مانیتورهای کریستال مایع

اگر از كاربران رایانه باشید، احتمالا اسمهایی از قبیل مانیتور فلت و LCD ها را شنیده اید. لغتهایی كه امروزه به قدری باب شده اند كه حتی كودكان ۵ ۶،ساله هم كه گاهی آنها را به زبان می آورند.آیا صفحه های فلت ، LCDو پلاسمایی یكی هستند یا معانی جدایی دارند و ما از روی ناآگاهی آنها را به جای هم به كار می بریم ؟واقعیت این است كه اینها معانی متفاوتی هستند كه برحسب اشتباه از آنها به صورت جایگزین استفاده می كنیم.
احتمالا هر روزه از وسایل متفاوتی استفاده می كنیم كه شامل LCDها هستند.رایانه های لپ تاپ ، برخی مانیتورها، ساعتهای دیجیتالی ، اجاقهای مایكروویو، دستگاه پخش سی دی و دستگاه های الكترونیكی فراوان دیگر شامل LCD ها هستند.
برای تشخیص LCD بودن یك صفحه كافی است ، برای چند ثانیه انگشت خود را روی آن صفحه قرار دهید و حركت امواج را در ناحیه اطراف دستتان مشاهده كنید.البته این كار به هیچ عنوان توصیه نمی شود. چرا كه در درازمدت به مانیتور شما آسیب می رساند. LCD یا Liquid Crystal Display به دلیل مزیت هایی از قبیل نازك بودن ، وضوح بیشتر و مصرف برق كمتر متداول شده اند.LCDها یا كریستال های مایع اولین بار در سال ۱۹۸۸از سوی یك گیاه شناس اتریشی به نام فردریك رینیتز كشف شد. او مشاهده كرد زمانی كه یك ماده شبیه كلستریل را ذوب می كند، این مایع كه در ابتدا تیره بوده و با بالا رفتن حرارت ، رنگ آن روشن می شود پس از خنك كردن ، مایع قبل از تبلور نهایی به رنگ آبی تبدیل می شود.
از ساخت آزمایشی اولین LCDدر سال ،۱۹۸۶ مدت ۱۸سال می گذرد. از آن هنگام سازندگان LCDها آن را به لحاظ تكنولوژیكی توسعه دادند و LCDها را از لحاظ تكنیكی به سطح بالایی رساندند و روند رو به رشد فناوری ساخت این وسیله همچنان رو به فزونی است.
كریستال های مایع بسته به چگونگی تحریك و نحوه آرایش مولكول ها به گروه های مختلفی تقسیم می شوند. این نوع كریستال ها نسبت به تغییر دما و در بعضی موارد فشار واكنش نشان می دهند وجهت گیری مولكولها در آنها از الگوی خاصی پیروی می كند كه اغلب یك منشا خارجی جهت دهنده دارد.
از شواهد برمی آید كه كریستال های مایع به حالت مایع نزدیك تر هستند تا جامد. آنها مقادیر متوسطی از گرما را دریافت می كنند تا یك ماده مناسب را از یك حالت جامد به كریستال مایع تبدیل كنند و فقط مقدار بیشتری گرما را برای تبدیل همان كریستال مایع به حالت مایع واقعی دریافت می كنند.به خاطر این كه كریستال های مایع به درجه حرارت بسیار حساس هستند، انتخاب مناسبی برای كاربرد در دماسنج ها هستند.
از اینجا دلایل وضوح صفحه مانیتور كامپیوتر لپ تاپ در یك هوای سرد یا در خلال یك روز داغ در كنار ساحل روشن می شود. یك LCD وسیله ای است كه از ۴ الگو یا واقعیت فیزیكی بهره می گیرد:اول این كه نور می تواند قطبیده شود، دوم این كه كریستال های مایع می توانند منتقل شوند و نور قطبیده شده را تغییر دهند. سوم این كه ساختار كریستال های مایع می توانند از سوی جریان الكتریكی تغییر یابند و آخرین مورد این كه مواد شفافی موجودند كه قادرند جریان الكتریسیته را هدایت كنند.
● سیستم LCD
دو نوع LCD در رایانه وجود دارد ؛ ماتریس غیرفعال passive matrix و ماتریس فعال .LCDactive matrixهای ماتریس غیرفعال از یك شبكه ساده ، برای تامین شارژ پیكسل های موجود روی نمایشگر استفاده می كنند. ایجاد شبكه درواقع یك مرحله پردازش است كه با دو لایه شفاف آغازمی شود. به یكی از این لایه ها ستون ها و به دیگری ردیف هایی واگذار می شود كه از مواد هادی و شفاف ساخته می شوند كه معمولا از جنس اكسید قلع هستند.
ستونها و ردیفها به مدارهای مجتمع (IC ها) مرتبط می شوند و زمانی كه شارژ از ستون یا سطر خارج شود، این مدارها، كنترل خواهد شد.مواد كریستال مایع مابین دو لایه شفاف قرار خواهد گرفت ، یك فیلم قطبیده به بخش خارجی از هر یك از این لایه اضافه می شود. سادگی سیستم ماتریس غیرفعال جالب است اما نواقصی نیز به همراه دارد، از جمله زمان پاسخ كوتاه و كنترل ولتاژ بدون دقت.
راحت ترین راه برای مشاهده زمان پاسخ كوتاه در یك LCDماتریس غیرفعال این است كه نشانگر ماوس را بسرعت از سمت صفحه نمایش به سمت دیگر حركت دهید. درحالتی كه این حركت انجام می شود به حالت سایه هایی كه در پی نشانگر ظاهرمی شود، توجه كنید.كنترل ولتاژ با عدم دقت از توانایی ماتریس غیرفعال جلوگیری می كند و در یك زمان تنها بر یك پیكسل تاثیر می گذارد.
زمانی كه ولتاژ برای از هم باز كردن یك پیكس به كار گرفته می شود، پیكس های اطراف آن نیز تا حدی از هم باز می شود كه باعث می شود تصاویر تار به نظر آید و كنتراست خود را از دست بدهد.LCDهای ماتریس فعال به TFTها وابسته هستند. اساسا TFTها ترانزیستورها و خازن های كوچك سوئیچ شونده هستند.
آنها در یك ماتریس و روی یك لایه شفاف مرتب می شوند. برای آدرس دهی یك پیكسل ، ردیف مناسب سوییچ می شود و سپس شارژ به ستون اصلی ارسال می شود. خازن قادر به نگهداری شارژ تا به دوره تازه سازی بعدی است.اگر دقیقا مقدار ولتاژی كه برای یك كریستال تامین می شود، كنترل گردد، خواهید توانست آن را از هم باز كنید.
بیشتر نمایشگرهای امروزی در هر پیكسل ۲۵۶سطح روشنایی پیشنهاد می كنند. فناوری LCDها بسرعت در حال رشد است.اندازه نمایشگر محدود به مشكلات كنترل كیفیت می شود كه به سازنده های آنها برمی گردد. بتازگی شركت اپل بزرگترین مانیتور LCDجهان را دراندازه ۳۰اینچی به بازار عرضه كرد كه كیفیت تصویری بسیار بالا دارد.پس برای داشتن وضوح و كیفیت قابل توجه ،باید بهای زیادی بپردازیم.

منبع : روزنامه ابرار