เทคโนโลยีแสดงผลภาพ

เทคโนโลยีจอภาพแสดงผล

จอภาพ LCD และ CRT        เทคโนโลยีสารสนเทศได้เข้ามามีบทบาทต่อชีวิตประจำวันอย่างมาก การใช้เครื่องมือต่างๆ ในชีวิตประจำวันเกี่ยวข้องกับการแสดงผลเพื่อที่จะให้ข้อมูลข่าวสารปรากฎแก่สายตาของผู้ใช้พัฒนาการของจอภาพจึงต้องพัฒนาตามอย่างต่อเนื่อง            คอมพิวเตอร์เป็นเทคโนโลยีที่ขึ้นกับการแสดงผล ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ต้องติดต่อกับเครื่องผ่านทางเป้นพิมพ์และ แสดงผลออกมาทางจอภาพและการแสดงผลนั้นก็ได้รับการพัฒนาจากหลอดภาพ CRT และแผงแสดง LCD         CRT มีการใช้กันอย่างกว้างขวางเพราะเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนามานาน CRT เป็นจอภาพที่ใช้กับโทรทัศน์และ พัฒนาต่อให้ใช้กับจอภาพของคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันได้มีการผลิตจอภาพหลายสิบล้านเครื่องต่อปี หากพิจารณาที่เเทคโนโลยีการแสดงผล โดยพิจารณาหลักการของการใช้แสงเพื่อสร้างงาน เราสามารถแบ่งแยกหลักการออกเป็น 2 ประเภท :- การให้แหล่งกำเนิดแสงแสดงภาพและตัวอักษรดยตรง หลักการนี้ใช้ในจอภาพ CRT ซึ่งอาศัยลำอิเล็กตรอนกระทบกับสารเรืองแสงที่ติดอยู่กับจอภาพ สารเรืองแสงจะเปล่งแสงออกมาใมห้ตามองเห็น การใช้แสงที่มีอยู่แล้วให้เกืดคุณค่า โดยการใช้หลักการสะท้าน หรือสร้างสิ่งแวดว้อมให้ส่องทะลุ กล่าวคือ ปิดเปิดลำแสงที่มีอยู่แล้วด้วยการ ให้ส่องทะลบุผ่านหรือกั้นไว้ หรือสะท้อน เป็นลักษณะของเทคโนโลยี LCD ( Liquid Crystal ) แผงแสดงผลึกเหลว           อย่างไรก็ดี การแสดงผลบนจอภาพส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี CRT เพราะ CRT มีราคาถูกกว่า มีการพัฒนามานาน มีการผลิตในขั้นอุตสาหกรรมมาก มีความทนทาน เชื่อถือได้ CRT จึงเป็นเทคโนโลยีที่อยู่คู่คอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะไมโครคอมพิวเตอร์ตั้งแต่เริ่มต้น         สำหรับ LCD นั้นได้เริ่มนำมาใช้ในจอแสดงผลในเครื่องคอมพิวเตอร์แบบแลปท็อป แบบโน๊ตบุ้ค แบบพาล์มท็อป การแสดงผลของ LCD มีลักษณะแบบแบนราบ น้ำหนักเบา กินไฟน้อย พัฒนาการของ LCD         LCD มีการพัฒนาก้าวหน้าขึ้นอย่างรวดเร็ว เริ่มจากการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้กับเครื่องคิดเลขและนาฬิกาดิจิตอล หลังจากนั้นก็พัฒนาต่อเนื่องเพื่อรองรับความต้องการที่มีมากขึ้น เทคโนโลยี LCD เป็นเทคโนโลยีที่มียุคสมัย และแบ่งยุคได้ตามการพัฒนาเป็นขั้นๆเหมือนยุคของคอมพิวเตอร์ ยุคแรก สร้างฐานของเทคโนโลยี ในยุคนี้เป็นยุคที่เริ่มต้นของการพัฒนา LCD เทคนิควิธีการที่ใช้เป็นแบบ DMS ( Dynamic Seattering Method )และ TN ( Twisted Nematic ) ข้อเด่นของเทคโนโลยีนี้คือ ใช้กำลังงานไฟฟ้าต่ำ ใช้แรงดันต่ำ เหมาะสมที่จะใช้งานกับเทคโนโลยี CMOS จึงนำมาประยุกต์ใช้ในเครื่องคิดเลข นาฬิกา ฯลฯ ยุคที่สอง ยุคขยายฐาน การประยุกต์ใช้งาน LCD เริ่มกว้างขวางมากขึ้น เทคโนโลยีที่ใช้ส่วนใหญ่เป็นแบบTNโดยพัฒนาให้แผงแสดง มีลักษณะบางและ กระทัดรัดและเริ่มใช้ตัวสะท้อนให้มีสี การประยุกต์ใช้งานส่วนใหญ่ยังคงเป็นเรื่องของเครื่องคิดเลข นาฬิกา ฯลฯ ยุคที่สาม ยุคกระจาย ในยุคนี้มีการผลิตแพร่หลาย มีการตั้งโรงงานการผลิต LCD กระจายขึ้นทั่วโลก เทคโนโลยีที่ใช้เป็นแบบ TN และ GH ( Guest Host ) ข้อเด่นที่ได้ในยุคนี้ก็คือ LCD มีความเชื่อถือสูง มีความคงทน มีความเข้มคมชัด ีความเร็วในการตอบสนองต่อสัญญาณ ไฟฟ้าได้เร็ว การขยายการใช้งานจึงกว้างขวางขึ้นมาก มีการประยุคใช้ในกล้องถ่ายรูปรถยนต์แผงแสดงของจอคอมพิวเตอร์เกม และอุปกรณ์สำนักงานต่างๆ การก้าวเข้าสู่รถยนต์ก็เพราะว่าสามารถลดอุปกรณ์การวัดที่ต้องอาศัยกลไกมาเป็นอิเล็กทรอนิกส์ ได้มาก การแสดงผลเป็นแบบพาสซีฟจึงไม่สามารถสร้างความเครียดให้กับสายตา ยุคที่สี่ ยุคท้าทายที่จะแทน CRT การใช้งานกว้างขวางและมีตลาดรองรับอยู่มาก เทคโนโลยีที่ก้าวเข้ามาในยุคนี้คือ การใช้ TFT หรือ Thin Film Transistor เพื่อสร้างจอภาพแสดงผลแบบแอคตีฟ ข้อดีคือ สามารถมัลติเพล็กซ์สัญญาณการแสดงผลได้เร็วทำให้จอภาพมีขนาดใหญ่ขึ้น ราคาถูกลง แสดงสีได้เหมือนนนธรรมชาติ การประยุกต์ใช้งานจึงเน้นจำพวกโทรทัศน์จอแบน จอคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เครื่องมือวัด เกม ฯลฯ ความแตกต่างระหว่าง LCD กับ CRT         LCD เป็นแผงแสดงผลที่แตกต่างจาก CRT ตรงที่ตัว LCD ไม่ได้เปล่งแสงออกมา แต่ใช้หลักการควบคุมแสง จึงมีข้อเด่นมากมายเมื่อเปรียบเทียบกับ CRT         จุดเด่นของ LCD จึงแสดงผลได้แม้ในสิ่งแวดล้อมที่มีแสงจ้าหรือ กลาง แจ้ง การมองเห็นทำได้อย่างชัดเจนไม่จางเหมือนอุปกรณ์ ที่ กำเนิดแสงเช่น CRT หรือ LED LCE ใช้กำลังไฟฟ้าต่ำมากโดยทั่วไปใช้กำลังไฟฟ้าเพียง 1 -10 MicroWatt per Cm ใช้แรงดันไฟฟ้าขับที่แรงดันต่ำ จึงใช้วงจร CMOS ที่ทำงานเพียง 3 Volt ก็สามารถขับ LCD ได้จึงใช้ในวงจรรคอมพิวเตอร์หรือ วงจรดิจิตอลทั่วไปได้ แหล่งจ่ายไฟสำหรับ LCD ใช้แหล่งเดียวและะแรงดันไฟฟ้าระดับเดียว จึงไม่ยุ่งยากซับซ้อนในการใช้งาน          การแสดงผลของ LCD มีความคมชัด ไม่มีการกระพริบหรือภาพสั่นไหวไม่สร้างสัญญาณเสียงรบกวน มีขนาดกกะทัดรัด น้ำหนักเบา แบนราบ ขนาดแสดงผลมีขนาดเหมาะสมกับการประยุกต์เข้ากับอุปกรณ์ต่างๆ ผู้ออกแบบการแสดงผลทำได้ตามต้องการ ด้วยเทคโนโลยี LCD แสดงผลในลักษณะหลายสี เหมือนจอ CRT ได้ การเชื่อมต่อไม่ต้องมีกลไกจึงทำให้ออกแบบประยุกต์ได้ง่าย       หลักการเบื้องต้นของ LCD         สารผลึกเหลวที่ใช้ใน LCD นั้นเป็นสารสังเคราะห์ที่จัดได้ว่าเป็นสารใหม่ที่พัฒนากันมาเมื่อไม่นานนี้ คำว่าผลึกเหลว ( Liquid Crystal ) หมายถึง สารที่อยู่ระหว่างของแข็งกับของเหลว ปกติสารทั่วไปเมื่อเป็นของแข็งที่อุณหภูมิหนึ่งครั้นได้รับอุณหภูมิสูงขึ้นก็จะหลอมละลายเป็นของเหลว แต่สำหรับผลึกเหลวนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือมีช่วงอุณหภูมิที่กว้างสำหรับสถานะที่อยู่ระหว่าง ของแข็งกับของเหลว         ผลึกเหลวจึงแตกต่างจากวัสดุทั่วไปที่มีจุดหลอมเหลวที่เปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว หรือแม้แต่พลาสติกก็จะเริ่มอ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อนจนหลอมละลาย แต่สำหรับผลึกเหลวมีลักษณะพิเศษ ชนิดของผลึกเหลวแยกตามโครงสร้างโมเลกุลเช่น แบบเนมาติก ( nematic ) แบบสเมติก ( smetic ) แบบคอเลสเตริก         สำหรับหลักการทำงานของมันนั้น ปรากฏการณ์ของผลึกเหลวเป็นปรากฏการณ์ที่มีลักษณะพิเศษสารอื่นๆ ในสถานะปกติ เมื่อยังไม่มีแรงดันไฟฟ้าป้อนให้ โมเลกุลของผลึกเหลววางตัวเป็นเกลียวในแนวคอลัมน์ แต่เมื่อ้อนแรงดันไฟฟ้าให้กับผลึกเหลว โครงสร้างโมเลกุลจะกระจักกระจายอย่างสุ่มดังภาพ           โครงสร้างผลึกที่จัดตัวเป็นเกลียวจะทำให้แสงผ่านทะลุลงไปได้ แต่เมื่อมีสนามไฟฟ้า ผลึกจะกระจัดกระจาย แสงจึงผ่านไปไม่ได้ ลักษณะเช่นนี้ทำให้เกิดลักษณะการแสดงผลเป็นแบบขาวดำ ที่มา http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/tech03/18/monitortech.html อุปกรณ์แสดงผลหน้าจอ ( Display device ) เป็นอุปกรณ์สำหรับการแสดงผลในรูปแบบกราฟิกและผู้ใช้สามารถเห็นผลลัพธ์ได้แค่ชั่วคราวเท่านั้น เมื่อไฟดับหรือปิดการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ลงไปจะไม่สามารถเห็นได้อีก บางครั้งนิยมเรียกอุปกรณ์ประเภทนี้ว่า soft copy นั่นเอง เช่น เทอร์มินอล ( Terminal ) มักพบเห็นได้กับจุดบริการขาย ( POS-Point Of Sale ) ตามห้างสรรพสินค้า ร้านสะดวกซื้อ หรือจุดให้บริการลูกค้าเพื่อทำรายการบางประเภท เช่น ตู้รายการฝากถอน ATM อัตโนมัติ จอภาพของเทอร์มินอลจะมีขนาดเล็กกว่าจอภาพที่ใช้กับคอมพิวเตอร์                         เทอร์มินอลที่พบเห็นในปัจจุบัน             จอซีอาร์ที ( CRT Monitor ) เป็นอุปกรณ์แสดงผลที่นิยมใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทพีซี การทำงานจะอาศัยหลอดแก้วแสดงผลขนาดใหญ่ที่เรียกว่าหลอดรังสีคาโธด ( cathode ray tube ) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับหลอดภาพของโทรทัศน์ และตัวจอภาพก็มีลักษณะเหมือนกับจอภาพของโทรทัศน์ มีหลายขนาดตั้งแต่ 14,15,16,17,19,20 และ 21 นิ้ว เป็นต้น (แนวโน้มการใช้งานปัจจุบันจะเลือกใช้จอภาพที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เพื่อช่วยในการทำงานได้ดีกว่าจอภาพขนาดเล็ก โดยเฉพาะงานที่ต้องใช้พื้นที่สำหรับทำงานบนจอภาพมาก ๆ เช่น การสร้างภาพกราฟิกหรือการออกแบบงาน 3 มิติ เป็นต้น)                 จอซีอาร์ทีสำหรับการแสดงผล ที่มา  http://www.suwanpaiboon.ac.th/wbi/page/na54.htm การแสดงผลบนโทรศัพท์ แนวคิดเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือในอนาคต (Concept Phone) 1..Oho-idea สำหรับแนวคิดแปลกใหม่น่าสนใจของเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือในอนาคตหรือ Concept Phone ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิตล้ำสมัย ฟังก์ชั่นการทำงานหลากหลาย ไม่ยึดติดกับรูปร่างลักษณะแบบเดิมๆ ของโทรศัพท์มือถือในปัจจุบัน มาประยุกต์ใช้ให้เข้ากับชีวิตประจำวันของเรามากขึ้น ตอบสนองผู้ใช้งานและเพื่อสิ่งแวดล้อมที่ดีใน อนาคต Weather Cell Phone Concept : แนวคิดเพื่อบอกสภาพดินฟ้าอากาศ แนวคิดมือถือ โทรศัพท์มือถือบอกสภาพดินฟ้าอากาศ (Weather Cell Phone Concept) มีแนวคิดและจุดเด่นตรงตัวเครื่องทำจากวัสดุ โปร่งใส ขนาดบางเฉียบ หน้าจอสามารถแสดงผลได้เต็มพื้นที่ตัวเครื่อง ใช้ระบบสัมผัสในการควบคุมการทำงาน สามารถตรวจวัดสภาพอากาศในปัจจุบันแล้วแสดงผลบนตัวเครื่องได้ อย่างเช่น อากาศปลอดโปร่ง หน้าจอจะใสแจ๋ว หากฝนตกตัวเครื่องก็จะมีหยดน้ำฝนเกาะอยู่ และถ้ามีหิมะตกหน้าจอก็จะเป็นฝ้าด้วยไอความเย็นของหิมะ และหากต้องการโทรออกหรือเขียนข้อความ เพียงแค่ใช้ปากเป่าลมไปยังหน้าจอ ก็สามารถเขียนตัวอักษรหรือวาดรูปต่างๆ ลงไปได้เลย ผลงานการออกแบบของ Seunghan Song 2..Mobile script Concept : แนวคิดหน้าจอระบบ สัมผัสที่สามารถดึงเข้า-ออก โดย แนวคิดโทรศัพท์มือถือร่วมสมัย เพื่อต้องการความคล่องตัวในการใช้งาน ด้วยหน้าจอระบบสัมผัสขนาดใหญ่ 9.5 นิ้วที่สามารถดึง เข้า-ออกจากตัวเครื่องด้านข้างได้ หรือที่เรียกว่า "Script Concept" ซึ่งเหมือนวิธีการ ส่งสาร จดหมายสมัยโบราณ ที่ส่งเป็นลักษณะม้วนกระดาษ นับว่าเป็นแนวคิดที่ดี ที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในสมัยใหม่ได้ดีทีเดียว ผลงานการออกแบบของ Aleksander Mukomelov        3..Projector Cell Phone Concept: แนวคิดมือถือติดโปรเจคเตอร์ แนวคิดมือถือโทรศัพท์มือถือที่ต้องการเป็นมากกว่ามือถือธรรมดา เป็นแนวคิดสมาร์ทโฟนขนาดบางเฉียบ ติดโปรเจคเตอร์หรือเครื่องฉายภาพ (Projector Concept) ไว้ ตรงกลางของตัวเครื่องรอยต่อระหว่างจอแสดงผลที่สามารถหมุนขึ้นได้กับแผงปุ่ม กด ผู้ใช้สามารถส่งภาพในโทรศัพท์ออกไปยังฉากหรือผนังเพื่อรับชมภาพในขนาดใหญ่ ได้ ผลงานการออกแบบของ Stefano Casanova     4.Pen Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือ ถือรูปทรงปากกา แนวคิดโทรศัพท์มือถือรูปทรงปากกา ความยาว 8.7 นิ้ว ปุ่มกดตัวเลข 1-9 เรียงจากหัวปากกาไป ด้านบน ถัดไปเป็นจอแสดงผล รองรับการ์ดหน่วยความจำภายนอก MicroSD ภายในประกอบด้วย ฟังก์ชั่นพื้นฐานเหมือนโทรศัพท์ทั่วไป เพียงแต่ว่าง่ายต่อการพกพาสะดวกกว่าเท่านั้น    5.Edge Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือถือรูปทรงสไลด์หรู แนวคิดโทรศัพท์มือถือรูปทรงสไลด์ ที่มีแผงปุ่มกดทำจากวัสดุโปร่งใส ขนาดบาง ใช้ระบบสัมผัส เมื่อเราต้องการกดหมายเลขก็เพียงเลื่อนสไลด์แผงปุ่มที่ใสๆ ออกมาเท่านั้นเอง ผลงานการออกแบบของ Chris Owens    6.Grass Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือ ถือต้นหญ้า แนวคิดโทรศัพท์มือถือต้นหญ้าหรือ Grass Cell Phone มาจากแนวคิดเนื่องด้วยธรรมชาติสร้างสรรค์ เทคโนโลยีให้ควบคู่กันไปได้อย่างลงตัว จึงไม่เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม เพราะมือถือต้นหญ้าเครื่องนี้ก็จะค่อยๆ ย่อยสลายตัวเองไปตามกาลเวลาภายในระยะเวลา 2 ปี เพราะว่าวัสดุที่ใช้ทำเป็นวัสดุที่สามารถรีไซเคิลได้นั่นเอง ผลงานการออกแบบของ Je-Hyun Kim    7.Mechanical Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือ ถือพลังงานกล แนวคิดโทรศัพท์มือถือพลังงานจากกลไกการหมุนตัว เครื่อง ด้วยการใช้นิ้วสวมลงไปในรูวงกลมแล้วหมุนโทรศัพท์ไปรอบๆ นิ้วมือ เพียงแค่นี้โทรศัพท์มือถือเครื่องนี้ก็มีพลังงานเพิ่มขึ้นพร้อมด้วยหน้า จอแสดงผลระบบสัมผัสบอกสถานะการชาร์จ ผลงานการออกแบบของ Mikhail Stawsky   8.Flexible Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือ ถือกำไลข้อมือ แนวคิดโทรศัพท์มือถือกำไลข้อมือ หรือนาฬิกา โดยตัวเครื่องทำมาจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูง สามารถโค้งงอ ยึดปลายทั้งสองเข้าหากัน ใช้เป็นกำไลข้อมือ พกพาไปไหนได้สะดวกมากขึ้น ผลงานการอกแบบของ Shirley A. Roberts 9.Ear Cell Phone Concept: แนวคิดโทรศัพท์มือ ถือหูฟังล่องหน แนวคิดโทรศัพท์มือถือหูฟังล่องหนหรือที่เรียก ว่า "Ilshat Garipov" ออกแบบให้มีขนาดบาง เฉียบ มีลักษณะคล้ายคลิปหนีบ ดึงส่วนยื่นออกมาเกี่ยวกับช่องหู คล้ายหูฟัง วัสดุประกอบตัวเครื่องแต่ละชั้นใช้โพลิเมอร์สอดแทรกด้วยชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ และเซ็นเซอร์จำนวนมากสามารถตรวจจับผิวหน้าสัมผัสกับตัวเครื่องเปลี่ยนสีพื้น ผิวโทรศัพท์ให้เหมือนกับบริเวณที่ส่วมใสอยู่ ดูผ่านๆ แล้วเหมือนกับโทรศัพท์ล่องหนได้ ผลงานการอกแบบของ Kambala  ที่มา  http://www.unigang.com/Article/2438 นายวีระพล  ดวงไชย ปวส.2 คอม.1