نمایشگرهای کریستال مایع (lcd)
نمایشگرهای کریستال مایع معروف به LCD از آن دسته دستگاه‌هایی هستند که عالم و آدم به‌خودشان حق می‌دهند تا درباره آن‌ها اظهارنظر کنند. اما کمتر کسی به فناوری بسیار زیبایی که در بطن این دستگاه نهفته است توجه می‌کند. عموم مرتبطان با دنیای IT این‌گونه می‌اندیشند که جایگزینی نمایشگرهای طناز LCD با نمونه‌های کاتودی (CRT) به سهولت ممکن نیست و سالیان بسیاری صرف خواهد شد تا این سوسول‌های کریستالی جای در پای قدرتمندان عرصه نمایش (CRT) بگذارند. امکان دستیابی به کریستال مایع در سال 1901 میلادی مطرح و در سال 1911 نیز ساختار و مشخصات آن را تشریح شد. سال 1936 شرکت تلگراف بی‌سیم مارکونی حق امتیاز انحصاری تولید لامپ‌های نورانی کریستال مایع را از آن خود کرد. این امر تا سال 1963 مسکوت ماند تا اینکه در این سال مقاله‌ای به قلم دکتر جرج گری با عنوان ساختار مولکولی و خصوصیات کریستال‌های مایع منتشر شد. تلاش‌ها برای عملی ساختن ایده نمایشگر کریستال مایع در سال‌های پایانی دهه شصت میلادی با همت دکتر جرج گری و موسسه سلطنتی RRE انگلستان قدرت بیشتری گرفت که در نهایت با همکاری تیم تحقیقاتی دانشگاه Hull نخستین نمایشگرهای کریستال مایع ساخته شدند. اولین LCD به دردبخور توسط شرکت RCA در سال 1968 با سرپرستی جناب جرج هیلمایر که بعدها شرکت Optel را بنیان نهاد معرفی شد. این LCD از فناوری DSM استفاده می‌کرد که بعدها توسعه یافت. اما اولین LCD آدمیزادی که قابل تولید انبوه و البته قابل اعتماد برای سرمایه‌گذاری بود، نه در آمریکا که در سوئیس و در سال 1970 پابر عرصه وجود نهاد. کار روی این سیستم‌ها شدت بیشتری گرفت. دوم اولین پانل نمایشگرهای LCD که از شیوه Active Matrix برای نمایش و مدیریت صفحه‌نمایش استفاده می‌کردند، در سال 1972 تولید شدند. دکتر پیتر برادی در سال 1975 برای توصیف شیوه مدیریت و تغییرات المان‌های تصویری این نمایشگرهای از واژه شبکه فعال یا Active Matrix (AM) استفاده کرد که از لحاظ مفهومی و کارکرد واقعی در برابر شبکه غیرفعال یا Passive Matrix (PM) قرار می‌گیرند. در نمایشگرهای کریستال مایع PM برای مدیریت پیکسل‌های هر ردیف یا ستون از یک مدار الکتریکی استفاده می‌کردند. اطلاق نام Passive Matrix به‌معنی شبکه غیرفعال به این نمایشگرها بدین علت بود که پیکسل‌های هر ستون یا ردیف تا زمان تغییر وضعیت توسط مدار الکتریکی موظف به حفظ شرایط روشنایی خود بودند.
اما در نمایشگرهای کریستال مایع شبکه‌های فعال هر پیکسل یک ترانزیستور کنترلی اختصاصی داشت که شرایط هر پیکسل را به‌صورت جداگانه مدیریت می‌کرد. با این شیوه کیفیت نمایشگرها افزایش پیدا کرد و از طرفی میزان مصرف انرژی توسط نمایشگر کاهش و نیز موضوع تجدید صفحات (Refresh) که در نمایشگرهای CRT معضلی بزرگ محسوب می‌شود، به‌کلی حل شد. ترانزیستورهای این نمایشگرها به‌صورت لایه‌ای نازک در پشت آن‌ها قرار گرفته و بدین علت نام این نمایشگرها را Thin Film Transistor (TFT) می‌خوانند. در شیوه Active Matrix هر سلول کریستالی مانند یک خازن عمل می‌کند، بدین صورت که تا زمانی که وضعیت آن سلول تغییری نکرده است، بار الکتریکی را در خود حفظ می‌کند که باعث شفافیت بیشتر و وضوح بیشتر این نمایشگرها نسبت به نمایشگرهای Passive Matrix خواهد شد. سوم نمایشگرهای شبکه فعال TFT به چند دسته TN، IPS، MVA و PVA تقسیم می‌شوند. اغلب نمایشگرهای کنونی برپایه TN تولید می‌شوند، چراکه قیمت آن‌ها بسیار مناسب و ارزان‌تر از نمونه‌های دیگر است. گونه دیگر IPS نامیده می‌شود که در سال 1996 توسط Hitachi به‌منظور بهبود مشکل دید زاویه‌ای در نمایشگرهای TN معرفی شد. هرچه با زاویه افقی بازتری به سطح نمایشگرهای LCD نگاه کنید، کیفیت تصویر با افزایش زاویه کاهش پیدا خواهد کرد. مشکل اول IPS قیمت بالای پانل‌های آن و مشکل دیگر آن زمان پاسخ‌گویی بلندمدت آن تا 50 میلی‌ثانیه است. به بیان ساده، زمان پاسخ‌گویی (Response) که نمایشگرهای LCD از مهم‌ترین فاکتورها در کیفیت آن نمایشگر خواهد بود، به زمانی اطلاق می‌شود که هر پیکسل صرف می‌کند تا وضعیت خود را به‌شکل کامل تغییر دهد. البته تعریف فنی و دقیق زمان پاسخ‌گویی با چیزی که بیان کردیم قدری تفاوت دارد. تکنولوژی S-IPS برای بهبود ضعف‌های IPS معرفی شد و هم‌اکنون نیز TW-IPS توسط شرکت LG-Philips برای بهبود S-IPS معرفی شده است. در سال 1998 نیز Fujitsu فناوری MVA را که در واقع راه‌حل آشتی‌جویانه‌ای بود بین IPS و TN معرفی کرد. MVA تمام مشخصات یک نمایشگر خوب مانند زمان پاسخ‌گویی بسیار کوتاه، روشنایی خوب، دید زاویه‌ای مناسب و نسبت تقابل رنگ‌های بسیاری عالی ارایه می‌کند و تنها مشکل آن قیمت تولید بالا و وجود رقیب قدرتمندی با نام TN است. Samsung به‌صورت مستقل شیوه PVA را عرضه و البته در برخی محصولات خود استفاده می‌کند که به‌نوعی توسعه‌یافته MVA محسوب می‌شود. S-PVA نیز توسط همین شرکت درحال توسعه است. چهارم شرکت‌های صاحب سبک در دنیای تولید پانل‌های LCD از انگشتان دو دست تجاوز نمی‌کنند. Sharp، Samsung، LG-Philips، NEC و AU Optronics از بزرگان این صنعت هستند. با نگاه اجمالی به فهرست تولیدکنندگان اصلی این محصول در دنیا می‌توان دریافت که کره‌جنوبی و تایوان اصلی‌ترین سهم در بازار تولید و فروش انواع نمایشگرهای عرضه شده در بازار جهانی را در اختیار دارند. تا اوایل اردیبهشت امسال شرکت‌های کره‌ای Samsung و LG-Philips حدود 22 درصد سهم بازار و شرکت تایوانی AU Optronics که از زیرمجموعه‌های BenQ محسوب می‌شود، به‌تنهایی 19 درصد سهم بازار را در اختیار داشتند. چند ماه قبل نیز شرکت AU Optronics که خود از ادغام دو شرکت Acer Display و Unipac Optoelectronics به‌وجود آمده است، اقدام به خرید شرکت Quanta Disply از سازندگان تایوانی پانل LCD کرد تا سهم خود در بازار تولید این دستگاه را چهار درصد افزایش دهد. اتحاد در بین سازندگان پانل‌های LCD بسیار شایع شده است. کاهش هزینه R&D، طراحی، تولید و توزیع بهتر با استفاده از دو نام معتبر تجاری باعث توجه روزافزون شرکت‌ها به همکاری‌های دوجانبه شده است. به‌عنوان مثال می‌توان از همکاری شرکت‌های ژاپنی NEC و Matsushita تحت نام NEC Display Solution به‌عنوان متخصص در ساخت نمایشگرهای IPS، شرکت‌های Samsung و Sony تحت نام S-LCD به‌عنوان تولیدکننده انحصاری نمایشگرهای PVA و نیز ترکیب آسیایی اروپایی LG-Philips به‌عنوان داعیه‌دار فناوری TW-IPS و TN نام برد. لازم به‌ذکر است که AU Optronics عهده‌دار تولید تمام پانل‌های BenQ است. Philips 170B7 در بازار نمایشگرهای LCD اروپا، شرکت هلندی Philips بدون رقیب است. بسیاری از محصولات توزیع شده در اروپا در کارخانه این شرکت تولید و با نام‌های تجاری متفاوت در بازار توزیع می‌شوند. در خارج از حوزه اروپا، اما Philips نقش دیگری را بازی می‌کند، چراکه از بعد مالی حرف چندانی برای گفتن در برابر قدرتمندانی چون Samsung یا NEC نخواهد داشت، بنابراین در گستره جهانی این شرکت به‌جای سرمایه‌گذاری روی توزیع وسیع محصولات خود، دانش فنی بالا و فناوری به‌روز خود را با قیمت بالا عرضه کرده و مهم‌ترین خریدار این دانش، LG Electronics ثروتمند جدید کره‌ای است. این دو با تاسیس شرکت LG-Philips شیوه همکاری نوینی را بنیان نهاده‌اند. اما در این اشتراک مساعی، Philips به دانش فنی و تخصص خود می‌نازد و LG Electronics نیز بر ثروت بالا و نفوذ خود در بازارهای جهانی تکیه دارد. از این همکاری Philips و LG Electronics هر دو منتفع شده و رابطه برنده-برنده وجود دارد. در بازار ایران که به‌گونه‌ای در کنف اختیار کره‌ای‌ها قرار دارد، نمایشگرهای Philips به‌شکل مناسبی در بازار توزیع نشده و تبلیغات موثری نیز برای شناساندن آن به عموم مصرف‌کنندگان انجام نمی‌شود و به‌همین دلایل ساده است که نام Philips برای قاطبه خریداران در حوزه نمایشگرها ناآشنا و غیرقابل اعتماد است. کیفیت پانل و امکانات ارایه شده برای نمایشگرهای LCD نقش مهمی در کیفیت کلی ایفا می‌کنند. به جرات می‌توان گفت که کیفیت پانل تولیدی این شرکت کم‌نظیر بوده و محصولات تولیدی تنها در امکانات جانبی با دیگر رقبا وارد چالش می‌شود. مدل معرفی شده در این بخش از بعد کیفی در بالاترین سطح و از لحاظ قیمت در دسته ارزان‌ترها قرار گرفته است. این مدل در بسیاری از سایت‌ها توصیه شده است. NEC MultiSync LCD175VXM+ نمایشگرهای تولید شده NEC کمتر در ایران شناخته شده است. نام این شرکت بیشتر با تلویزیون‌های CRT و پلاسما و نیز با دستگاه‌های نوری باکیفیت شناخته شده است. NEC شرکتی ژاپنی و فعال در حوزه‌های عام سخت‌افزار مانند قطعات نوری و نمایشگرها و نیز فعال در حوزه‌های خاص سخت‌افزاری مانند طراحی و تولید سیستم‌های پردازشی بزرگ است. اگر به یاد داشته باشید، چند سال پیش رکورد سریع‌ترین کامپیوتر محاسباتی دنیا با نام شبیه‌ساز زمین در اختیار NEC بود که در حال حاضر در اختیار سیستم محاسباتی Blue Gen شرکت IBM قرار دارد. با ذکر این مقدمه، پذیرش توانایی‌های این شرکت در تولید پانل‌های باکیفیت LCD سهل خواهد بود. مدل معرفی شده در این صفحه پس از محصول Philips در رده دوم قرار می‌گیرد. در مقدمه بالا گفته شد که NEC متخصص تولید نمایشگرهای TFT LCD با فناوری IPS است که توسط Hitachi توسعه داده شده است. NEC به‌‌کمک شرکت ژاپنی Matsushita که محصولات Panasonic را تولید می‌کند، به‌همراه شرکت LG-Philips شیوه جدیدی را در ساخت پانل‌های بزرگ انتخاب کرده‌اند. درحال حاضر از این فناوری برای تولید پانل‌های 42 اینچی برای تلویزیون‌های LCD استفاده می‌شود که روشنایی بیشتر و زاویه دید کناری بهتری را فراهم می‌کند. خانواده نمایشگرهای MultiSync بیست سال سابقه تولید دارند. این شیوه ابتدا در نمایشگرهای CRT و هم‌اکنون در نمایشگرهای LCD مورد استفاده قرار دارند. از فناوری TFT LCD نمی‌توان انتظار روشنایی لامپ داشت و به‌همین دلیل این شرکت تحقیقات پیوسته‌ای را برای توسعه نمایشگرهای جدیدی دنبال می‌کند که از لحاظ روشنایی همچون لامپ‌های کاتودی پرتوان هستند. Samsung SyncMaster 770P این شرکت یکی از چهار غول بزرگ کره‌جنوبی است که در اغلب حوزه‌ها اعم از نفت، کشتی‌سازی، تجهیزات مصرفی خودرو، بیمه، مشاوره مالی، ساختمان‌سازی، کامپیوتر، نیمه‌رساناها، موسسات فرهنگی و مطالعاتی و تولید لوازم خانگی درحال فعالیت است. نگاه اولیه به گستره فعالیت‌های این شرکت، شائبه سطحی بودن این فعالیت‌ها را در ذهن ایجاد می‌کند. در پاسخ به این شبهه باید بگویم که Samsung سردمداران حوزه نیمه‌رساناهاست. بسیاری از فناوری‌‌های مورد استفاده در دنیای دیجیتال امروز توسط متخصصان این شرکت توسعه داده شده‌اند. همچنانکه در مقدمه آمده است، تکنولوژی PVA به‌عنوان یک راه‌حل جدید در ساخت نمایشگرهای TFT LCD توسط این شرکت توسعه یافته و به‌شکل انحصاری در محصولات آن استفاده می‌شود. در بین محصولات معرفی شده در این بخش، محصول Samsung از PVA به‌عنوان جایگزین TN استفاده کرده است. PVA در ابتدای راه خود قرار دارد و چنان که باید نتوانسته است از تمام ظرفیت‌های خود در برابر TN استفاده کند، اما دیری نیست که TN باید رخت هجرت بربندد و میدان را به فناوری‌‌های جدید مانند DD-IPS، TW-IPS و PVA واگذار کند. نسخه اصلاح‌یافته PVA با نام S-PVA توسط متولی آن درحال تکمیل است. یکی از مشکلاتی که توسط PVA مرتفع شده است، افزایش زاویه دید است. استفاده از فناوری PVA در تولید پانل‌های TFT LCD باعث شده تا میزان دید زاویه‌ای در این نمایشگرها تا 180 درجه افزایش یابد و به‌نوعی این مشکل از فهرست نواقص LCD حذف شود. کاهش زمان پاسخ‌گویی قابلیت دیگری است که Samsung خود را داعیه‌دار آن می‌داند. درحال حاضر نمایشگرهای این شرکت با زمان پاسخ‌گویی دو میلی‌ثانیه در خط مقدم قرار دارند. LG Flatron L1732P Flatron برای توصیف نمایشگرهای CRT صفحه تختی به‌کار می‌رود که هم از داخل و هم از خارج مسطح هستند. اینکه LG چه اصراری دارد تا دوطرف صفحه‌نمایش مسطح باشد، برای بنده و بسیاری دیگر نامعلوم است. در همین حال این شرکت برای نمایشگرهای TFT LCD که به‌صورت ذاتی مسطح هستند نیز از این واژه استفاده می‌کند. به‌مدد کمک‌های فنی و علم Optronics شرکت Philips و با سرمایه‌گذاری فراوان بخش تولید، نمایشگرهای LG وارد عرصه جهانی شد و البته موفقیت‌های بسیاری نیز کسب کرد. اغلب جوایزی که به نمایشگرهای LG تعلق گرفته مربوط به کیفیت طراحی ظاهری آن است، هرچند نسبت به کیفیت کلی محصولات این شرکت نیز نمی‌توان بی‌تفاوت بود. در بین مدل‌های معرفی شده در این صفحه، نمایشگر LG کمترین زمان پاسخ‌گویی را با چهار میلی‌ثانیه ارایه کرده است. درباره تفاوت‌های زمان پاسخ‌گویی و پاسخ به این پرسش که آیا بین زمان‌های پاسخ مرتبه اول محصولات مختلف، تفاوتی وجود دارد یا خیر و یا به‌بیان دیگر هدف از این پرسش، دست یافتن به این واقعیت بود که آیا بین زمان پاسخ‌گویی مورد ادعای دو میلی‌ثانیه‌ای Samsung با نمونه هشت میلی‌ثانیه‌ای تولید شده توسط BenQ تفاوت محسوسی وجود دارد یا خیر، پاسخ بسیار جالب بود، نتیجه تحقیقات نشان‌دهنده تفاوت قابل اغماض بین زمان موجود است، یعنی بین دو میلی‌ثانیه تا 12 میلی‌ثانیه در واقعیت چندان تفاوتی دیده نمی‌شود، چراکه تفاوت‌های اسمی تا قبل از پیاده‌سازی و ارایه نتیجه مطلوب فقط برای انجام تبلیغات موثر هستند. می‌توان گفت که از زمان آغاز همکاری و افزایش نظارت فنی Philips بر نمایشگرهای LG میزان اعتماد به این شرکت کره‌ای به‌دلیل اعمال نظارت‌های اروپایی افزایش یافته است. Sony SDM-E76D نام Sony را اگر تخاصم رفتاری نمایندگان و قیمت‌های بالای آن در ایران خراب نکند، کمتر قابل خدشه است. این نام برای اغلب ایرانیان همواره با تلویزیون‌های رنگی اواخر دهه شصت همراه بوده است. کمتر محصولی قادر به رقابت با نوآوری‌های طراحی ظاهری محصول Sony است. این شرکت قصد دارد تا پایان سال 2007 میلادی از حوزه نمایشگرها خارج شود و تیم کاری خود در این حوزه را به شرکت جدید انتقال دهد. Sony و Samsung در سال 2004 میلادی اقدام به تاسیس شرکتی کردند که از ماه گذشته محصولات خود را با نام S-LCD وارد بازار کرد. طبق این توافق‌نامه تمام نمایشگرهایی که در آینده با نام Sony در بازار توزیع خواهند شد،. توسط Samsung تولید می‌شوند. مشکلی که تمام نمایشگرهای LCD با آن درگیر هستند، ثابت بودن رزولوشن تصویری است. نمایشگرهای CRT به‌راحتی می‌توانند تا حداکثر توان لامپ کاتودی خود روزولوشن‌های پشتیبانی شده توسط کارت‌گرافیک را نمایش دهند، اما نمایشگرهای LCD به‌علت تفاوت‌های تکنولوژیک قادر به انجام این درخواست نیستند. در نمونه‌های CRT از ابتدا روی صفحه‌نمایش هیچ پیکسلی وجود نداشته و این لامپ است که به دستور مدار کنترلی اقدام به تولید پیکسل روی لایه فسفرسان صفحه اصلی نمایشگر می‌کند که با قطع پرتاب الکترون از تفنگ‌الکترونی انتهایی لوله کاتودی این پیکسل‌ها از بین می‌روند. در نمایشگرهای LCD پیکسل‌ها اندازه مشخصی داشته، از ابتدا و همواره روی صفحه‌نمایش وجود دارند. LCD چه خاموش باشد یا روشن، پیکسل‌های تصویری از بین نمی‌روند و به‌همین علت این نمایشگرها قادر به پشتیبانی از هر رزولوشن تصویری نخواهند بود. با کوچک‌تر شدن اندازه پیکسل این مشکل قابل حل خواهد بود."
