Мониторы

Монитор – устройство вывода графической информации на светящийся экран.

Бывают: текстовыми или графическими, цветными или монохромными, аналоговыми или цифровыми.

Текстовый монитор.

Экран монитора разбивается на отдельные участки – знакоместа. В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов(лат.буквы, цифры, псевдографические символы, кириллические символы).

Графический монитор

Экран состоит из множества точек (пикселей), каждая из которых может быть темной или светлой в монохромных мониторах, или одного из нескольких цветов – на цветном. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора. Разрешающая способность напрямую не зависит от габаритов монитора.

Монохромный дисплей

Бывают черно-белыми, черно-зелеными, черно-желтыми. Мониторы имеют высокую разрешающую способность и низкую цену. Монитор содержит ЭЛТ с одной электронной пушкой.

Цветной монитор

Существуют цветные мониторы разных поколений. Бывают цифровые и аналоговые с различными принципами цветного изображения (более подробно в следующих темах)

Цифровой монитор

Управление двоичными кодами. Цветовая глубина зависит от количества двоичных управляющих сигналов.

Аналоговый монитор

Также как и цифровые бывают монохромными и цветными. Главная причина перехода к аналогому сигналу – ограниченность палитры цветом цифрового монитора. В ЭЛТ интенсивность пучка электронов может иметь значение от 0 до 0,7 В с мизерным шагом.

ЭЛТ-мониторы

В основе мониторов лежит электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).

С амым важным элементом монитора является кинескоп, называемый также электронно- лучевой трубкой. Кинескоп состоит из герметичной стеклянной трубки, внутри которой находится вакуум, то есть весь воздух удален. Один из концов трубки узкий и длинный - это горловина, а другой - широкий и достаточно плоский - это экран. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором (luminophor) – веществом, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами из электронной пушки.

Поток электронов (луч) может отклоняться в вертикальной и горизонтальной плоскости

Частота перехода на новую линию называется частотой горизонтальной (или строчной) развертки. Частота перехода из нижнего правого угла в левый верхний называется частотой вертикальной (или кадровой) развертки.

Для управления электронно-лучевой трубкой необходима и управляющая электроника, качество которой во многом определяет и качество монитора.

Цветоделительные маски элт мониторов.

Основные 3 типа масок:

1. Теневая

2. Щелевая

3. Апертурная решетка.

Теневая маска. Состоит из металлической пластины с круглыми отверстиями, занимающими примерно 25% площади. Кинескопы с теневой маской обычно выпуклой формы. Недостатки – малое соотношение пропускаемых и задерживаемых маской электронов. Позже была разработана улучшенная теневая маска с овальными отверстиями.

Щелевая маска. Металлическая пластина имеет вертикальные ячейки с вертикальными линиями.

Апертурная решетка

Решетка содержит серию нитей люминофорных элементов, в виде вертикальных полос трех основных цветов.

Основные параметры мониторов

1. Диагональ экрана;

2. Ориентация (пейзажная, портретная);

3. Разрешение;

4. Для ЭЛТ мониторов – частота кадровой развертки.

Плоскопанельные мониторы

Бывают с активной и пассивной матрицами. Активная отличается от пассивной наличием тонкопленочным транзистором на каждый субпиксел.

Устройство.

Состоит из ЖК-матрицы (стеклянной пластины, между слоями которой и располагаются жидкие кристаллы), источников света для подсветки, контактного жгута и корпуса с металлической рамкой жёсткости.

Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым.

В TN-матрице молекулы в отсутствие напряжения выстраиваются в винтовую структуру. Эта структура преломляет свет таким образом, что до второго фильтра плоскость его поляризации поворачивается и через него свет проходит уже без потерь. Если не считать поглощения первым фильтром половины неполяризованного света, ячейку можно считать прозрачной.

Если же к электродам приложено напряжение, то молекулы стремятся выстроиться в направлении электрического поля, что искажает винтовую структуру. При этом силы упругости противодействуют этому, и при отключении напряжения молекулы возвращаются в исходное положение. При достаточной величине поля практически все молекулы становятся параллельны, что приводит к непрозрачности структуры. Варьируя напряжение, можно управлять степенью прозрачности.

Технологии(интернет документ ЖК дисплей)

TN, IPS, MVA/PVA.

Матрица TN работает следующим образом: если к субпикселям не прилагается напряжение, жидкие кристаллы (и поляризованный свет, который они пропускают) поворачиваются друг относительно друга на 90° в горизонтальной плоскости между двумя стеклянными пластинами пластинами. И так как направление поляризации фильтра на второй пластине составляет угол в 90° с направлением поляризации фильтра на первой пластине, свет проходит через него. Если красные, зеленые и синие субпиксели полностью освещены, на экране образуется белая точка.

Ips (sft) — единственные из жк-мониторов, передающие полную глубину цвета rgb — 24 бита, по 8 бит на канал.

Если к матрице IPS не приложено напряжение, молекулы жидких кристаллов не поворачиваются. Второй фильтр всегда повернут перпендикулярно первому, и свет через него не проходит. Поэтому отображение чёрного цвета близко к идеалу. При выходе из строя транзистора «битый» пиксель для панели IPS будет не белым, как для матрицы TN, а чёрным.

При приложении напряжения молекулы жидких кристаллов поворачиваются перпендикулярно своему начальному положению и пропускают свет.

Матрицы MVA/PVA считаются компромиссом между TN и IPS, как по стоимости, так и по потребительским качествам.

Жидкие кристаллы матрицы VA при выключенном напряжении выровнены перпендикулярно по отношению ко второму фильтру, то есть не пропускают свет. При приложении напряжения кристаллы поворачиваются на 90°, и на экране появляется светлая точка. Как и в IPS-матрицах, пиксели при отсутствии напряжения не пропускают свет, поэтому при выходе из строя видны как чёрные точки.

Достоинствами технологии MVA являются глубокий чёрный цвет (при перпендикулярном взгляде) и отсутствие как винтовой структуры кристаллов, так и двойного магнитного поля. Недостатки MVA в сравнении с S-IPS: пропадание деталей в тенях при перпендикулярном взгляде, зависимость цветового баланса изображения от угла зрения.