โดยทั่วไปการทำงานของหลอดสี CRT จะคล้ายคลึงกับหลอด CRT ขาว-ดำ แตกต่างกันเพียงหลอดสีจะมี อุปกรณ์ยิงลำแสงเรียกว่า “electron gun” และ กลุ่มอะตอม phosphors 3 สีได้แก่ สีแดง เขียว และน้ำเงิน ซึ่งเป็นพื้นฐานนำไปสร้างสีได้อีกหลากหลาย แต่ปัญหาที่พบในการเพิ่มเติมสีลงไปในหลอดภาพคือ ถ้าลำแสงไม่เที่ยงตรงเพียงพอ จะทำให้ได้สีที่ผิดไป หรือไม่มีความชัดเจน
แนวทางในการแก้ปัญหามีอยู่ 2 ทาง ทางแรกโดยการใช้หน้ากาก (หรือที่เราเรียกว่า "shadow mask") หน้ากากนี้ทำด้วยแผ่นเหล็ก เจาะรูซึ่งจะยอมให้ลำแสงของสีที่ถูกต้องผ่านเท่านั้น อีกวิธีซึ่งได้รับการพัฒนาโดย Sonyเรียกว่า "aperture grille" โดยได้เปลี่ยนจากการใช้จุด phosphors มาเป็นเส้นตามแนวยาว จากนั้นจะใช้สายโลหะกั้นระหว่างเส้น phosphors แต่ละเส้น โดยสายโลหะนี้จะทำหน้าที่เช่นเดียวกับ Shadow mask นั่นเอง
Dot Type จอภาพคอมพิวเตอร์ทั่วไปใช้เทคโนโลยีประเภทนี้เพราะราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพแล้วจึงเหมาะสม เพราะความคมชัดของจอประเภทนี้มีไม่มาก
Aperture Grill เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้การแสดงภาพด้านมัลติมีเดียที่ต้องการแสดงเฉดสีสูงๆได้ดีมากแต่มีจุดด้อยในเรื่องของความคมชัดสังเกตุได้จากตัวอักษร และมีเงาของสายโลหะ เป็นเส้นแนวนอน บริเวณ 1/3 และ 2/3 ของจอ
Stripe Type เป็นเทคโนโลยี่ที่ให้จุดโฟกัสของลำแสงได้ดีทำให้การมองภาพโดยเฉพาะประเภทตัวอักษรมีความคมชัดมากมีความละเอียดของภาพสูง แต่การให้เฉดสียังไม่เท่ากับ Aperture Grill
การดูข้อมูลทางด้านเทคนิค
ดอตพิตช์ ( Dot pitch ) รูปภาพต่างๆที่แสดงขึ้นมาบนจอเกิดจากการรวมตัวกันของเม็ดสีเล็กๆหลายๆเม็ดทำให้เกิดภาพขึ้นมา ดังนั้นในการเลือกซื้อจอภาพคอมพิวเตอร์ให้สังเกตค่า ดอตพิตช์ (Dot pitch) หรือ ดอตสเปช (Dot space) ว่ามีค่าเท่าไร โดยค่าดังกล่าวนี้ไม่ควรเกิน 0.25 มิลลิเมตร
ความละเอียดของจอภาพคอมพิวเตอร์ ( Resolution ) ความละเอียดของจอภาพคอมพิวเตอร์ เราควรพิจารณาดูว่าค่าResolution ว่าเหมาะสมกับขนาดของจอหรือไม่ โดยทั่วไปจอขนาด 15” ควรจะมีค่า Resolution 800 x 600 จอขนาด 17” 1024 x 768 และจอขนาด 19” 1280 x 1024 หรือ 1200 x 1600
อัตราการแสดงภาพ ( Refresh Rate ) Refresh Rate อย่างน้อยควรจะไม่ต่ำกว่า 75 Hz ซึ่งเป็นอัตราที่พอใช้ได้ไม่ทำให้เกิดอาการภาพกระพริบหรือเกิดอาการปวดหัวของผู้ใช้ ค่า Refresh Rate ยิ่งสูงยิ่งดี
ตรวจสอบมาตรฐาน ( Energy star compliance ) เป็นมาตราฐานของจอที่ผ่านการตรวจสอบคุณภาพของหน่วยงานการป้องกันสิ่งแวดล้อม ประเทศอเมริกา เมื่อเราพบมาตราฐานนี้นอกเหนือจากการป้องกันในเรื่องของสิ่งแวดล้อมแล้ว มาตรฐานนี้จะช่วยให้เราทราบได้ว่าจอนั้นๆมีคุณภาพในการใช้งานที่คงทนและยังช่วยในการประหยัดพลังงานอีกด้วย
LCD
จอ LCD คืออะไร ?
เทคโนโลยีมอนิเตอร์ LCD ย่อมาจาก Liquid Crystal Display ซึ่งเป็นจอแสดงผลแบบ (Digital ) โดยภาพที่ปรากฏขึ้นเกิดจากแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟด้านหลังของจอภาพ (Black Light) ผ่านชั้นกรองแสง (Polarized filter) แล้ววิ่งไปยัง คริสตัลเหลวที่เรียงตัวด้วยกัน 3 เซลล์คือ แสงสีแดง แสงสีเขียวและแสงสีนํ้าเงิน กลายเป็นพิกเซล (Pixel) ที่สว่างสดใสเกิดขึ้น
เทคโนโลยีที่พัฒนามาใช้กับ LCD นั้นแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ
-
Passive Matrix หรือที่เรียกว่า Super-Twisted Nematic (STN) เป็นเทคโนโลยีแบบเก่าที่ให้ความคมชัดและความสว่างน้อยกว่า ใช้ในจอโทรศัพท์มือถือทั่วไปหรือจอ Palm ขาวดำเป็นส่วนใหญ่
-
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) จากเดิมขั้วไฟฟ้าจะอยู่คนละด้านของผลึกเหลวแต่แบบนี้จะอยู่ด้านเดียวกันแปะหัวท้ายเพราะย้ายแนวของผลึกให้ตั้งขึ้น (เมื่อมองจากมุมมองของคนดูจอ) เป้าหมายเพื่อออกแบบมาแก้ไขการที่มุมของผลึกเหลวจะเปลี่ยนไปเมื่อมันอยู่ห่างจากขั้วไฟฟ้าออกไป ปัญหานี้ทำให้จอมีมุมมองที่แคบมาก จอชนิด IPS จึงทำให้สามารถมีมุมมองที่กว้างขึ้น แต่ข้อเสียของจอชนิดนี้ก็คือ ต้องใช้ทรานซิสเตอร์สองตัวต่อหนึ่งจุดทำให้เปลืองมาก นอกจานั้นการที่มีทรานซิสเตอร์เยอะกว่าเดิมทำให้แสงจากด้านหลังผ่านได้น้อยลง ทำให้ต้องมี Backlite ที่สว่างกว่าเดิม ความสิ้นเปลืองก็มากขึ้นอีกด้วย
MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)
บริษัท Fujisu ค้นพบผลึกเหลวชนิดใหม่ที่ให้คุณสมบัติ คือทำงานในแนวระนาบโดยธรรมชาติและต้องการทรานซิสเตอร์เพียงตัวเดียวก็สามารถให้ผลลัพธ์เหมือน 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
Features Flat | Panel Displays (TFTs) | Tube Monitors (CRTs) |
Brightness | (+) 170 to 250 cd/m2 | (~) 80 to 120 cd/m2 |
Contrast ratio | (~) 200:1 to 400:1 | (+) 350:1 to 700:1 |
Viewing angle (contrast) | (~) 110 to 170 degrees | (+) over 150 degrees |
Viewing angle (color) | (-) 50 to 125 degrees | (~) over 120 degrees |
Convergence errors | (+) none | (~) 0.0079 to 0.0118 inch (0,20 to 0,30 mm) |
Focus | (+) very good | (~) satisfactory to very good |
Geometry/linearity errors | (+) none | (~) possible |
Pixel errors | (-) up to 8 | (+) none |
Input signal | (+) analog or digital | (~) only analog |
Scaling for different resolutions | (-) none or by low-performance interpolation methods | (+) very good |
Gamma (color tuning for the human eye) | (~) satisfactory | (+) photo realistic |
Uniformity | (~) often brighter at the edges | (~) often brighter in the center |
Color purity/color quality | (~) good | (+) high |
Flickering | (+) none | (~) not visible over 85 Hz |
Response time | (-) 20 to 30 msec | (+) not noticeable |
Power consumption | (+) 25 to 40 watts | (-) 60 to 150 watts |
Space requirements/weight | (+) flat design, light weight | (-) require a lot of space, heavy |
เทคโนโลยีมอนิเตอร์แบบ LCD มีจุดเด่นหลายประการคือ
- ขนาดเล็กกะทัดรัดและนํ้าหนักเบา
ด้วยการทำงานที่ไม่ต้องอาศัยปืนยิงอิเล็กตรอน จึงช่วยให้ด้านลึกของจอภาพมีขนาดสั้นกว่ามอนิเตอร์แบบ CDT ถึง 3 เท่าและด้วยรูปร่างที่แบนราบทางด้านหน้าและด้านหลัง ในบางรุ่นจึงมีอุปกรณ์เสริมพิเศษสำหรับติดฝาผนังช่วยให้ประหยัดพื้นที่มากยิ่งขึ้น - 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 โทรทัศน์หรือเครื่องเล่นดีวีดีและบางรุ่นสามารถทำภาพซ้อนจากหลายแหล่งข้อมูลได้ จึงทำให้จอมอนิเตอร์แบบ LCD เป็นได้ทั้งเครื่องรับโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์ในเวลาเดียวกัน โดยไม่จำเป็นต้องซื้อมอนิเตอร์หลายๆตัวมาใช้งาน