LCD หรือ Liquid Crystal Display จอคอมพิวเตอร์ แบบ LCD คืออะไร ประวัติ ความเป็นมา

[สอนคอม]

LCD คืออะไร ?

ประวัติ และ ความเป็นมา ของ LCD

LCD ย่อมาจาก Liquid Crystal Display เป็นอุปกรณ์การแสดงผลที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน ตั้งแต่แบบมีสีเดียวที่เห็นใช้กันในเครื่องคิดเลข นาฬิกา จนไปถึงมีหลายสีที่ใช้กันในโทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ ฯลฯ มีการพัฒนาต่อยอดจนมีหลายรูปแบบ

ประวัติ และ พัฒนาการของ LCD
1904 : Otto Lehmann ตีพิมพ์ผลงานในเรื่อง Liquid Crystals
1911 : Charles Mauguin อธิบายโครงสร้าง และคุณสมบัติของ Liquid Crystal
1936 : บริษัท Marconi Wireless Telegraph จดทะเบียนเทคโนโลยี "The Liquid Crystal Light Valve"
1962 : Dr. George W Gray ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับ "Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals" นับเป็นบทความภาษาอังกฤษชุดแรก โดยอธิบายงานในส่วนของหน่วยงาน Royal Radar Establishment ในการค้นพบ Cyanobiphenyl Liquid Crystal ที่มีการแก้ไขในเรื่องเสถียรภาพ และคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิในการนำ LCD ไปใช้งานจริง
1968 : นำ LCD ไปใช้งานจริงเป็นครั้งแรกโดย RCA อันเป็นหน่วยงานเกี่ยวกับวิทยุของสหรัฐอเมริกา นำโดย George Heilmeier
1970 : ปรากฏการณ์ Twisted Nematic Field ถูกจดทะเบียนโดย M. Schadt และ W. Helfrish
1971 : Twisted Nematic ( TN ) LCD ถูกผลิตนำมาใช้งานจริงโดย ILIXCO หรือในปัจจุบันคือบริษัท LXD Incorporated
1972 : Active Matrix LCD ถูกผลิตโดย T. Peter Brody

เทคโนโลยีมอนิเตอร์(Monitor) LCD ย่อมาจาก Liquid Crystal Display ซึ่งเป็นจอแสดงผลแบบ (Digital ) โดยภาพที่ปรากฏขึ้นเกิดจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟด้านหลังของจอภาพ (Black Light) ผ่านชั้นกรองแสง (Polarized filter) แล้ววิ่งไปยัง คริสตัลเหลวที่เรียงตัวด้วยกัน 3 เซลล์คือ แสงสีแดง แสงสีเขียวและแสงสีนํ้าเงิน กลายเป็นพิกเ:ซล (Pixel) ที่สว่างสดใสเกิดขึ้น

เทคโนโลยีที่พัฒนามาใช้กับ LCD นั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ
1.Passive Matrix หรือที่เรียกว่า Super-Twisted Nematic (STN) เป็นเทคโนโลยีแบบเก่าที่ให้ความคมชัดและความสว่างน้อยกว่า ใช้ในจอโทรศัพท์มือถือทั่วไปหรือจอ Palm ขาวดำเป็นส่วนใหญ่
2. Active Matrix หรือที่เรียกว่า Thin Film Transistors (TFT) สามารถแสดงภาพได้คมชัดและสว่างกว่าแบบแรก ใช้ในจอมอนิเตอร์หรือโน๊ตบุ๊ก

เทคโนโลยี TFT LCD Mornitor

TN + Film (Twisted Nematic + Film)
          Twisted Nematic (TN) คือสารประเภทนี้จะมีการจัดโครงสร้างโมเลกุลเป็นเกลียว แต่ถ้าเราผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปมันก็จะคลายตัวออกเป็นเส้นตรง เราใช้ปรากฏการณ์นี้เป็นตัวกำหนดว่าจะให้แสงผ่านได้หรือไม่ได้ Twisted Nematic (TN) ผลึกเหลวชนิดนี้จะให้เราสามารถเปลี่ยนทิศทางการสั่นของคลื่นแสงได้ 90? ถึง 150? คือเปลี่ยนจากแนวตั้งให้กลายเป็นแนวนอน หรือเปลี่ยนกลับกันจากแนวนอนให้เป็นแนวตั้งก็ได้ ด้วยจุดนี้เองทำให้การค่า Response Time (ค่าตอบสนองสัญญาณเทียบกับเวลา) มีค่าสูง

IPS (In-Plane Switching or Super-TFT)
         การจัดโครงสร้างของผลึกจากเดิมที่วางไว้ตามแนวขนานกับแนวตั้ง (เทียบกับระนาบ) เปลี่ยนมาเป็นวางตามแนวขนานกับระนาบ เรียกจอชนิดนี้ว่า IPS (In-Plane Switching or Super-TFT) จากเดิมขั้วไฟฟ้าจะอยู่คนละด้านของผลึกเหลวแต่แบบนี้จะอยู่ด้านเดียวกันแปะ หัวท้ายเพราะย้ายแนวของผลึกให้ตั้งขึ้น (เมื่อมองจากมุมมองของคนดูจอ) เป้าหมายเพื่อออกแบบมาแก้ไขการที่มุมของผลึกเหลวจะเปลี่ยนไปเมื่อมันอยู่ ห่างจากขั้วไฟฟ้าออกไป ปัญหานี้ทำให้จอมีมุมมองที่แคบมาก จอชนิด IPS จึงทำให้สามารถมีมุมมองที่กว้างขึ้น แต่ข้อเสียของจอชนิดนี้ก็คือ ต้องใช้ทรานซิสเตอร์สองตัวต่อหนึ่งจุดทำให้เปลืองมาก นอกจานั้นการที่มีทรานซิสเตอร์เยอะกว่าเดิมทำให้แสงจากด้านหลังผ่านได้น้อย ลง ทำให้ต้องมี Backlite ที่สว่างกว่าเดิม ความสิ้นเปลืองก็มากขึ้นอีกด้วย

MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
        บริษัท Fujisu ค้นพบผลึกเหลวชนิดใหม่ที่ให้คุณสมบัติ คือทำงานในแนวระนาบโดยธรรมชาติและต้องการทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวก็สามารถ ให้ผลลัพธ์เหมือน IPS เลยเรียกว่าว่าชนิด VA (Vertical Align) จอชนิดนี้จะไม่ใช้ผลึกเหลวที่ทำงานเป็นเกลียวอีกต่อไป แต่จะมีผลึกเป็นแท่ง ซึ่งปกติถาไม่มีไฟป้อนเข้าไปหาก็จะขวางจอเอาไว้ทำให้เป็นสีดำ และเมื่อได้รับกระแสไฟฟ้าก็จะตั้งฉากกับจอให้แสงผ่านเป็นสีขาว ทำให้จอชนิดนี้มีความเร็วสูงมาก เพราะไม่ได้คลี่เกลียว แต่ปรับทิศทางของผลึกเท่านั้น จอชนิดนี้จะมีมุมมองได้กว้างราว 160 องศา
ปัจจุบันบริษัท Fujisu ได้ออกจอชนิดใหม่คือ MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) ออกมาแก้บั๊กตัวเอง คือจากรูจะเห็นว่าด้วยความที่เป็นผลึกแท่ง และองศาของมันใช้กำหนดความสว่างของจุด ดังนั้นเมื่อมองจากมุมมองอื่น ความสว่างของภาพก็จะเปลี่ยนไปเลย เพราะถูกผสมในอีกรูปแบบหนึ่ง จอ Multidomain ก็จะพยายามกระจายมุมมองให้แต่ละ Pixel นั้นมีผลึกหลายมุมเฉลี่ยกันไป ทำให้ผลกระทบจากการกระมองมุมที่ต่างออกไปหักล้างกันเอง

เปรียบเทียบความสามารถระหว่างจอ LCD กับจอ CRT
(+) ดีมาก (~) พอรับได้ (-) ระดับต่ำ

เทคโนโลยีมอนิเตอร์แบบ LCD มีจุดเด่นหลายประการคือ
- ขนาดเล็กกะทัดรัดและนํ้าหนักเบา
       ด้วยการทำงานที่ไม่ต้องอาศัยปืนยิงอิเล็กตรอน จึงช่วยให้ด้านลึกของจอภาพมีขนาดสั้นกว่ามอนิเตอร์แบบ CDT ถึง 3 เท่าและด้วยรูปร่างที่แบนราบทางด้านหน้าและด้านหลัง ในบางรุ่นจึงมีอุปกรณ์เสริมพิเศษสำหรับติดฝาผนังช่วยให้ประหยัดพื้นที่มาก ยิ่งขึ้น
- พื้นที่การแสดงผลเต็มพื้นที่
      จากเทคโนโลยีพื้นฐานในการออกแบบ ทำให้จอมอนิเตอร์แบบ LCD สามารถแสดงผลได้เต็มพื้นที่เมื่อเปรียบเทียบกับแบบ CDT ขนาด 17 นิ้วเท่ากัน พื้นที่แสดงผลที่กว้างที่สุดจะอยู่ที่ 15 นิ้วกว่าๆ เท่านั้น
- ให้ภาพที่คมชัด มีรายละเอียดสูง และมีสัดส่วนที่ถูกต้อง
       เนื่องจากมอนิเตอร์มีความแบนราบจริง
- ช่วยถนอมสายตาและมีอัตราการแผ่รังสีที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพตํ่ามาก
- ประหยัดพลังงานไฟฟ้า
       ด้วยการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ตํ่ากว่าจอ CDT ถึง 60 เปอร์เซ็นต์
- ความสามารถในการรองรับอินพุต (Input) ได้หลายๆแบบพร้อมกัน
       เนื่องด้วยมอนิเตอร์แบบ LCD สามารถรับสัญญาณจากแหล่งสัญญาณดิจิตอลอื่นๆได้ เช่น โทรทัศน์หรือเครื่องเล่นดีวีดีและบางรุ่นสามารถทำภาพซ้อนจากหลายแหล่งข้อมูล ได้ จึงทำให้จอมอนิเตอร์แบบ LCD เป็นได้ทั้งเครื่องรับโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์ในเวลาเดียวกัน โดยไม่จำเป็นต้องซื้อมอนิเตอร์หลายๆตัวมาใช้งาน

[magicmo]

ขอบใจมากๆเลยคร้าาบ