:: آشنایی با فن آوری صفحه نمایشگر LCD

با سلام خدمت شما دوستان عزیز یه مقاله براتون گذاشتم تا شما با صفحه نمایشگر LCD بیشتر آشنا بشید

بعضی مواقع شک میکنم بعضی مطالب رو در طبقه بندی وبلاگم جزء مطالب الکترونیک قرار بدم یا سخت افزار مثل همین مطلب و این نشون دهنده اینه که چقدر الکترونیک وکامپیوتر با هم مرتبط و نزدیک به هم هستند

در باره این مقاله ترجیح میدم اونو جزء مطالب الکترونیک قرار بدم


آشنایی با فن آوری صفحه نمایشگر LCD


اگر از کاربران رایانه باشید، احتمالا اسم هایی از قبیل مانیتور فلت و LCD ها را شنیده اید. لغت هایی که امروزه به قدری باب شده اند که حتی کودکان 5،6 ساله هم که گاهی آنها را به زبان می آورند. احتمالا هر روزه از وسایل متفاوتی استفاده می کنیم که شامل LCDها هستند. رایانه های لپ تاپ ، برخی مانتیورها، ساعتهای دیجیتالی، اجاقهای مایکروویو، دستگاه پخش سی دی و دستگاه های الکترونیکی فراوان دیگر شامل LCD ها هستند. برای تشخیص LCD بودن یک صفحه کافی است برای چند ثانیه انگشت خود را روی آن صفحه قرار دهید و حرکت امواج را در ناحیه اطراف دستتان مشاهده کنید. البته این کار به هیچ عنوان توصیه نمی شود چرا که در درازمدت به مانیتور شما آسیب می رساند.





ساختار LCD یا LIQUID CRYSTAL DISPLAY


LCD به دلیل مزیت هایی از قبیل نازک بودن ، وضوح بیشتر و مصرف برق کمتر، متداول شده اند. LCD ها یا کریستال های مایع اولین بار در سال 1988 از سوی یک گیاه شناس اتریشی به نام فردریک رینیتز کشف شد. او در مورد نقشی که کلسترول در گیاهان بازی می کرد تحقیق می کرد. یکی از آزمایشات او در معرض حرارت قرار دادن ماده بود. رینیتز کشف کرد کریستالها در دمای 14/5 درجه تبدیل به سیال و یک حالت ابری می شدند و در دمای 178/5 درجه یک مایع واقعی بودند. او اکتشافش را با اتو لهمان یک فیزیکدان آلمانی که کشف کرده بود مایعات خواص مشابه کریستال دارند در میان گذاشت. به خصوص راجع به رفتار آن زمانیکه به آن نور تابانده می شد بنابراین نام آن بوسیله اتولهمان به این صورت نام گذاری شد: کریستال مایع. از ساخت آزمایشی اولین LCDدر سال 1986 ، مدت 18 سال می گذرد. از آن هنگام سازندگان LCDها آن را به لحاظ تکنولوژیکی توسعه دادند و LCDها را از لحاظ تکنیکی به سطح بالایی رساندند و روند رو به رشد فناوری ساخت این وسیله همچنان رو به فزونی است . ماده سه حالت جامد، مایع و گاز دارد که به تازگی هم دو حالت دیگر به آن اضافه شده است. جامدات شکل خاصی دارند، یعنی مولکول های آنها موقعیت خاصی نسبت به یکدیگر داشته و نمی توانند آزادانه به هر سو حرکت کنند. ولی مولکول های مایعات چنین قیدی نسبت به هم ندارندو در کل حجم آن در حرکت اند. کریستال‌های مایع موادی هستند که ظاهر مایع دارند، اما مولکول‌های آنها آرایش خاصی نسبت به یکدیگر دارند، درست مانند جامدات. به همین دلیل کریستال مایع خصوصیاتی شبیه به مایع و جامد داشته و به همین دلیل با چنین اسم متناقضی خوانده می شوند. این مواد به شدت به دما حساس اند و اندکی حرارت لازم است تا آنها را به مایع واقعی درآورد و یا اندکی سرما تا به معمولی تبدیل شود. به همین دلیل است که LCD ها در مقابل تغییرات دما عکس العمل نشان داده و به عنوان دماسنج طبی استفاده می شوند. جالب این است که به دلیل همین حساسیت نمی توان از کامپیوترهای کیفی یا نظایر آن در هوای بسیار سرد و یا مثلاً در آفتاب داغ ساحل دریا استفاده کرد. در این وضعیت معمولاً LCD ها عکس العمل های عجیب و غریبی از خود نشان می دهند . کریستال های مایع بسته به چگونگی تحریک و نحوه آرایش مولکول ها به گروه های مختلفی تقسیم می شوند. این نوع کریستال ها نسبت به تغییر دما و در بعضی موارد فشار واکنش نشان می دهند و جهت گیری مولکول‌ها در آنها از الگوی خاصی پیروی می کند که اغلب یک منشا خارجی جهت دهنده دارد. از شواهد برمی آید که کریستال های مایع به حالت مایع نزدیک تر هستند تا جامد.






ویژگی های مورد استفاده در LCD

انواع مختلفی از مواد شناخته شده اند که در دمای معمولی چنین خصوصیاتی دارند. اما دسته ای از آنها هستند که به جریان الکتریسیته هم حساس هستند و مولکول‌های آن متناسب با جریان برق ورودی می چرخند و تغییر زاویه می دهند . این خصوصیت عجیب اثر جالبی هم دارد. وقتی نور از درون یک کریستال مایع این چنین عبور کند، پلاریزاسیون یا قطبش آن هم جهت با مولکول‌های کریستال می شود . از همین خاصیت برای LCD ها استفاده شد. با این توضیح که چون کریستال‌های مایع شفاف و هادی الکتریسیته هستند ، به راحتی می توان آنها را در جریان الکتریسیته قرار داد و نور را از آن عبور داد. برای این کار به جز کریستال مایع به 2 تکه از این شیشه پلاروید یا قطبشگر هم نیاز است. احتمالاً این شیشه ها را دیده اید. اگر دو تکه از این شیشه ها را روی هم قرار دهید. نور به راحتی از آن عبور می کند . اما وقتی یکی از آنها را 90 درجه نسبت به دیگری بچرخانید ، دیگر نور رد نمی شود . این اتفاق به این دلیل روی می دهد که هر شیشه نور را فقط در جهت خاص محور خود عبور می دهد. اگر دو شیشه هم محور باشند نور به راحتی عبور می کند اما اگر محورها با هم زاویه 90 درجه داشته باشند نور رد نخواهد شد .





روش ساخت LCD


برای ساخت LCD دو شیشه پلاروید را با 90 درجه اختلاف نسبت به یکدیگر قرار می دهند و یک کریستال مایع بین آنها می گذارند . وقتی کریستال به جریان برق وصل نباشد؛ نور از قطبشگر اول می گذرد و وارد کریستال مایع می شود جهتش 90 درجه تغییر کرده و به همین دلیل از قطبشگر دوم هم عبور کرده و به چشم می رسد. اما وقتی که جریان به کریستال وصل باشد ،نور دیگر چرخشی نخواهد داشت و نمی تواند از کریستال دوم عبور کند . ساختن یک LCD همان طور که در بالا توضیح داده شد، بسیار ساده تر از آن است که به نظر می آید . فقط به یک ساندویچ شیشه و کریستال نیاز داریم. اما همین ساندویچ ساده 80 سال پس از کشف کریستالهای مایع ساخته شد. کریستال مایع را یک گیاه شناس اتریشی در سال 1888 برای اولین بار در حین ذوب جامدی از مشتقات آلی کشف کرد . اما اولین LCD را یک کارخانه آمریکایی در سال 1968 ساخت . تکنولوژی ساخت LCD هر روز متکامل تر شده و جای بیشتری در صنایع امروز به خود اختصاص می دهد . البته هنوز هم تحقیقات برای ساخت نمونه های بهتر و کاراتر این وسیله ادامه دارد.


آشنایی مختصری با کامپیوتر های LAPTOP





کامپیوتر Laptop کامپیوتری کوچک و قابل حمل میباشد که دارای صفحه تصویر مسطح و صفحه کلیدی است که روی هم تا میشوند . کامپیوتر های Laptop که با باتری کار میکنند اغلب دارای یک صفحه تصویر LCD ( نمایشگر کریستال مایع ) میباشند. بعضی از مدلها میتوانند با یک ایستگاه جفت شوند و به عنوان یک سیستم رومیزی کامل در دفتر عمل کنند. در بعضی از کامپیوتر های Laptop مجموعه ای از برنامه های کاربردی تجاری در ROM تعبیه شده است.
Laptop یکی از انواع متفاوت کامپیوترهای موجود است . این نوع از کامپیوترها دارای قدرت محاسباتی و عملیاتی نظیر کامپیوترهای شخصی می باشند. با توجه به ویژگی های متعدد این نوع از کامپیوترها خصوصا" قابلیت حمل، می توان آنها را در موارد متفاوت و بصورت فرامکانی استفاده کرد .
● سیر تکاملی کامپیوترهای Laptop :
اولین مرتبه ایده ایجاد یک کامپیوتر Laptop ، توسط شخصی با نام "Alen Key" در سال ۱۹۷۰ مطرح گردید. در سال ۱۹۷۹ اولین کامپیوتر Laptop توسط "William Moggridge" طراحی گردید. کامپیوتر فوق دارای ۳۴۰ کیلوبایت حافظه بود. در سال ۱۹۸۳ ، توسط " Gavilan Compute " یک Laptop با مشخصات زیر تولید گردید :
ـ ۶۴ کیلوبایت حافظه RAM ( امکان ارتقاء آن تا ۱۲۸ کیلوبایت وجود داشت )
ـ از سیستم عامل اختصاصی شرکت Gavilan استفاده می کرد( قابلیت استفاده از MS-DOS نیز وجود داشت ).
ـ ریزپردازنده ۸۰۸۰
ـ موس touchpad
ـ چاپگر قابل حمل
ـ وزن آن ۴ کیلوگرم و بهمراه چاپگر ۶/۴ کیلوگرم
کامپیوتر فوق دارای یک فلاپی درایو بود که با سایر فلاپی درایوهای موجود ، سازگار نبود.
در سال ۱۹۸۴ ، شرکت "اپل " مدل Apple II را معرفی کرد. کامپیوتر فوق از لحاظ اندازه نظیر یک کامپیوتر Notebook بود. سیستم فوق دارای یک ریزپردازنده ۶۵ C۰۲ یکصد وبیست و هشت کیلوبایت حافظه ، یک فلاپی درایو ۵.۲۵ ، دو پورت سریال ، یک پورت موس ، یک کارت مودم و منبع تغذیه خارجی ، بود. وزن کامپیوتربدون در نظر گرفتن مانیتور، ۵ کیلوگرم بود. در کامپیوتر فوق از یک مانیتور نه اینچ تک رنگ و یا یک پانل اختیاری LCD استفاده می شد. . در ادامه و در سال ۱۹۸۶ ، شرکت IBM نمونه محصول خود را در این زمینه عرضه کرد. در سیستم فوق از ریزپردازنده ۸۰۸۰ ، ۲۵۶ کیلوبایت حافظه ، دو عدد فلاپی درایو ۳.۵ اینچ ، یک LCD ، پورت های سریال و موازی و یک محل خاص برای یک مودم خارجی ، استفاده می گردید. کامپیوتر فوق بهمراه نرم افزارهای اختصاصی نظیر واژه پرداز ، دفترچه تلفن و ... عرضه گردید. وزن سیستم فوق ۵.۴ کیلوگرم و به قیمت ۳۵۰۰ دلار فروخته می گردید.
در ادامه شرکت های متعدد اقدام به تولید کامپیوترهای Laptop نمودند. امروزه این نوع از کامپیوترها دارای قابلیت ها ی فراوانی بوده که استفاده کنندگان مربوطه را در تمام سطوح راضی می نماید .
● پردازنده‌های Mobile
بازاری که برای AMDهم بسیار پر اهمیت است بازار پردازنده های موبایل می باشد. در حقیقت پردازنده موبایل AMDاز سال ۲۰۰۸ هم در زمینه هسته پردازنده و هم در پلتفرم دست خوش تغییراتی خواهند شد که نتیجه آن مشاهده امکاناتی است که پیش از آن فقط در کامپیوترهای رومیزی شاهد آنها بودیم.
معرفی انواع ریزپردازنده های Intel برای لپتاپ :
▪ پردازشگرهای نوت بوک (Notebook Processors )
در حال حاضرتنوع زیادی از انواع پردازشگرها در کامپیوترهای همراه استفاده می گردد که عدم آگاهی کامل از آنها میتواندسردرگمی زیادی را باعث شود.دو دسته عمده پردازشگرهای معمول شامل پردازشگرهای INTEL و AMD میشود, در این متن به انواع پردازشگرهای پنتیوم محصول شرکت اینتل میپردازیم:
تفاوت بسیار کمی مابین انواع پردازنده ساخته شده اینتل برای لپتاپ وجود دارد.البته انواع جدیدتر آن نظیر سنترینو و سوناما بر خلاف گذشته با رویکرد مختص به لپتاپ از نظر کیفی و کارایی بیشتر همراه با مصرف کمتر انرژی طراحی و ساخته شده اند.در اینجا تنها به دلیل اشتباهی که گاه از سوی دوستانی که جهت خرید لپتاپ های ارزانتر به فروشندگان متفاوت مراجعه می نمایند و گاه جواب های نامربوط می شنوند,تنها به ذکر مفید انواع پردازنده های اینتل که از نظر نامی بسیار مشابه هم هستند,می پردازیم.در ضمن دقت نمایید که پردازنده های نامبرده به جز دو نوع نامبرده در سطور بالایی که از کیفیت و کارایی و دقت در مصرف بهینه انرژی همانند هم بهره می برند,در زمان ساخت تنها با رویکردی از نظر ابعاد و میزان مصرف برق و سرعت پردازنده نامگذاری شده اند و یادمان باشد که بر خلاف نوع رومیزی,ساخت پردازنده های لپتاپ در دوره نوینی بسر می برد.
▪ Pentium M
در حالتی مابین پنتیوم ۳ و پنتیوم ۴ ساخته و طراحی گشته است.از نظر میزان مصرف انرژی کمی بهتر از پنتیوم ۴ عمل می نماید و کیفیت- کارایی آن مابین این دو قرار می گیرد.این پردازنده جزئی از Centrino package است.
▪ Celeron M
مشابه Pentium M بوده با این تفاوت که قیمت آن کمی کمتر از Pentium M می باشد.این امر برای کسانی است که می خواهند لپتاپ مقرون به صرفه تری را خریداری نمایند. level ۲ cache memory در Celeron M به ۵۱۲KB کاهش پیدا نموده,در حالی که در Pentium M این میزان ۱ -۲ مگابایت می باشد.
● تفاوت ریزپردازندهای پنتیوم و Celeron
▪ هسته ( Core ) : تراشه های Celeron با محوریت هسته تراشه های پنتیوم ۴ ، طراحی و تولید شده اند .
▪ Cache : تراشه های Celeron نسبت به تراشه های پنتیوم ۴ از حافظه Cache کمتری استفاده می نمایند . یک تراشه Celeron ممکن است دارای ۱۲۸ کیلو بایت L۲ Cache باشد . در حالی که L۲ Cache استفاده شده در تراشه های پنتیوم ۴ ، چهار برابر تراشه های Celeron است. میزان حافظه L۲ Cache تاثیر بسیار زیادی را در خصوص کارآئی سیستم بدنبال خواهد داشت .
▪ Clock Speed: شرکت اینتل تراشه های پنتیوم ۴ را با هدف اجراء در سرعت های بمراتب بالاتری نسبت به تراشه های Celeron طراحی و تولید نموده است . سریعترین پردازنده پنتیوم ۴ ، شصت مرتبه سریعتر از سریعترین پردازنده Celeron است.
▪ Bus Speed: پردازنده ها در خصوص حداکثر سرعت Bus ارائه شده دارای محدودیت می باشند .سرعت Bus پردازنده های پنتیوم ۴ ، ۳۰ درصد بیش از پردازنده های Celeron است.