Rodzaje monitorów
• Monitor CRT – zasadą działania i po części wyglądem przypomina telewizor; głównym elementem wyświetlającym obraz jest kineskop. Pobór mocy jest kilkukrotnie większy niż w monitorach LCD. Dzisiaj używany jest już bardzo rzadko.
• Monitor LCD – inaczej panel ciekłokrystaliczny; jest kilkukrotnie bardziej płaski od monitora CRT. Zasada generowania obrazu polega na sterowaniu komórkami panelu zawierającymi substancję ciekłokrystaliczną, która pochłania promieniowanie emitowane przez tylne źródło światła. W nowszych rozwiązaniach tym źródłem są diody LED, co dodatkowo obniża pobór energii. Aktualnie najbardziej rozpowszechniony typ monitora komputerowego.
• Monitor OLED – należy do rodziny diod elektroluminescencyjnych (LED), najnowszy typ monitora; jeszcze bardzo rzadko spotykany. Generuje obraz o najlepszej jakości spośród wszystkich wcześniej stosowanych monitorów.
Budowa monitora CRT
lampa katodowa (kineskopowa) w formie szklanej próżniowej tuby
• działa elektronowe wraz z układami skupiającymi wiązki
• wiązki elektronów
• cewka odchylająca
• luminofor
• maska
• anoda
Budowa monitora LCD
• filtr polaryzacyjny
szklane podłoże
• przezroczyste elektrody
• warstwa wyrównująca
• ciekłe kryształy
• filtry koloru
Maska
Przed warstwą luminoforu znajduje się tzw. maska (ang. shadow mask), która pełni funkcję filtru dbającego o to, aby elektrony uderzały idealnie w powierzchnię wyznaczonych pól luminoforu (subpikseli) - co pozytywnie wpływa na jakość obrazu. Rodzaje masek: perforowana szczelinowa szczelinowo-perforowana (IBM Delta) (Trinitron, Diamondtron) (NEC Cromaclear)
Rodzaje
Maska perforowana występowała w pierwszych monitorach CRT, została opracowana przez firmę IBM. Jej największą wadą jest zbyt duża powierzchnia, co wpływa na obniżenie jasności obrazu IBM Delta
Maska szczelinowa została po raz pierwszy zastosowana w kineskopach SONY Trinitron oraz Mitsubishi Diamondtron. Charakteryzuje się bardzo niewielką powierzchnią, co sprawia że obraz jest jasny a kolory żywe. Wadą tej maski jest konieczność zastosowania poziomych drutów stabilizujących, które mogą być widoczne przy wyświetlaniu na całym ekranie jasnego koloru. Druty te służą do wytłumiania zabłąkanych elektronów i zredukowania wibracji Trinitron, Diamondtron
Maska szczelinowo-perforowana została po raz pierwszy zastosowana w kineskopach NEC Cromaclear. Stanowi kompromis między dwoma poprzednimi rozwiązaniami - kosztem nieznacznej utraty jakości obrazu zrezygnowano z dwóch drutów stabilizujących. Również koszt produkcji tej maski jest dużo niższy NEC Cromaclear
Podział matryc ciekłokrystalicznych
• Matryce pasywne stosowano w początkach technologii LCD - pojedyncze tranzystory sterowały całymi wierszami i kolumnami pikseli. Monitory oparte na matrycach pasywnych smużyły (miały wolny czas reakcji, pojawiały się smugi i cienie)
• Matryce aktywne każdy subpiksel sterowany jest oddzielnym tranzystorem cienkowarstwowymi (ozn. TFT - Thin Film Transistor) Powstało kilka odmian matryc aktywnych: TN (Twisted Nematic) MVA (Multidomain Vertical Alignment) IPS/S (In-Plane Switching / Super In-Plane Switching)
Matryce w monitorach LCD
• Monitory z matrycami TN (Twisted Nematic)
• Matryca TFT (Thin-Film Transistor)
• Matryce MVA (Multi-domain Vertical Alignment)
• Matryce PVA (Patterned Vertical Alignment lub Patterned-ITO Vertical Alignment)
• Matryce typu IPS (In-Plane Switching)
TN (Twisted Nematic)
Warstwa ciekłych kryształów ułożona jest pomiędzy płytkami szklanymi. Płytki przedzielone są elementami dystansowymi, dzięki czemu zachowana jest stała odległość. Przyłożenie napięcia powoduje obrót cząstek ciekłego kryształu do pozycji prostopadłej do płaszczyzn elektrod na przeciwległych ściankach ekranu i zablokowanie światła krótki czas reakcji (<8 ms) małe kąty widzenia, słabe odwzorowanie kolorów
MVA (Multidomain Vertical Alignment) Zastosowano skośne (skrętne) ustawienie cząstek ciekłego kryształu, dzięki zastosowaniu specjalnych roztworów poliamidowych pozwalających ustawiać cząstki pod dowolnym kierunkiem. Skręcenie pozwala uzyskać identyczny obraz z szerokich kątów obserwacji (ponad 170 stopni) (PVA) Patterned Vertical Alignment Została opracowana przez firmę Samsung jako alternatywa dla MVA. Konstrukcja matryc PVA jest podobna do MVA - kryształy zlokalizowane w domenach zmieniają położenie tak, aby użytkownik patrząc dużego kąta widział zawsze niezmienny obraz. Pomimo podobieństw, większość parametrów jak i sam proces technologiczny wytwarzania ekranów PVA różni się na tyle znacząco od MVA, że obie technologie można traktować jako niezależne. (IPS)In-Plane Switching Super In-Plane Switching W tej matrycy elektrody są umieszczone tylko na tylnej ściance, a cząstki ciekłego kryształu nie są skręcone względem siebie. Po przyłożeniu napięcia prowadzenie światła odbywa się wzdłuż krótszych brzegów molekuł i obraz widoczny jest nawet pod szerokim kątem. W technologii Super I-PS wprowadzono elektrody łamane ułożone w zygzaki, co jeszcze bardziej ogranicza przebarwienia dla dużych kątów obserwacji WADY I ZALETY OLED OLED (Organic Light-Emitting Diode) czyli organiczne diody świecące. Pierwszego odkrycia związku organicznego emitującego światło widzialne na skutek przepływu prądu dokonano w laboratorium Uniwersytetu w Cambridge, ale prawdziwy przełom w tej technologii nastąpił w 2007 roku. Firma SONY przedstawiła mały, elastyczny wyświetlacz o przekątnej 2.5 cala oraz 11-calowy telewizor o rozdzielczości pikseli oraz kontraście :1. Ma on grubość jedynie 3 mm. Odbiornik waży około 2 kg i posiada złącze HDMI. Wadą wyświetlaczy OLED jest ograniczona żywotność materiałów organicznych. Surowcem do produkcji świecących diod organicznych jest organiczny polimer, znany wcześniej jako surowiec do wyrobów z folii i innych tworzyw. Umieszczając taki przewodzący polimer pomiędzy dwoma elektrodami, na których występuje różnica potencjałów uzyskujemy przepływ prądu oraz towarzyszące mu promieniowanie świetlne.
Podłączenie komputera do monitora Złącze cyfrowe DVI (Digital Video Interface) Aby podłączyć analogową kartę graficzną do cyfrowego monitora należy użyć elektronicznego konwertera VGA to DVI-D Różnica pomiędzy wejściami typu Single Link a Dual Link polega na zwiększonej dwukrotnie mocy, szybkości i jakości transmisji dla wejść Dual Link Złącze HDMI (High Definition Multimedia Interface) Jest to cyfrowy standard przesyłania sygnału audio/wideo umożliwiający transmisję w wysokiej rozdzielczości (HD) i dźwięku wielokanałowego. Stosowany w odtwarzaczach DVD, Blu-Ray, telewizorach typu LCD i plazmowych oraz konsolach do gier. Maksymalna długość okablowania: 15m Złącze cyfrowe DisplayPort Uniwersalny interfejs cyfrowy (zatwierdzony w maju 2006) opracowany przez VESA (Video Electronics Standards Association). Głównym zamierzeniem nowego standardu jest połączenie komputer-monitor lub komputer-system kina domowego (w tym np. projektory, telewizory itp.). DisplayPort już w swojej pierwszej wersji 1.0 osiągnął to, co HDMI udało się osiągnąć dopiero w wersji 1.3b czyli: maksymalna rozdzielczość 2560x1600, 24 bitowa głębia kolorów, maksymalna przepustowość sygnału w granicach około 10 Gb/s. Pełną specyfikację jesteśmy w stanie osiągnąć na kablu o długości 15 metrów, przy dłuższych kablach rozdzielczość zostaje zmniejszona do 1920x1080. Parametry monitorów OLED Pierwszym urządzeniem wyposażonym w ekran OLED był palmtop wyprodukowany przez Sony. Wyświetlacz miał rozdzielczość 480x320 pikseli i wielkość 3,8 cala. Pierwszy telewizor z wyświetlaczem OLED zaprezentowało również Sony – powstał w 2007 roku, miał 11 cali i rozdzielczość 960x540 pikseli. Najnowsze metody produkcji i materiały pozwalają na uzyskanie giętkich (elastycznych) wyświetlaczy, które mogą wyeliminować problem łatwego uszkadzania wyświetlaczy w urządzeniach mobilnych. Ekrany OLED charakteryzują się większym kontrastem i nasyceniem kolorów niż LCD. Wynika to z faktu, ze każdy piksel zamiast przepuszczać światło, sam je emituje. Pozwala to także na uzyskanie pełnych 90 stopni kąta widoczności obrazu.