Параметри і характеристики моніторів

Зміст

Введення

1. Класифікація та відмінні риси моніторів

2. Основні параметри та характеристики монітора

2.1 Фізичні

2.1.1 Розмір робочої області екрана

2.1.2 Радіус кривизни екрана ЕПТ

2.1.3 Екранне покриття

2.2 Частотні

2.2.1 Частота вертикальної розгортки

2.2.2 Частота горизонтальної розгортки

2.3 Оптичні

2.3.1 Крок точок

2.3.2 Допустимі кути огляду

2.3.3 Мертві точки

2.3.4 Підтримувані дозволу

2.4 Функціональні

2.4.1 Конструкція корпусу і підставки

2.4.2 Спосіб підключення монітора до комп'ютера

2.4.3 Засоби управління і регулювання

3. Узагальнена структура і особливості функціонування моніторів

3.1 CRT - монітори

3.2 Види масок ЕПТ - моніторів

3.2.1 Тіньова маска

3.2.2 Апертурна решітка

3.2.3 Щілинна маска

3.3. LCD - монітори

4. Порівняльна характеристика різних типів моніторів різних фірм виробників

5. Перспективи розвитку та застосування моніторів

Висновок

Література

Введення

До п'ятдесятих років комп'ютери виводили інформацію тільки на друкуючі пристрої. Цікаво відзначити, що досить часто комп'ютери тих років оснащувалися осцилографами, які, використовувалися не для виведення інформації, а всього лише для перевірки електронних ланцюгів обчислювальної машини. Досить часто комп'ютери тих років оснащувалися осцилографами, які, використовувалися не для виведення інформації, а всього лише для перевірки електронних ланцюгів обчислювальної машини. Вперше в 1950 році в Кембріджському університеті (Англія) електронно-променева трубка (ЕПТ, або CRT, Cathode Ray Tube) осцилографа була використана для виведення графічної інформації.

Приблизно півтора роки по тому англійський учений Крістофер Стретчи написав для комп'ютера «Марк 1» програму, яка грала в шашки і виводив інформацію на екран. Проте це були лише окремі приклади, які не мали серйозного системного характеру.

Реальний прорив в поданні графічної інформації на екрані дисплея стався в Америці в рамках військового проекту на базі комп'ютера «Вихор». Даний комп'ютер використовувався для фіксації інформації про вторгнення літаків у повітряний простір США.

Перша демонстрація «Вихора» відбулася 20 квітня 1951 року - радіолокатор посилав інформацію про положення літака комп'ютера, і той передавав на екран положення літака-цілі, яка відображалася у вигляді рухомої точки. Це був перший великий проект, в якому електронно-променева трубка використовувалася для відображення графічної інформації.

Перші монітори були векторними - в моніторах цього типу електронний пучок створює лінії на екрані, переміщаючись безпосередньо від одного набору координат до іншої. Відповідно немає необхідності розбивати в подібних моніторах екран на пікселі. Пізніше з'явилися монітори з растровим скануванням. У моніторах подібного типу електронний пучок сканує екран зліва направо і зверху вниз, пробігаючи щоразу всю поверхню екрану.

Наступною сходинкою розвитку моніторів стало кольорове зображення, для отримання якого потрібно вже не один, а три пучки, кожен з яких висвічує певні точки на поверхні дисплея. Згодом з'явилися й інші технології, які дозволили створювати більш компактні і легкі екранні панелі.

Сьогодні, незважаючи на велику кількість нових технологій, CRT-монітори все ще залишаються найбільш поширеними і зовсім не квапляться йти з ринку, навпаки - вони як і раніше є найбільш доступними за ціною, розмір їх екранів постійно зростає, неухильно вдосконалюється якість зображення - при зменшенні габаритів і ваги. Реальну конкуренцію моніторів на базі електронно-променевих трубок поки можуть скласти тільки LCD-дисплеї.

За прогнозами експертів, у майбутньому буде відбуватися поступове злиття моніторів і телевізорів, тому звичні екрани моніторів з співвідношенням величин сторін екрану 4:3, ймовірно, будуть приведені до стандарту телебачення високої чіткості (ТВЧ, з роздільною здатністю 1920 x 1080) і DVD, із співвідношенням довжин сторін зображення 16:9.

1. Класифікація та відмінні риси моніторів

Важливою частиною настільного персонального комп'ютера є монітор. Всі монітори можна класифікувати:

За схемою формування зображення.
За своїми розмірами.
За способом впливу на людину.

Як правило, всі широко розповсюджені сучасні монітори, по схемі формування зображення, діляться на два типи:

на основі електронно-променевої трубки (ЕПТ, або CRT);
на основі рідких кристалів (РК-панель, LCD-панель).

ЕПТ - монітори дуже схожі на телевізори. У них той же принцип формування сигналу - спрямований електронний пучок викликає світіння крапок на екрані. Цей тип моніторів дозволяє створення зображення з максимальною контрастністю, яскравістю і кольоровістю. Їх недоліки - високе споживання електроенергії і шкоду, яку здоров'ю.

РК - монітори формують зображення за рахунок того, що певні точки екрана стають прозорими або непрозорими в залежності від прикладеного електричного поля. Оскільки рідкокристалічні осередку не світяться, РК - моніторів потрібна підсвічування. РК - монітори мають мале споживання енергії, зображення на них приємно очам, відсутня радіаційне випромінювання монітора. Їх недоліки - мала контрастність зображення і малі швидкості регенерації (відновлення зображення) екрана.

Наступним важливим властивістю монітора є розмір його екрана. Як правило, чим більше екран, тим з більшим дозволом (відповідно - меншим розміром одиниці зображення) можна на ньому працювати. Але при цьому непропорційно високо зростає його ціна і збільшується необхідне місце для монітора на столі.

За розміри монітора вважають розмір його екрана по діагоналі. Для ЕПТ стандартними є розміри 14 ", 15", 17 ", 19", 21 ", 23", 24 "(" - позначення дюйма.) Для РК - моніторів - 13 ", 14", 15 ", 17", 19 ".

Будь-який комп'ютер неминуче приносить шкодить здоров'ю. Одним з найбільш небезпечних компонентів комп'ютера є монітор.

Найбільш шкідливими для здоров'я є ЕПТ - монітори. Перш за все, за рахунок рентгенівського випромінювання, що виникає через гальмування електронів в трубці, і паразитного ультрафіолетового випромінювання монітора. До того ж на очах людини негативно позначається нерівномірна яскравість екрану, нечіткість зображення (ведуча до короткозорості) і опуклість екрану (ведуча до астигматизму).

Першим рішенням, яке хоч якось послаблювало шкоду від моніторів, стало застосування захисного екрана на монітор. Він збільшував контрастність зображення, усував сонячні відблиски, захищав від ультрафіолету. Проте його захист все одно була недостатньою. У зв'язку з цим стали випускатися монітори, що підтримують різні ергономічні стандарти. Першим таким стандартом був шведський стандарт MPR-II. Потім за стандартизацію взялися міжнародні організації, і з'явилися стандарти TCO'92, TCO'95 і TCO'99. Вже для моніторів, які відповідають стандарту TCO'92, не було потрібно захисного екрана. Стандарт ж TCO'99 гарантує не заподіяння шкоди здоров'ю при 8-ми годинний роботі за екраном монітора, що задовольняє даному стандарту.

На відміну від ЕЛТ - моніторів РК - монітори набагато менше приносять шкоди здоров'ю, через відсутність деяких фізичних процесів притаманних ЕПТ - моніторів.

2. Основні параметри та характеристики монітора

2.1 Фізичні

2.1.1 Розмір робочої області екрана

Розмір екрана - це розмір по діагоналі від одного кута екрану до іншого.

У РК - моніторів номінальний розмір діагоналі екрана дорівнює мабуть, але у ЕЛТ - моніторів видимий розмір завжди менше.

Виробники моніторів на додаток до

фізичних розмірах кінескопів також надають відомості про розміри видимої частини екрану. Фізичний розмір кінескопа - це зовнішній розмір трубки. Оскільки кінескоп укладений у пластмасовий корпус, видимий розмір екрану трохи менше його фізичного розміру. Так, наприклад, для 14 "моделі (теоретична довжина діагоналі 35,56 см) корисний розмір діагоналі дорівнює 33,3 - 33,8 см залежно від конкретної моделі, а фактична довжина діагоналі 21-дюймових пристроїв (53,34 см) становить від 49,7 до 51 см.

2.1.2 Радіус кривизни екрана ЕПТ

Сучасні кінескопи за формою екрану діляться на три типи: сферичний, циліндричний і плоский (рис.1).

У сферичних екранів поверхню екрана опукла і всі пікселі (точки) знаходяться на рівній відстані від електронної гармати. Такі ЕПТ не дороги, але зображення, що виводиться на них, не дуже високої якості. В даний час застосовуються лише в найдешевших моніторах.

Циліндричний екран є сектор циліндра: плоский по вертикалі і закруглений по горизонталі. Перевага такого екрана - велика яскравість в порівнянні із звичайними пласкими екранами моніторів і меншу кількість відблисків на екрані.

Плоскі екрани (Flat Square Tube) найбільш перспективні. Встановлюються у найдосконаліших моделях моніторів. Деякі кінескопи цього типу насправді не є плоскими - але через дуже великого радіуса кривизна (80 м - по вертикалі, 50 м - по горизонталі) вони виглядають дійсно плоскими (це, наприклад кінескоп FD Trinitron компанії Sony).

2.1.3 Екранне покриття

Важливим параметром кінескопа є відображають і захисні властивості його поверхні. Якщо поверхня екрану ніяк не оброблена, то він буде відображати всі предмети, що знаходяться за спиною користувача, а також його самого. Крім того, потік вторинного випромінювання, що виникає при попаданні електронів на люмінофор, може негативно впливати на здоров'я людини.

Найбільш поширеним і доступним видом антибликовой обробки екрана є покриття діоксидом кремнію. Це хімічна сполука впроваджується в поверхню екрана тонким шаром. Якщо помістити оброблений діоксидом кремнію екран під мікроскоп, то можна побачити шорстку, нерівну поверхню, яка відображає світлові промені від поверхні під різними кутами, усуваючи відблиски на екрані. Антиблікове покриття допомагає без напруги сприймати інформацію з екрана, полегшуючи цей процес навіть при хорошому освітленні. Деякі виробники кінескопів додають в покриття також хімічні сполуки, які виконують функції антистатиків. У найбільш передових засобах обробки екрану для поліпшення якості зображення використовуються багатошарові покриття з різних видів хімічних сполук. Покриття має відображати від екрану тільки зовнішній світ. Воно не повинно надавати ніякого впливу на яскравість екрану і чіткість зображення, що досягається при оптимальній кількості діоксиду кремнію, використовуваного для обробки екрана.

2.2 Частотні

2.2.1 Частота вертикальної розгортки

Значення частоти горизонтальної розгортки монітора показує, яке граничне число горизонтальних рядків на екрані монітора може прокреслити електронний промінь за одну секунду. Відповідно, чим вище це значення (а саме воно, як правило, вказується на коробці для монітора) тим вище дозвіл може підтримувати монітор при прийнятній кількістю кадрів. Гранична частота рядків є критичним параметром при розробці РК монітора.

2.2.2 Частота горизонтальної розгортки

Це параметр, що визначає, як часто зображення на екрані заново перемальовується. Частота горизонтальної розгортки в Гц. У випадку з традиційними РК моніторами час світіння люмінофорних елементів дуже мало, тому електронний промінь повинен проходити через кожен елемент люмінофорного шару досить часто, щоб не було помітно мерехтіння зображення. Якщо частота такого обходу екрана стає менше 70 Гц, то інерційності зорового сприйняття буде недостатньо для того, щоб зображення не мерехтіло. Чим вище частота регенерації, тим більш стійким виглядає зображення на екрані. Мерехтіння зображення призводить до стомлення очей, головних болів і навіть до погіршення зору. Зауважимо, що чим більше екран монітора, тим більше помітно мерехтіння, особливо периферійним (бічних) зором, тому що кут огляду зображення збільшується. Значення частоти горизонтальної розгортки залежить від використовуваного дозволу, від електричних параметрів монітора і від можливостей відеоадаптера.

2.3 Оптичні

2.3.1 Крок точок

Крок точок - це діагональне відстань між двома точками люмінофора одного кольору. Наприклад, діагональне відстань від точки люмінофора червоного кольору до сусідньої точки люмінофора того ж кольору. Цей розмір звичайно виражається в міліметрах (мм). У кінескопах з апертурной гратами використовується поняття кроку смуг для вимірювання горизонтального відстані між смугами люмінофора одного кольору. Чим менше крок точки чи крок смуги, тим краще монітор: зображення виглядають більш чіткими і різкими, контури і лінії виходять рівними й витонченими. Дуже часто розмір струми на периферії більше, ніж у центрі екрану. Тоді виробники вказують обидва розміру.

2.3.2 Допустимі кути огляду

Для РК-моніторів це критичний параметр, оскільки не у всякого плоскопанельного дисплея кут огляду такою ж, як у стандартного монітора ЕЛТ. Проблеми, пов'язані з недостатнім кутом огляду, довгий час стримували поширення РК-дисплеїв. Оскільки світло від задньої стінки дисплейної панелі проходить через поляризаційні фільтри, рідкі кристали і орієнтують шари, то з монітора він виходить більшою частиною вертикально орієнтованим. Якщо подивитися на звичайний плоский монітор збоку, то або зображення взагалі не видно, чи все-таки його можна побачити, але з перекрученими квітами. У стандартному TFT-дисплеї з молекулами кристалів, орієнтованими не строго перпендикулярно підкладці, кут огляду обмежується 40 градусами по вертикалі і 90 градусами по горизонталі. Контрастність і колір варіюються при зміні кута, під яким користувач дивиться на екран. Ця проблема стала набувати все більшої актуальності в міру збільшення розмірів РК-дисплеїв і кількості відображуваних ними квітів. Для банківських терміналів це властивість, звичайно, дуже цінно (так як забезпечує додаткову безпеку), але звичайним користувачам приносить незручності. На щастя, виробники вже почали застосовувати покращені технології, що розширюють кут огляду. Вони дозволяють розширити кут огляду до 160 градусів і вище, що відповідає характеристикам ЕПТ-моніторів (рис.2). Максимальним кутом огляду вважається той, де величина контрастності падає до співвідношення 10:1 порівняно з ідеальною величиною (вимірюваною в точці, безпосередньо розташованої над поверхнею дисплея).

2.3.3 Мертві точки

Їх поява характерно для РК-моніторів. Це викликано дефектами транзисторів, а на екрані такі непрацюючі пікселі виглядають як випадково розкидані кольорові плями. Оскільки транзистор не працює, то така точка небудь завжди чорна, або завжди світиться. Ефект псування зображення посилюється, якщо не працюють цілі групи точок або навіть області дисплея. На жаль, не існує стандарту, що задає максимально допустиму кількість непрацюючих точок або їх груп на дисплеї. У кожного виробника є свої нормативи. Зазвичай 3-5 непрацюючих точок вважається нормою. Покупці повинні перевіряти цей параметр при отриманні комп'ютера, оскільки подібні дефекти не вважаються заводським шлюбом і в ремонт не приймаються.

2.3.4 Підтримувані дозволу

Максимальний дозвіл, підтримуване монітором, є одним з ключових параметрів монітора, його вказує кожен виробник. Дозвіл позначає кількість відображуваних елементів на екрані (точок) по горизонталі й вертикалі, наприклад: 1024x768. Фізичний дозвіл залежить в основному від розміру екрану і діаметра точок екрана (зерна) електронно-променевої трубки екрана (для сучасних моніторів - 0.28-0.25). Відповідно, чим більше екран і чим менше діаметр зерна, тим вище дозвіл. Максимальна роздільна здатність звичайно перевершує фізичне дозвіл електронно-променевої трубки монітора.

2.4 Функціональні

2.4.1 Конструкція корпусу і підставки

Конструкція монітора повинна забезпечувати можливість фронтального спостереження екрана шляхом повороту корпуса в горизонтальній площині навколо вертикальної осі в межах ± 30 ° і у вертикальній площині навколо горизонтальної осі в межах ± 30 ° з фіксацією в заданому положенні. Дизайн моніторів повинен передбачати фарбування в спокійні м'які тони з дифузійним розсіюванням світла. Корпус монітора повинен мати матову поверхню одного кольору з коефіцієнтом відображення 0,4 - 0,6 і не мати блискучих деталей, здатних створювати відблиски.

2.4.2 Спосіб підключення монітора до комп'ютера

Існує два способи підключення монітора до комп'ютера: сигнальний (аналоговий) і цифровий.

Монітора необхідно підведення відеосигналів, несучих інформацію, що відображається на екрані. Кольоровому монітора потрібно три сигналу, що кодують колір (RGB), і два сигналу синхронізації (вертикальної і горизонтальної розгортки). Для підключення монітора до комп'ютера використовують сигнальні (аналогові) кабелі різних типів. З боку комп'ютера такий кабель в більшості випадків має трьохрядовий роз'єм DB15 / 9, який ще називають VGA-роз'ємом. Цей роз'єм використовується в більшості IBM-сумісних комп'ютерів. Комп'ютери Macintosh виробництва компанії Apple використовують інший з'єднувач - дворядний DB15. Крім того, існують спеціальні коаксіальні кабелі.

Деякі монітори для зручності мають два перемикаються вхідних інтерфейсу: DB15 / 9 і BNC. Маючи два комп'ютери, можна один монітор використовувати для роботи з двома комп'ютерами (природно не одночасно).

Крім сигнального з'єднання можливе з'єднання монітора з комп'ютером через цифровий інтерфейс, що дозволяє управляти монітором з комп'ютера: калібрувати його внутрішні ланцюги, налаштовувати геометричні параметри зображення і т.п. в якості цифрового інтерфейсу найбільш часто застосовується роз'єм RC-232C.

2.4.3 Засоби управління і регулювання

Під управлінням розуміють підстроювання таких параметрів, як яскравість, геометрія зображення на екрані. Існують два типи систем управління і регулювання монітора: аналогові (ручки, движки, потенціометри) і цифрові (кнопки, екранне меню, цифрове управління через комп'ютер). Аналогове управління використовується у дешевих моніторах і дозволяє безпосередньо змінювати електричні параметри у вузлах монітора. Як правило, при аналоговому управлінні користувач має можливість налаштовувати тільки яскравість і контраст. Цифрове управління забезпечує передачу даних від користувача до мікропроцесора, керуючому роботою всіх вузлів монітора. Мікропроцесор на підставі цих даних робить відповідні корекції форми і величини напружень у відповідних аналогових вузлах монітора. У сучасних моніторах використовується тільки цифрове управління, хоча кількість контрольованих параметрів залежить від класу монітора і варіюється від декількох простих параметрів (яскравість, контраст, примітивна підстроювання геометрії зображення) до сверхрасшіренного набору (25 - 40 параметрів) забезпечують точні налаштування.

3. Узагальнена структура і особливості функціонування моніторів

3.1 CRT - монітори

Сьогодні найпоширеніший тип моніторів - це CRT (Cathode Ray Tube) монітори. Як видно з назви, в основі всіх подібних моніторів лежить катодно-променева трубка, але це дослівний переклад, технічно правильно говорити електронно-променева трубка (ЕПТ). Іноді CRT розшифровується і як Cathode Ray Terminal, що відповідає вже не самій трубці, а пристрою, на ній заснованого.

Використовувана в цьому типі моніторів технологія була розроблена німецьким ученим Фердинандом Брауном у 1897р. і спочатку створювалася як спеціальний інструмент для вимірювання змінного струму, тобто для осцилографа.

Найважливішим елементом монітора є кінескоп, званий також електронно-променевою трубкою. Кінескоп складається з герметичної скляної трубки, усередині якої знаходиться вакуум, тобто все повітря видалено. Один з кінців трубки вузький і довгий - це горловина, а інший - широкий і досить плоский - це екран. З фронтального боку внутрішня частина скла трубки покрита люмінофором (luminophor). В якості люмінофорів для кольорових ЕПТ використовуються досить складні склади на основі рідкісноземельних металів - ітрій, ербію і т.п. Люмінофор - це речовина, яка випромінює світло при бомбардуванні його зарядженими частинками. Зауважимо, що іноді люмінофор називають фосфором, але це не вірно, тому що люмінофор, який використовується в покритті ЕПТ, нічого не має спільного з фосфором. Більш того, фосфор "світиться" в результаті взаємодії з киснем повітря при окисленні до P ₂ O ₅ та "світіння" відбувається невелика кількість часу (до речі, білий фосфор - сильна отрута).

Для створення зображення в ЕПТ-моніторі використовується електронна гармата, звідки під дією сильного електростатичного поля виходить потік електронів. Крізь металеву маску або решітку вони потрапляють на внутрішню поверхню скляного екрана монітора, яка покрита різнокольоровими люмінофорним точками.

Потік електронів (промінь) може відхилятися у вертикальній і горизонтальній площині, що забезпечує послідовне потрапляння його на все поле екрану. Відхилення променя відбувається за допомогою системи, що відхиляє (рис 3).

Відхиляюча система складається з декількох котушок індуктивності, розміщених у горловини кінескопа. За допомогою змінного магнітного поля дві котушки створюють відхилення пучка електронів в горизонтальній площині, а інші дві - у вертикальній.

Шлях електронного променя на екрані схематично зображений на рис. 4. Суцільні лінії - це активний хід променя, пунктир - зворотна.

Електрони потрапляють на люмінофорному шар, після чого енергія електронів перетворюється на світло, тобто потік електронів змушує точки люмінофора світитися. Ці світні точки люмінофора формують зображення, яке ви бачите на вашому моніторі. Як правило, у кольоровому CRT моніторі використовується три електронні гармати, на відміну від однієї гармати, що застосовується в монохромних моніторах, які зараз практично не виробляються.

Відомо, що очі людини реагують на основні кольори: червоний (Red), зелений (Green) і синій (Blue) і на їх комбінації, які створюють безліч квітів. Люмінофорних шар, що покриває фронтальну частину електронно-променевої трубки, складається з дуже маленьких елементів (настільки маленьких, що людське око не завжди може розрізнити їх). Ці люмінофорні елементи відтворюють основні кольори, фактично є три типи різнобарвних частинок, чиї кольори відповідають основним кольорам RGB (звідси і назва групи з люмінофорних елементів - тріади).

Люмінофор починає світитися, як було сказано вище, під впливом прискорених електронів, які створюються трьома електронними гарматами. Кожна з трьох гармат відповідає одному з основних кольорів і посилає пучок електронів на різні люмінофорні частинки, чиє світіння основними кольорами з різною інтенсивністю комбінується і в результаті формується зображення з необхідним кольором.

Для керування електронно-променевою трубкою необхідна і керуюча електроніка, якість якої багато в чому визначає і якість монітора. До речі, саме відмінність в якості керуючої електроніки, створюваної різними виробниками, є одним з критеріїв визначають різницю між моніторами з однаковою електронно-променевою трубкою.

Отже, кожна гармата випромінює електронний промінь (або потік, або пучок), який впливає на люмінофорні елементи різного кольору (зеленого, червоного або синього). Зрозуміло, що електронний промінь, призначений для червоних люмінофорних елементів, не повинен впливати на люмінофор зеленого або синього кольору. Щоб домогтися такої дії використовується спеціальна маска, чия структура залежить від типу кінескопів від різних виробників, що забезпечує дискретність (растровому) зображення. ЕПТ можна розбити на два класи - трипроменевою з дельтавидною розташуванням електронних гармат і з планарним розташуванням електронних гармат. У цих трубках застосовуються щілинні й тіньові маски, хоча правильніше сказати, що вони всі тіньові. При цьому трубки з планарним розташуванням електронних гармат ще називають кінескопами з самосведеніем променів, так як вплив магнітного поля Землі на три планарно розташованих променя практично однаково і при зміні положення трубки відносно поля Землі не потрібно проводити додаткові регулювання.

3.2 Види масок ЕПТ - моніторів

3.2.1 Тіньова маска

Тіньова маска (shadow mask) - це найпоширеніший тип масок, вона застосовується з часу винаходу перших кольорових кінескопів. Поверхня у кінескопів з тіньовою маскою зазвичай сферичної форми (опукла). уже зроблено для того, щоб електронний промінь у центрі екрана і по краях мав однакову товщину.

Тіньова маска складається з металевої пластини з круглими отворами, які займають приблизно 25% площі. Знаходиться маска перед скляною трубкою з люмінофорним шаром. Тіньова маска створює решітку з однорідними точками (ще званими тріади), де кожна така точка складається з трьох люмінофорних елементів основних кольорів - зеленого, червоного і синього - що світяться з різною інтенсивністю під впливом променів з електронних гармат. Зміною струму кожного з трьох електронних променів можна домогтися довільного кольору елемента зображення, утвореного тріадою точок.

3.2.2 Апертурна решітка

Є ще один вид трубок, в яких використовується "Aperture Grille" (апертурная грати). Ці трубки стали відомі під ім'ям Trinitron і вперше були представлені на ринку компанією Sony в 1982 році.

Це рішення включає в себе металеву решітку з отворами, як у випадку з тіньовою маскою, а має грати з вертикальних ліній. Замість точок з люмінофорним елементами трьох основних кольорів, апертурная решітка містить серію ниток, які з люмінофорних елементів вибудованих у вигляді вертикальних смуг трьох основних кольорів. Така система забезпечує високу контрастність зображення і гарну насиченість кольорів, що разом забезпечує високу якість моніторів з трубками на основі цієї технології.

3.2.3 Щілинна маска

Щілинна маска (slot mask) - це технологія широко застосовується компанією NEC під ім'ям "CromaClear". Це рішення на практиці являє собою комбінацію тіньової маски і апертурной грати. У даному випадку люмінофорні елементи розташовані у вертикальних еліптичних комірках, а маска зроблена з вертикальних ліній. Фактично вертикальні смуги розділені на еліптичні комірки, які містять групи з трьох люмінофорних елементів трьох основних кольорово

3.3. LCD - монітори

Екрани LCD-моніторів зроблені з речовини (ціанофеніл), яка знаходиться в рідкому стані, але при цьому володіє деякими властивостями, властивими кристалічним тілам. Фактично це рідини, що володіють анізотропією властивостей (зокрема оптичних), пов'язаних з впорядкованістю в орієнтації молекул.

Як не дивно, але рідкі кристали старше ЕЛТ майже на десять років, перший опис цих речовин було зроблено ще в 1888 р. Проте довгий час ніхто не знав, як їх застосувати на практиці. І ось в кінці 1966 р. корпорація RCA продемонструвала прототип LCD-монітора - цифровий годинник.

Робота РКД заснована на явищі поляризації світлового потоку. Відомо, що так звані кристали поляроїди здатні пропускати тільки ту складову світла, вектор магнітної індукції якої лежить у площині, паралельній оптичній площині поляроїда. Для решти світлового потоку поляроїд буде непрозорим. Таким чином поляроїд ніби просіває світло, даний процес називається поляризацією світла. Із відкриттям класу рідких речовин, довгі молекули яких чутливі до електростатичного й електромагнітного поля і здатні повертати площину поляризації світла, з'явилася можливість керувати поляризацією. Ці аморфні речовини за їх схожість із кристалічними речовинами за електрооптичних властивостей, а також за здатність приймати форму посудини, назвали рідкими кристалами.

Грунтуючись на цьому відкритті і в результаті подальших досліджень, стало можливим виявити зв'язок між підвищенням електричної напруги й зміною орієнтації молекул кристалів для забезпечення створення зображення. Перше своє застосування рідкі кристали знайшли в дисплеях для калькуляторів і в електронному годиннику, а потім їх почали використовувати в моніторах для портативних комп'ютерів. Сьогодні, в результаті прогресу в цій області, починають отримувати все більше поширення LCD-дисплеї для настільних комп'ютерів.

Екран LCD монітора є масив маленьких сегментів (званих пікселями), якими можна маніпулювати для відображення інформації. LCD має кілька шарів, де ключову роль грають дві панелі, зроблені з вільного від натрію і дуже чистого скляного матеріалу, званого субстрат або підкладка, які власне і містять тонкий шар рідких кристалів між собою. На панелях є борозенки, що надають кристали, повідомляючи їм спеціальної орієнтації. Борозенки розташовані таким чином, що вони є паралельними кожної панелі, але перпендикулярні між двома панелями. Поздовжні борозенки утворюються внаслідок нанесення на скляну поверхню тонких плівок прозорого пластику, що потім спеціальним чином обробляється.

При появі електричного поля, молекули рідких кристалів частково вибудовуються вертикально уздовж поля, кут повороту площини поляризації світла стає відмінним від 90 градусів і світло безперешкодно проходить через рідкі кристали.

Поворот площини поляризації світлового променя непомітний для ока, тому виникає необхідність додати до скляних панелей ще два інших шари, що поляризаційні фільтри. Ці фільтри пропускають тільки ту компоненту світлового променя із заданою поляризацією. Тому при проходженні поляризатора пучок світла буде ослаблений у залежності від кута між його площиною поляризації і віссю поляризатора. При відсутності напруги комірка прозора, тому що перший поляризатор пропускає тільки світло з відповідним вектором поляризації.

Технологічні нововведення дозволили обмежити їхні розміри величиною маленької крапки, відповідно на одній і тій же площі екрана можна розташувати більше число електродів, що збільшує роздільну здатність LCD-монітора і дозволяє відображати навіть складні зображення в кольорі. Для виведення кольорового зображення необхідне підсвічування монітора ззаду, таким чином, щоб світло виходило із задньої частини LCD. Це необхідно для того, щоб можна було спостерігати зображення з гарною якістю, навіть якщо навколишнє середовище не є світлим. Для отримання кольорового зображення використовують три фільтри, що виділяють з випромінювання джерела білого світла три основні компоненти. Комбінуючи три основні кольори для кожної точки або пікселя екрана з'являється можливість відтворити будь-який колір.

4. Порівняльна характеристика різних типів моніторів різних фірм виробників

Belinea 103035

Гідності. Дана модель прийшла на зміну популярним моніторів Belinea попереднього покоління. У новому моніторі поліпшені частотні характеристики: наприклад, смуга пропускання монітора 103035 становить 150 МГц, а діапазон кадрових частот розширено до 160 Гц. Монітор 103035 має більш сучасний дизайн і поліпшені ергономічні властивості, має досить широкими функціями налаштування (з нестандартних опцій слід відзначити можливість масштабування картинки). Новий монітор відповідає вимогам TCO'99.

Недоліки. До недоліків можна віднести помітно випуклий екран і непереборний регулюваннями муар.

Daewoo 719BF

Гідності. Розроблений із застосуванням останніх технічних досягнень, що має плоский екран монітор 719BF спроможний сподобатися навіть вельми вимогливим користувачам. Висока чіткість зображення; точне фокусування; чисті кольори; чудове зведення; стабільно високі результати в передачі кольору, що виражалися в більш природною, ніж у конкурентів, передачу кольору, глибині і яскравості фарб, а також у читання тексту. Монітор повністю відповідає самому строгому стандарту TCO'99.

Недоліки. З недоліків можна відзначити тільки помітну нестійкість до перепадів яскравості і незручне меню з меншою кількістю налаштувань, ніж у інших моделей.

LG Flatron 795FT Plus

Гідності. Основна родзинка моделей F - фірмова розробка LG: єдиний не візуально, а реально плоский кінескоп Flatron. Стильний, сучасний дизайн. Добре розроблений сайт виробника з досить докладною інформацією з технології виготовлення та супроводом. Висока різкість зображення; чисті кольори, рівномірне заповнення однотонних полів. Зручне меню налаштувань із сенсорним управлінням.

Недоліки. При високих технічних характеристиках цей монітор показав середня якість передачі кольору.

MAG ProVision 796FD

Гідності. Тайванська компанія MAG, що спеціалізується лише на виробництві моніторів, вже давно поставляє продукцію на наш ринок. Новий монітор MAG 796FD з ЕПТ Sony FD Trinitron і хорошим антистатичним і покриттям продемонстрував високі технічні характеристики практично у всіх випробуваннях. Ясні і чисті кольори; хороша яскравість і контрастність; чудове зведення і стабільна стійкість до перепадів яскравості. Крім відомих регулювань, тут є ще десяток варіантів геометричній корекції, роздільне управління фокусом по вертикалі і по горизонталі, розвинене управління колірною температурою (включаючи роздільне управління колірною температурою за трьома променів) і, до речі, дуже зручна реалізація моментального перемикання колірної температури окремою кнопкою на лицьовій панелі монітора.

Монітор відповідає вимогам стандарту ТСО'99.

Недоліки. Деякі похибки фокусування на кутах екрану; нестабільна перенесення кольорів.

5. Перспективи розвитку та застосування моніторів

Якщо сьогодні конкуренцію CRT-дисплеям в основному складають LCD-дисплеї, то на підході цілий ряд технологій, які обіцяють потіснити електронно-променеві трубки. У таблиці показано декілька технологій, на основі яких вже сьогодні виробляють плоскі дисплеї.

За принципом дії їх можна класифікувати наступним чином: плазмові PDP (Plasms Display Panel), електролюмінесцентні ELD (Electro Luminiscent Display), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), LED (LightEmitting Diode).

Окремо слід відзначити останні розробки компанії CDT в області нових технологій LEP (Light Emitting Polymer) і OLED (Organic Light Emitting Diode Displays).

Висновок

Якщо говорити про зміни моніторів в чисто геометричному плані, то дійсно можна сказати, що вони еволюціонують від трубки до пластини. Традиційні електронно-променеві трубки стають все ширше і коротше, з'являються також нові технології моніторів, що дозволяють створювати панелі, які в буквальному сенсі можна вішати на стіну. Втім, геометричний підхід не має на увазі під собою нічого, крім форми; вчені активно працюють і над традиційними технологіями, постійно удосконалюючи їх якість, і одночасно створюють принципово нові. Деякі з цих технологій вже доведені до рівня промислових виробів, інші ще тільки проходять лабораторні випробування, проте вже сьогодні обіцяють перегнати в характеристиках своїх нинішніх побратимів.