فناوری روز به روز پیشرفت می‌کند و در عین حال شتاب بیشتری به خود می‌گیرد. اما یکی از قسمت‌هایی که سازندگان بیشترین مانور را روی آن می‌دهند صفحه نمایش است.

قبل از هر چیز لازم است با چند عبارت آشنا شویم تا درک مطلب برایمان ساده‌تر شود:

نوسازی: عبارتی که به جای Refresh  استفاده می‌کنیم.

الکترود: الکترود ماده‌ای رسانا است که از یک سو به بخش فلزی (مانند سیم مسی) و از سوی دیگر به بخش غیرفلزی(نیمه‌رسانا، الکترولیت و یا خلأ) مدار الکتریکی متصل شده و بین آنها ارتباط برقرار می کند.

TFT: مخفف Thin Film Transistor، به معنی ترانزیستور فیلمی کوچک است که در نمایشگر‌ها به الکترود‌ها وصل شده و باعث روشن‌تر شدن رنگ‌ها و افزایش سرعت پاسخگویی نمایشگر می‌شود.

Passive-Matrix: نوعی از آدرس دهی پیکسل‌ها در صفحه‌نمایش که در آن پیکسل‌ها به هم وابسته هستند و تا زمان نوسازی دوباره، همگی در همان حالت باقی می‌مانند.

Active-Matrix: در این نوع ساختار صفحه نمایش به هر پیکسل یک TFT و خازن وصل شده است که باعث می‌شود هر پیکسل از دیگر پیکسل‌ها مستقل باشد. ضمناً سرعت نوسازی پیکسل‌ها در این نوع آدرس‌دهی از Passive-Matrix بالاتر است.

اولین نسل نمایشگر‌هایی که به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت، نمایشگر‌های CRT (مخفف Cathode Ray Tube) بودند که از لوله پرتو کاتدی برای آشکارسازی تصاویر استفاده می‌کردند؛ مانند تلویزیون‌ها و مانیتور‌های قدیمی. CRT ها بزرگ بودند و امروزه تقریباً منسوخ شده‌اند.

انواع نمایشگرها :

نمایشگر‌های پلاسما

• نمایشگر‌های پلاسما اولین نسل نمایشگر‌هایی بودند که برای اندازه‌های بزرگ مورد استفاده قرار گرفتند و معمولاً در اندازه‌های بزرگ‌تر از ۳۲ اینچ ساخته می‌شوند.در نمایشگر‌های پلاسما با یونیزه کردن گاز‌های نجیب به صورت الکتریکی تصویر تولید می‌شود. مصرف برق مدل‌های اولیه‌ی پلاسما، به اندازه‌های CRT ها بود اما پاناسونیک که پیشروی صنعت Plasma است، مصرف برق پلاسما‌ها را بهینه کرد و آن را حدود ۶۶ درصد کاهش داد. امروز پاناسونیک حتی نمونه‌ی ۴K تلویزیون‌های پلاسما را هم می‌سازد. عمر مفید آخرین نسل این نمایشگر‌ها ۱۰۰۰۰۰ ساعت، معادل ۲۷ سال به ازای ۱۰ ساعت استفاده روزانه بیان شده است.

 نمایشگر‌های LCD

• قسمت اصلی ماجرا، جایی است که نمایشگر‌های LCD (مخفف Liquid Crystal Display) ساخته شدند. جالب است بدانید نمایشگر LCD برای اولین بار در سال ۱۸۸۸ کشف شد. در LCD از کریستال‌های مایع نور ساطع می‌شود به این صورت که هر پیکسل از یک لایه مولکول تشکیل شده که بین دو لایه الکترود نامرئی از جنس ایندیم تین اکسید و ۲ فیلتر قطبی که معمولاً محور‌های آن‌ها بر هم عمودند قرار دارد. وقتی نور به این مجموعه می‌تابد، از فیلتر اولی می‌گذرد و فیلتر دومی آن را به دام می‌اندازد. نوری که گیر افتاده به سطح الکترود‌ها که با کریستال مایع پوشیده شده می‌تابد و حاصل آن نوری‌است که از آن پیکسل ساطع می‌شود. مجموعه‌های این نور‌ها تصویر کلی نمایشگر را شکل می‌دهد.

 نمایشگر‌های LCD دو نوع هستند:

–         چند بخشی، مانندصفحه نمایش ساعت‌های دیجیتال(البته نوع LED آن‌ها هم وجود دارد)،

–         تصویری، مانند مانیتور کامپیوترو تلویزیون.

در نوع اول این نمایشگر‌ها از آدرسی دهی Passive-Matrix استفاده می‌شود و LCD های Passive- Matrix که تک رنگ بودند تا اواسط دهه ۹۰ میلادی استاندارد LCDها به شما می‌رفتند تا این که آدرس دهی Active-Matrix به عنوان استاندارد صفحه‌نمایش‌ها پذیرفته شد. نسخه‌ای از کامپیوتر‌های مکینتاش یکی از اولین‌هایی بود که از این فناوری استفاده می‌کرد هر چند آن هم تک رنگ بود. نمایشگر‌های Passive- Matrix هنوز هم استفاده می‌شوند چرا که مزیت‌هایی واقعاً کاربردی دارند: قیمت بسیار پایین، خوانایی بسیار خوب زیر نور مستقیم خورشید. اگر ۱۱۰۰ را تجربه کرده باشید متوجه منظورم می‌شوید. ضمناً نمایشگر‌های LCD Passive- Matrix معمولاً در ابزاری استفاده می‌شود که نیاز به نمایش اطلاعات چندانی نیست. 

 LCDهای رایج امروزی که از نوع Active-Matrix هستند جایگزین نمایشگرهای CRT شده‌اند.در حقیقت تلویزیون  LCD همان تلویزیون AMLCD (مخفف Active-Matrix LCD)است که برای راحتی آن را LCD خطاب می‌کنیم. گستره اندازه وسیع‌تر نسبت به پلاسما و CRT، نبود محدودیت رزولوشن، وضوح و شفافیت تصویر، ساخت ارزان و راحت برای اندازه‌های بیش از ۲۴ اینچ،کم مصرف بودن و کارکرد با باتری از مزایای این نمایشگر‌هاست.

البته خود نمایشگر‌های AMLCD هم چند نوع دارند:

–         TFT-LCD: در این نوع LCD، یک لایه TFT به مجموعه اضافه شد تا همانطور که گفته شد باعث روشن‌تر شدن رنگ‌ها و افزایش سرعت پاسخگویی نمایشگر شود. البته کاربرد TFT به تنهایی موجب مشکلاتی مانند ضخامت نمایشگر و محدود شدن زاویه دید می‌شود.

–         IPS (مخفف In-Plane Switching): نمایشگر‌های  IPS که اولین بار توسط LG ساخته شدند، مشکلات TFT-LCD ها از جمله ضخامت و محدودیت زاویه دید را از بین بردند و ضمناً باعث زنده شدن رنگ‌ها و پاسخگویی سریع تر(نسبت به TFT-LCD) شدند.صفحه نمایش‌های Retina اپل از این نوع نمایشگر هستند. البته این نام گذاری به خاطر تراکم پیکسل بالای آن‌ها است. مصرف انرژی این نوع نمایشگر از LCD های معمولی بیشتر است.

–         Super PLS: این نمایشگرها در پی مشکلاتی که AMOLED داشت (مانند سختی تولید، مشکل در ایجاد رزولوشن بالا، گران بودن و …) شکل گرفت. مزیت‌های Super PLS نسبت به AMOLED، افزایش زاویه دید، ۱۰ درصد روشنایی بیشتر، بیش از ۱۵ درصد کاهش هزینه ساخت، افزایش کیفیت تصویر و قابلیت انعطاف پذیری بیشتر هستند. البته همچنان AMOLED کم مصرف‌تر است.

نمایشگر‌های LED

•یکی از انواع نمایشگرها  LED (مخفف Light Emitting Diods) است که برای نوردهی از چراغ‌های LED استفاده می‌کنند.

شیوه تولید نور هم به این صورت است که الکترون‌ها فضای‌های خالی انرژی را پر می‌کنند و حین جابه‌جایی بین تراز‌های انرژی انرژی را به صورت فوتون آزاد می‌کنند. رنگ نور تولید شده از هر یک از چراغ‌های LED به میزان انرژی انرژی فوتون آزاد شده بستگی دارد. برای اطلاعات بیشتر در مورد این شیوه عملکرد، می‌توانید فیزیک حالت جامد را مطالعه کنید.

پس از به کار بردن لایه TFT در LCD ها، تقریباً در همه‌ی انواع نمایشگر‌ها از این لایه استفاده شد. LED هم از این قاعده مستثنا نیست. از ویژگی‌های نمایشگر‌های LED می‌توان به کیفیت تصویربهتر نسبت به LCD، کنتراست دینامیک، باریک بودن، طیف رنگی گسترده به دلیل استفاده از چراغ‌های LED، آلودگی زیست محیطی کمتر و طول عمر بیشتر نسبت به LCD اشاره کرد. البته LED ها گرانتر از LCD هستند.

نمایشگر‌ OLED

–         یکی از انواع LED، نمایشگر‌ OLED (مخفف Organic compounds LED) است. البته تفاوت‌هایی دارند اما اساس کار آن‌ها یکسان است. در نمایشگر‌های OLED از یک لایه ترکیبات آلی(ترکیبات هیدروکربن دار) استفاده می‌شود و بر خلاف LCD و LED که به نور پس زمینه احتیاج دارند، OLED به این نور نیاز ندارد چراکه هر پیکسل خودش به طور مستقل نور تولید می‌کند. یکی از مزیت‌های OLED این است که رنگ مشکی حقیقی را نشان می‌دهد. بگذارید روشن‌تر بگویم؛ در نمایشگر‌های LCD و LED ، یک نور پس زمینه کلی از پشت به همه‌ی پیکسل‌ها تابیده می‌شود و پیکس‌ها رنگ تولیدی خود را روی آن رنگ پس زمینه قرار می‌دهند. وقتی قرار است رنگ مشکی در این نمایشگرها نشان داده شود، علاوه بر نور پس زمینه، پیکسل‌ها رنگ مشکی را هم تولید می‌کنند و وقتی این دو نور با هم ترکیب می‌شوند، رنگی نزدیک به مشکی تولید می‌شود. به همین دلیل است که در LCD و LED هیچ وقت رنگ مشکی، خالص نیست. اما در OLED به هنگام نمایش رنگ مشکی، پیکسل‌ها به طور هوشمند خاموش می‌شوند تا اینگونه علاوه بر نمایش رنگ مشکی حقیقی و خالص، مصرف انرژی هم تا حد زیادی کاهش پیدا کند. برآورد شده که در آینده ساخت نمایشگر‌های OLED کم هزینه خواهد بود و جایگزین LCD و LED خواهند شد. وزن کم، انعطاف پذیری، باریک بود، زاویه دید بالا، روشنایی زیاد، مصرف انرژی کم و سرعت پاسخگویی سریع از ویژگی‌های OLED ها است.

نمایشگر‌های AMOLED

–         نمایشگر‌های AMOLED که توسط سامسونگ شکل گرفتند امروزه از محبوبیت زیادی برخوردارند. این نمایشگر‌ها از نوع OLED هستند با این تفاوت که OLED های معمولی از آدرس دهی Passive-Matrix استفاده می‌کنند و AMOLED ها از Active-Matrix (Active-Matrix OLED). مزیت Active-Matrix بودن AMOLED ها، داشتن سرعت نوسازی بسیار بالا است که سرعت پاسخگویی نمایشگر را به زیر یک میلینیوم ثانیه می‌رساند و همچنین مصرف برق را کاهش می‌دهد. سامسونگ نمونه‌ها سه بعدی، نامرئی و انعطاف پذیر این نمایشگر‌ها را نیز به نمایش گذاشته است.

لایه IGZO

 • IGZO که مخفف «ایندیم گالیم روی اکسید» است، همیشه به اشتباه یکی از انواع نمایشگرها تصور شده است.

IGZO در حقیقت یک لایه پوششی برای نمایشگر‌ها است؛ درست مانند TFT. اما IGZO قابلیت‌هایی دارد که در آینده‌ای نزدیک می‌تواند به کلی جایگزین لایه‌های TFT شود. توانایی جا‌به‌جایی الکترون ۴۰ برابر بیشتر از TFT، امکان ایجاد پیکسل‌های بسیار ریز و سرعت پاسخگویی بسیار بالا از ویژگی‌های IGZO است.برای مثال شرکت شارپ که IGZO را تولید و توسعه می‌دهد توانسته صفحه نمایش ۱۴ اینچ با رزولوشن خارق‌العاده ۳۲۰۰×۱۸۰۰ یا صفحه نمایش ۶.۱ اینچ با رزولوشن ۲۵۶۰×۱۶۰۰ تولید کند.