تاریخچه مانیتور

تاريخچه مانيتور
يكي از اجزاي اصلي و مهم در كامپيوترها بدون شك مانيتور است. زماني كه تصميم به خريد مانيتور داريد در ميان انبوهي از محصولات كه در شركت‌هاي متفاوت ساخته شده‌اند ناچار به انتخاب يكي از آنها هستيد, در ذهن خود به دنبال بهترين مي‌گرديد.
به نظر شما بهترين مانيتور بايد چه ويژگي‌هايي را داشته‌ باشد؟ طراحي زيبا؟ كيفيت خوب؟ قيمت مناسب؟

آگاهي و شناخت از ويژگي‌هاي مدل‌هاي مختلف مانيتور شايد كمك قابل توجهي براي كاربران باشد. در سال ۱۹۷۰ اولين نمايشگر براي كامپيوترهاي شخصي ساخته شد. اين مانيتور فقط براي نمايش متن كاربرد داشت اما پس از يك دهه در سال ۱۹۸۱ شركت IBM اولين مانيتور كه مي‌شد از آن براي نمايش تصوير استفاده كرد را ساخته و روانه بازار كرد. اين مانيتور تنها قادر به نمايش چهار رنگ و با وضوح تصوير ۳۲۰ پيكسل افقي و ۲۰۰ پيكسل عمودي بود. هر چند در آن زمان تمام تلاش اين شركت در ساخت و توليد مانيتورهايي با قابليت بالاتر و ارائه تصوير بهتر بود اما شايد فكرش را هم نمي‌كردند كه در طول چند دهه اين صنعت اين چنين دچار تحول شود و مانيتورهايي با كيفيت بسيار بالاتر ساخته شوند.

تا قبل از سال ۱۹۸۸ بهترين نمايشگرها قادر به نمايش ۲۵۶ رنگ و وضوح تصوير ۳۵۰ در
۴۰ بودند. اين نمايشگرها به علت تكنولوژي به كاربرده شده در آن عموما با نام CRT معروف بودند.
آغاز مسابقه
البته در سال ۱۹۹۰ شركت IBM يك مدل جديد از اين سري مانيتورها ساخت كه از سيستم XGA استفاده مي‌كرد. اين سيستم با وضوح تصوير ۶۰۰ در ۸۰۰ قادر بود كه ۱۶/۸ ميليون رنگ و با وضوح تصوير ۷۶۸ در ۱۰۲۴ قادر به نمايش ۶۵۵۳۶ رنگ بود.
در مانيتورهاي CRT كه لامپ تصوير آن به صورت محدب است يك آداپتور UXGA وجود دارد كه اطلاعات ديجيتال ارسال شده از يك برنامه را پس از ذخيره كردن در حافظه ويدئويي, با استفاده از يك مبدل ديجيتال به آنالوگ, اين اطلاعات را به سيگنال‌هاي آنالوگ تبديل كرده و توسط يك كابل VGA به مانيتور ارسال مي‌كند.

درون محفظه مانيتور اين اطلاعات به تفنگ الكتروني رفته و اين تفنگ الكتروني اطلاعات دريافتي را به صورت الكترون‌هاي قرمز, آبي و سبز مجزا مي‌كند. اين الكترون‌ها كه بار منفي دارند از سطح تفنگ الكتروني رها شده براثر خلا داخل لامپ به سمت صفحه نمايش كه بار الكتريكي مثبت دارد حركت مي‌كنند. داخل صفحه نمايش, پوششي فسفري دارد كه برخورد الكترون‌ها با آن باعث نوراني شدن يك پيكسل در نقطه برخورد مي‌شود. نوراني شدن و خاموش شدن يك پيكسل كه fade نام دارد در مدت يك ششم ثانيه صورت مي‌گيرد و با فركانسي معادل ۷۵ يا ۸۵ هرتز عمل بازسازي يا refresh صورت مي‌گيرد. استفاده از اين ميزان فركانس به منظور جلوگيري از لرزش تصوير است.

جريانات الكتروني در طول مانيتور دائما در حال حركت هستند در حالي كه تفنگ‌ها كاملا ثابت هستند. محل پيكسل‌ها كه الكترون‌ها در نهايت به آنجا مي‌روند از قبل مشخص نشده است بنابراين تغيير قدرت تفكيك در اينگونه نمايشگرها به سادگي صورت پذير است. اگر فاصله هر پيكسل تا تفنگ الكتروني مساوي باشد كنترل اين نمايشگرها راحت‌تر است و در آن صورت لامپ تصوير به صورت قسمتي از يك كره با شعاع مساوي در‌مي‌آيد و در نتيجه انحنا صفحه نمايش زياد به نظر مي‌رسد كه البته صفحات نمايش CRT تقريبا بدين شكل است.
معايب

از اشكالات موجود در اين مانيتورها مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
جريان‌هاي الكتروني در اين نمايشگرها از امواج الكترو مغناطيسي موجود در محيط كه توسط ساير دستگاه‌هاي برقي توليد مي‌شوند اثرپذيري دارند كه اين اثرپذيري باعث لرزش تصوير در لبه‌هاي آن مي‌شود. سازندگان براي رفع اين مشكل, فركانس نمايش تصوير را بالا مي‌برند تا اين لرزش‌ها توسط چشم انسان قابل مشاهده نباشد كه اين كار باعث ايجاد هاله در لبه‌هاي تصوير مي‌شود.
در اين مانيتورها نور و رنگ توسط مواد شيميايي فلورسانس كه حساس به نور هستند توليد مي‌شوند و وضوح تصوير, بستگي به شدت پرتو الكترون تابش شده و حساسيت مواد شيميايي

دارد. اگر شدت پرتو الكترون افزايش يابد سطح انتشار پرتوهاي الكترو مغناطيس مضر نيز افزايش مي‌يابد لذا سازندگان مجبورند كه شدت پرتو الكترون را كنترل كنند كه در نهايت از وضوح تصوير كاسته مي‌شود همچنين در اين نمايشگرها پس از گذشت زمان به دليل كاهش حساسيت مواد شيميايي و كاهش قدرت تفنگ الكتروني كيفيت تصوير نيز پايين مي‌آيد.

از ديگر معايب اين گونه مانيتورها به اندازه تصوير آن مي‌توان اشاره كرد. به دليل انحنا لامپ تصوير اندازه واقعي تصوير با اندازه نامي آن متفاوت است مثلا تصوير مفيد يك مانيتور ۱۵ اينچي عملا حدود ۱۳/۵ اينچ است.
ميزان مصرف انرژي در مانيتورهاي CRT بسيار بالا و معادل ۱۱۰ وات است. در يك كامپيوتر شخصي كه از مانيتور CRT استفاده مي‌شود ۷۰ درصد ميزان مصرف انرژي سيستم متعلق به مانيتور است. به دليل وجود همين مشكل بود كه دولت آمريكا درسال ۱۹۹۲ برنامه Energy star رامطرح كرد. چنانچه پس از مدت زماني عملا از سيستم استفاده نشود نمايش تصوير قطع مي‌شود و اين وضعيت تا زماني كه كاربر ماوس را به حركت در نياورد و يا بركليدي از صفحه كليد ضربه نزند ادامه خواهد داشت اين تكنولوژي باعث صرفه‌جويي زيادي در ميزان برق مصرفي مي‌شود.

معايب اين مانيتورها سازندگان را هر روز به ساخت انواع جديدتر و رفع نواقص موجود ترغيب مي‌كرد تا جايي كه اين شركت‌ها براي اينكه بتوانند به برخي از مشكلات چون كيفيت تصوير و مصرف انرژي فائق آيند به سمت ساخت مانيتورهايي با صفحه‌هاي تخت روي آوردند.
Flat
اين مانيتورها كه نام عمومي آنها flat است از دو صفحه تخت تشكيل مي‌شوند. تصويري كه در نهايت از اين نمايشگرها براي كاربران حاصل مي‌شود به دليل قانون شكست نور, تصويري مقعر است كه چشم را تا حدي اذيت مي‌كند. اين تكنولوژي اولين بار توسط شركت Zenith به كارگرفته شد اما به دليل ناموفق بودن در سال ۱۹۸۵ اين شركت توليد اين دسته از مانيتورها را متوقف كرد. در سال ۱۹۸۹ اين تكنولوژي به شركت سامسونگ پيشنهاد شد كه سامسونگ نيز از اين كار سرباز زد و در همان زمان شركت LG بود كه اين فناوري را در اختيار گرفت و با مقداري تغيير روي آن تكنولوژي Flatroon رامطرح كرد. در مدل‌هاي ساخته شده توسط LG علاوه بر تخت بودن دو طرف صفحه نمايش, پوششي موسوم به W-ARAS روي لامپ تصوير كشيده شد تا از انعكاس نورهاي

اضافي محيط و همچنين از خروج تشعشات مضر درون لامپ تصوير جلوگيري مي‌كند. و در نهايت در سال ۱۹۹۸ نيز شركت Matsushita نيز اين تكنولوژي با نام pana flat در اختيار گرفت. اما پس از يك دوره كوتاه توليد اين مانيتورها را قطع كرد. در همين سال بود كه شركت سامسونگ به توليد Dyna flat پرداخت در اين نوع مانيتورها صفحه بيروني آن تخت و صفحه داخلي مقعر است و در نهايت تصوير كاملا به صورت مسطح حاصل مي شود همچنين به دليل تمركز نقاط رنگي و نزديكي آنها به يكديگر در صفحه نمايش Dyna flat كيفيت تصوير تا حد زيادي بهبود يافت.

كريستال مايع
در سال ۱۹۸۸ اولين بار فردريك رينيتز LCD يا كريستال مايع را كشف كرد. اين گياه شناس اتريشي مشاهده كرد زماني كه يك ماده شبيه كلسترول را ذوب مي‌كند, اين مايع كه در ابتدا تيره بود با بالا رفتن حرارت روشن‌تر مي‌شود و پس از خنك شدن به رنگ آبي تبديل مي‌شود.
از آن زمان بود كه فصل جديدي درساخت مانيتورها گشوده شد. در اين مدت كوتاهي كه از ساخت اولين LCD مي‌گذرد اين مدل از مانيتورها به جايگاه مناسبي رسيده و روند رو به رشد و ساخت اين مانيتورها هنوز هم ادامه دارد.

LCD ها اغلب از كريستال مايع و يك ماتريس فعال از ترانزيستورها كه پيكسل‌ها را تشكيل مي‌دهند ساخته مي‌شوند. جهت گيري مولكول‌ها در كريستال مايع از يك محرك خارجي پيروي مي‌كند. هنگامي كه ولتاژ الكتريكي به كريستال‌ها اعمال مي‌شود با چرخش خود مقداري ازنور يا كل نور آن پيكسل را مي‌گيرند و برخلاف مانيتورهاي CRT كه تصوير را روي صفحه تاريكي ايجاد مي‌كنند اين مانيتورها مانند يك چاپگر كه با يك صفحه خالي و سفيد شروع مي‌كند و رنگ‌هاي مختلف را روي آن چاپ مي‌كند عمل مي‌كند.

برخلاف تكنولوژي VGA كه مي‌بايست سيگنال‌هاي ديجيتال در ابتدا تبديل به آنالوگ شده و سپس براي مانيتور ارسال شوند در LCD ها از تكنولوژي DVI استفاده مي‌شود كه در اين تكنولوژي سيگنال‌هاي ديجيتال مستقيما براي مانيتور ارسال مي‌شود. در LCD تصوير توسط تعداد بيشماري عناصر نيمه‌ هادي توليد مي‌شوند و هرنقطه از تصوير توسط يك عنصر نيمه هادي كه به طور فيزيكي به آن اختصاص دارد خلق مي‌شود. لذا در اين مانيتورها اطلاعات ديجيتال مستقيما با روشن و خاموش كردن اين عناصر تصوير ايجاد مي‌كنند. به همين دليل بسياري از معايب CRT در اين روش مرتفع مي‌شوند.

اول اينكه براي ايجاد تصوير و جلوگيري از ارتعاش تصوير, ديگر نيازي به بالا بردن فركانس نمايش وجود ندارد در نتيجه هيچ‌گونه هاله‌اي در اطراف تصوير تشكيل نشده و كيفيت تصوير قابل ملاحظه است دوم اينكه در مقايسه با CRT كه رنگ‌ها براثر واكنش مواد شيميايي توليد مي‌شوند و چندان دقيق و واضح به نظر نمي‌رسند و درگذشت زمان به دليل پايين آمدن حساسيت اين گونه مواد, رنگ‌ها نيز

تغيير مي‌كنند لذا در LCD با توجه به دقيق بودن طول موج رنگ ايجاد شده توسط عناصر نيمه هادي رنگ‌ها كاملا طبيعي به نظر مي‌رسند. در مقايسه با CRT كه ميزان مصرف انرژي آن ۱۱۰وات است مانيتورهاي با تكنولوژي LCD تنها ۳۰ تا ۴۰ وات انرژي مصرف مي‌كنند كه اين به لحاظ اقتصادي بسيار به صرفه است. از ديگر مزاياي استفاده از مانيتورهاي LCD حجم كم, زيبايي و وزن سبك آن است و مهمتر از همه اندازه واقعي تصوير دقيقا به اندازه نامي مانيتور است و مانند CRT عملا محدوديتي در اندازه تصوير واقعي وجود ندارد.
نتيجه
سازندگان مانيتورهاي CRT به منظور رعايت استاندارد TCO تمامي تلاش خود را به كار گرفتند تا امواج الكترومغناطيسي با طول موج كوتاه كه از سطح اين مانيتورها ساطع مي‌شود را كنترل كنند.
چرا كه اين امواج براي سلامتي انسان بسيار خطرناك هستند اما درمانيتورهاي LCD به دليل عدم استفاده از لامپ تصوير و سيستم تفنگ الكتروني و ولتاژ بالا عملا هيچ‌گونه امواج الكترو مغناطيسي توليد نمي‌شوند و در نهايت هيچ‌گونه خطري براي سلامتي كاربر ايجاد نمي‌كنند.

اما ساخت LCD ها به دليل بالا بودن تعداد پيكسل‌هاي سطري و ستوني و نياز اين پيكسل‌ها به فرمان‌هاي زيادي براي روشن شدن با مشكل مواجه شد.
وجود مشكل در ديدن تصاوير با حالت بريده, تيره شدن صفحه نمايش هنگام تغيير زاويه ديد باعث شد كه شركت‌هاي بزرگ به سمت استفاده از chipset ها بروند و نسل جديدي از مانيتورهاي LCD با نام TST را توليد كنند. اين نوع مانيتورها برخلاف مدل‌هاي پيشين كه زاويه ديد مفيد آن عملا بين ۳۰ تا ۶۰ درجه در بهترين حالت بود به شما امكان مي‌دهد تا زاويه ديد شما حتي در ۱۸۰ درجه هم تصويري شفاف و واضح دريافت كند.

در TST رنگ‌ها توسط سيگنال و يا با عامل روشني كه نور را از خود مي‌تاباند روشن نمي‌شوند بلكه اين كارتوسط ترانزيستور با ولتاژ ثابت و نور ثابت انجام مي‌شود.