS را به دنیا معرفی کرد و امروزه دیگر کمپانی ها نیز از این تکنولوژی بهره می برند.

پنل های VA

پنل های VA یا Vertical Alignment نمایشگرهایی با چیدمان عمودی است که تقریبا دارای ویژگی‌های پنل IPS بوده اما از نرخ کنتراست بالاتری بهره میبرد. همانطور که می دانید نرخ کنتراست در کیفیت تصویر بسیار موثر است. نسبت کنتراست پنل VA از 3000:1 تا 6000:1 است ولی در پنل IPS برابر 1000:1 است و این تفاوت در نرخ کنتراست در نمایش رنگ مشکی بخوبی مشهود می باشد. در یک محیط تاریک صحنه های سیاه در پنل های IPS تقریبا خاکستری نمایش داده می شوند ولی با پنل های VA کاملا مشکی دیده می شود. زاویه دید پنل‌های VA نسبت به پنل‌های IPS کمتر بوده و روشنایی تصویر در زاویه های مختلف مانند پنل IPS حفظ نمی شود، ولی نسبت به پنل های TN از زاویه دید بالا تری برخوردار است. این پنل از نرخ کنتراست و دقت رنگ بالایی برخوردار است و قیمت مناسب تری نسبت به پنل های IPS دارد که سهم بزرگی از بازار مانیتور را در اختیار گرفته است. اما با زمان پاسخ دهی متوسطی که دارد گزینه مناسبی برای مصارف گیمینگ نخواهد بود. این پنل برای محیط های تاریک بسیار مناسب است و پراکندگی نور بیشتری نسبت به پنل IPS دارد.

جمع بندی

به طور کلی با مطالبی که بیان شد جهت مصارف اداری، آموزشی و خانگی، نمایشگر های TN با قیمت مناسبی که دارند بهترین انتخاب برای شما خواهند بود. جهت طراحی گرافیکی، برنامه‌نویسانی، بازی های آنلاین و آفلاین، با توجه به بودجه خود می توانید از پنل های TNو VA استفاده کنید اما اگر محدودیت بودجه ندارید قطعا بهترین گزینه پنل IPS خواهد بود.