مانیتور را می توان مهم ترین جزء یک رایانه به حساب آورد. این بخش از هر رایانه تنها قطعه ای است که مستقیماً با سلامت کاربر سر و کار دارد، البته تا چندین سال قبل این گونه نبود، زیرا در آن زمان رایانه ها خود نیز دارای تشعشعات مضر بودند و مانیتور در آن زمان جزو کم خطرترین قطعه رایانه محسوب می شد اما امروزه همه قطعات استاندارد شده و مضرات و تشعشعات آنها از بین رفته است و تنها مانیتور در این میان باقی مانده است.
LCD یا Liquid crystal Display به دلیل مزایای فراوانی مانند نازک بودن، وضوح بیشتر، مصرف برق کمتر رواج یافته است. LCD ها یا همان کریستال های مایع نخستین بار در سال 1988 توسط گیاه شناس اتریشی (فردریک رینیتز) کشف شد او مشاهده کرد زمانی که یک ماده شبیه کلستریل را ذوب می کند با بالا رفتن حرارت رنگ آن از تیره به سوی روشن شدن پیش می رود و پس از خنک شدن مایع قبل از تبلور نهایی به رنگ آبی روشن تبدیل خواهد شد.
از زمان پیدایش اولین LCD در دنیا تاکنون 19 سال می گذرد. در این گذر زمان LCD ها از نظر تکنولوژی پیشرفت های زیادی داشته اند و به سطح قابل قبولی در بین کاربران رایانه رسیده اند به گونه ای که در سال گذشته میلادی برای نخستین بار در تاریخ تکنولوژی فروش LCD نسبت به رقیب دیرینه اش مانیتورهای CRT پیشی گرفت و توانست آن را پشت سر بگذارد. کریستال های به کار گرفته شده در مانیتورهای LCD نسبت به تغییر دما و فشار واکنش نشان می دهند و جهت گیری مولکول ها در آنها از الگوی خاصی پیروی می کند که در اکثر اوقات منشا و منبعی خارجی دارد.
تاریخ تولید نخستین نمایشگرها به منظور استفاده در رایانه های خانگی به سال 1970 بازمی گردد که از آن زمان تاکنون مدل های متفاوتی از مانیتورها با بهره گیری از تکنولوژی های پیشرفته و توانمندی های مختلف تولید و روانه بازار شده اند درا ین میان
مانیتورهای (CRT (cathod Ray Tube)، LCD (Liquid crystal display بیش از همه در بین کاربران رواج یافته است.
● کریستال مایع
حتماً از دوران مدرسه به یاد دارید که ماده در سه حالت، جامد، مایع و گاز وجود دارد، شکل جامدات ثابت است. زیرا مولکول آنها موقعیت خود را حفظ می کنند و در موقعیت مشابهی نسبت به سایر مولکول ها باقی می مانند، مولکول موجود در مایعات رفتاری خلاف مولکول های جامدات دارند آنها می توانند موقعیت خود را تغییر داده و به هر جایی در مایع منتقل شوند ولی بعضی از مواد وجود دارند که رفتار عجیبی دارند وقتی این مواد در موقعیت های خاصی قرار می گیرند مولکول هایشان تمایل دارد که موقعیت خود را حفظ کرده و بر این حالت اصرار دارند مانند مولکول های جامدات اما در عین حال نیز موقعیت خود را عوض می کنند مانند مولکول های مایعات.
کریستال مایع نیز چنین رفتاری دارد و این به معنای آن است که کریستال مایع نه مایع است، نه جامد اما بیشتر تمایل به پیروی از رفتار مولکول های مایع دارد. این مواد برای تبدیل شدن از حالت جامد به مایع نیاز به گرمای نسبتاً زیادی دارد.
● انواع LCD
LCDهای موجود را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
1) ماتریس فعال Active matrix
2) ماتریس غیرفعال Passive matrix
LCDهای ماتریس غیرفعال از شبکه ای ساده برای شارژ پیکسل های موجود روی نمایشگر بهره می گیرند، ایجاد این شبکه برای شارژ پیکسل ها یک مرحله از پردازش است که با دو لایه شفاف آغاز شده و به یکی از این لایه ها ستون ها و به دیگری ردیف ها واگذار می شود که از جنس اکسید قلع می باشد، این ستون ها و سطرها به مدارهای مجتمع (IC) مرتبط می شود. مواد کریستال مایع بین دو لایه شفاف قرار می گیرد که یک فیلم قطبیده به بخش خارجی هر یک از لایه ها اضافه می شود. از معایب ماتریس های غیرفعال می توان به زمان پاسخ طولانی و کنترل ولتاژ بدون دقت اشاره کرد. در مقابل LCDهای ماتریس فعال به TFT ها وابسته هستند که این TFT ها ترانزیستور و خازن های کوچک سوییچ شونده هستند که در یک ماتریس و روی یک لایه شفاف مرتب می شوند. برای آدرس دهی یک پیکسل، ردیف مناسب سوییچ می شود و سپس شارژ به ستون اصلی ارسال خواهدشد.
● پیشرفت های LCD
LCDها همگام با پیشرفت تکنولوژی رو به جلو حرکت کرده اند و از این حرکت باز نمانده اند. هم اکنون LCDها شامل چندین گونه از تکنولوژی کریستال مایع می باشد که شامل (dual، STN (super twisted nematics)، FLC (Ferroelectric liquid crystal)(Scan twisted nematics) (DS TNT و surface stabilized fervoelectvic liquid crystal) ssflc )می باشد.
از نظر اندازه نیز عموماً LCDهای 12 اینچ به بالا عمومیت بیشتری دارد و این اندازه هر چه افزایش یابد سازندگان باید پیکسل و ترانزیستور بیشتری را برای طراحی در نظر بگیرند که اکثراً با افزایش تعداد پیکسل ها و ترانزیستورها شانس ایجاد ترانزیستور خراب و بد افزایش می یابد.
● ویژگی های LCD
از برجسته ترین ویژگی های مرتبط با LCDها می توان به مهمترین نکات زیر اشاره کرد:
▪ View Angle : به دلیل عبور نور در مانیتورهای LCD از طریق کریستال های مایع، برای دیدن بهترین تصویر باید در مقابل مونیتور ایستاد تا بهترین وضعیت نمایش را مشاهده کرد. در صورت تغییر زاویه مشاهده میزان تابناکی نور کاهش خواهد یافت.
View Angle یک مانیتور LCD براساس درجه اندازه گیری می شود و بیانگر قدرت انعطاف در مقابل حرکت در جابه جا شدن مرکز نمایشگر بودن افت کیفیت تصویر است.
یکی از عوامل موثر در View Angle تکنولوژی استفاده شده در رابطه با پیکسل هاست، در مانیتورهای 17 اینچ LCD و بالاتر از جدیدترین فناوری ها در ارتباط با پیکسل صفحه تصویر استفاده می شود که موجب افزایش زاویه دید خواهد شد اما در مانیتورهای با سایز کوچک تر به دلیل پایین آوردن قیمت استفاده کنندگان نهایی از پانل های ارزان قیمت تر استفاده می شود که موجب کاهش زاویه دید می شود.
▪ Brightness : این پارامتر حداکثر میزان نوری که از صفحه مونیتور ساطع می شود را بیان می کند، اکثر مونیتورهای LCD دارای Brightness معادل 250 cd/m2 هستند.
▪ Contrast : این پارامتر تفاوت بین بیشترین رنگ سفید و تیره ترین شکلی را که مانیتور LCD قادر به پشتیبانی از آن می باشد نمایش می دهد که بهترین حالت 1: 400 است و یا اعدادی بیشتر از این نیست.
▪ Native Resolution : به دلیل استفاده مانیتورهای LCD از یک ماتریس مشتمل بر سلول برای نمایش تصاویر، یک Resolution ثابت برای داشتن بهترین کیفیت تصویر در مانیتورها پیش بینی شده است که این عدد در مانیتورهای پانزده اینچ معادل 768* 1024 و برای مانیتورهای بزرگتر 1024* 1280 می باشد.
● انواع مانیتورها
همه مانیتورهای موجود در بازار کشور را می توان در دسته بندی زیر تقسیم کرد:
CRT، LCD، LCOS، DLP
1) CRT
این دسته از مانیتورها به مانیتورهای لامپ اشعه کاتدیک (cathode Ray Tube) مشهور هستند در این مانیتورها سه تفنگ الکترونی به رنگ های Red، green، blue (قرمز، سبز، آبی) وجود دارد که الکترون ها را به سمت صفحه نمایش پرتاب می کند. سطح داخلی این دسته از مانیتورها به ماده ای فسفری آغشته شده است که در اثر برخورد الکترون ها به یک نقطه از این سطح فسفری، نور از آن منعکس می شود، هر کدام از تفنگ های الکترونی قطعه متناظر با خود را هدف قرار می دهند که در اثر برخورد شعاع الکترونی تنها همان رنگ شلیک شده به سمت آن نمایش داده می شود. در اثر ترکیب، رنگ ها شعاع های نورانی منعکس شده از هر نقطه ، آن نقطه را به رنگی خاص درمی آورد که با ترکیب حالت های مختلف خاموش و روشن شدن این سه شعاع الکترونی و تنظیم شدت روشنایی می توان انواع مختلف رنگ ها را تولید کرد.
2) LCD
این مانتیورها همان گونه که در فوق به آن اشاره شد ابتدا برای استفاده در رایانه های قابل حمل به وجود آمد و با استفاده از قطبی کردن کریستال مایع بین دو جام شیشه ای کار می کند.
مانیتورهای LCD که از فناوری انتقال برای نمایش تصویر بهره می گیرند به مقادیر مختلفی از نور سفید پشتی (Back light) با شدت ثابت (Inten – Fixed) اجازه می دهد تا از میان دو فیلتر عبور کرده و تصویر را به نمایش درآورد.
3) DLP
مانیتورهای (Digital light processing DLP) به مانیتورهای پردازش نور دیجیتالی نیز معروفند که در آنها از آینه های بسیار ریزی برای انعکاس نور استفاده می شود. DLP با کج کردن آینه ها در مسیر تصویر را تبدیل می کند. این تکنولوژی در ارسال اطلاعات از روی رایانه به پروژکشن مورد استفاده قرار می گیرد، لازم به ذکر است که این تکنولوژی جدیدتر از LCD است.
4) LCOS
تکنولوژی Liquid ctystal over silicon به تکنولوژی کریستال مایع روی سیلیکون معروف است. این تکنولوژی می تواند تصاویر زیبایی ارایه داده و به راحتی تکنولوژی LCD را پشت سر بگذارد این تکنولوژی ترکیبی از LCD و DLP است که تکنولوژی انعکاسی به حساب می آید در این نحوه نمایش تصویر، تصاویر ایجاد شده ظاهری طبیعی تر و ظریف تر دارند.
● استانداردهای مانیتور
با سپری شدن زمان و شناسایی آسیب های مختلف و پیشرفت تکنولوژی استانداردهای متفاوتی برای لوازم الکترونیکی خصوصاً لوازمی که با سلامت کاربران ارتباط دارد طراحی و پیاده سازی شده است. در این میان استانداردهای فراوانی برای مانیتورها تعریف شده است که می توان به استاندارد TCO اشاره کرد که نام اتحادیه تجاری سوید است.
پیش از TCO استانداردهای MPRI و MPRII برای تولید مانیتور وجود داشت که بر پایه کاهش میدان مغناطیسی و نیز کاهش مصرف برق طراحی شده بود، اما این استاندارد کامل نبود و موجب شد که درسال 1992 استاندارد TCO با نام اولیه TCO92 عرضه شود که مورد استقبال کاربران واقع شد.
▪ انواع TCO
TCO92: نخستین نسخه استاندارد TCO که به کاهش تشعشع و مصرف برق تاکید دارد.
TCO95 اضافه شدن استانداردهای ارگونومی و زیست محیطی موجب پیدایش TCO95 شد و به علاوه استفاده از برمیدو کلرید به دلیل آتش زا بودن در مانیتور ممنوع شد.
TCO99 : این استاندارد به عنوان استاندارد جهانی تولید مانیتور وضع شد.
TCO03 : در این استاندارد شرکت های تولیدکننده مانیتور ابتدا باید استاندارد ISO14001 را دریافت کنند تا بتوانند از استاندارد TCO استفاده کنند.
● معایب LCD
اگر یک پیکسل از مانیتور LCD از بین برود امکان ترمیم آن وجود ندارد بلکه احتمال بیشتر شدن پیکسل های معیوب وجود دارد. ایراد دیگر در مورد LCD سایه انداختن تصاویر در هنگام نمایش تصاویر می باشد یعنی اگر از زاویه ای خارج از زاویه دید مناسب صفحه LCD را مشاهده کنند، تصویری تار یا سایه دار خواهید دید.
پایان
