Монитор — это устройство вывода графической и текстовой информации в форме, доступной пользователю. Мониторы входят и состав любой компьютерной системы. Они являются визуальным каналом связи со всеми прикладными программами и стали жизненно важным компонентом при определении общего качества и удобства эксплуатации всей компьютерной системы.
В настоящее время развитие компьютерных технологий требует разработки новых мониторов, большего размера и новых возможностей. Создаваемые новые программы по работе с трехмерной графикой уже не могут нормально воспроизводиться на старых мониторах. Все это подтолкнуло разработчиков к усовершенствованию уже имеющихся технологий в области воспроизведения информации. Поэтому эта проблема и стала одной из важных в компьютерной технике.
Попытаемся описать уже существующие типы мониторов, как они появились и вследствие чего, принцип работы некоторых мониторов, а также появление новых технологий, которые приведут нас в мир будущего. Правда, многие из них находятся на данный момент в стадии разработки, но все равно уже ясно, что они быстро завоюют рынок. Понятно, что не было нужды в усовершенствовании мониторов, если не было прогресса в других областях. Таким образом, развитие мониторов непосредственно связано с усовершенствованием других составных компьютера.
Мониторы с электронно-лучевой трубкой
Сегодня самый распространенный тип мониторов — это мониторы с электронно-лучевой трубкой (CRT — Cathode Ray Tube). Как видно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была разработана много лет назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для измерения переменного тока, проще говоря, для осциллографа. Развитие этой технологии применительно к созданию мониторов . за последние годы привело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и низкой стоимостью. Сегодня найти 14"-й монитор очень сложно, хотя несколько лет назад это был стандарт. Сегодня стандартными являются 15"-й и 17"-й мониторы. Высокий спрос также и на мониторы с диагональю 19" и более, особенно среди людей, работа которых связана с подготовкой печатных изданий, графикой.
Рассмотрим принципыработы CRT-мониторов. CRT, или ЭЛТ, монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум, т. е. весь воздух удален. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, испускающая поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разно-цветнымилюминофорнымиточками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть которой расходуется на свечение люминофора. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, видимое на мониторе.
LCD (Liquid Crystal Display — жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств, связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Жидкие кристаллы были открыты давным-давно, по изначально они использовались для других целей. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча, проходящего сквозь них. В результате дальнейших исследований стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое СБОР применение жидкие кристаллы нашли в дисг.леях для калькуляторов и в кварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров, Сегодня R результате прогресса в этой области начинают получать все большее распространение LCD-мониторы для настольных компьютеров.
Плазменные мониторы
Тем не менее существуют и другие технологии, которые создают и развивают разные производители, и некоторые из этих технологий носят название PDP (Plasma Display Panels), или просто «plasma», и FED (Field Emission Display).
Такие крупнейшие производители, как Fujitsu, Matsushita, Mitsubishi, NEC, Pioneer и другие, уже начали производство плазменных мониторов с диагональю 40" и более, причем некоторые модели уже готовы для массового производства. Работа плазменных мониторов очень похожа на работу неоновых ламп, сделанных в виде трубки, заполненной инертным газом низкого давления. Плазменные экраны создаются путем заполнения пространства между двумя стеклянными поверхностями инертным газом, например аргоном или неоном. Фактически каждый пиксель на экране работает, как обычная флуоресцентная лампа. Высокая яркость и контрастность наряду с отсутствием дрожания являются большими преимуществами таких мониторов. Кроме того, угол по отношению к нормали, под которым можно увидеть качественное изображение на плазменных мониторах, существенно больше, чем в случае с LCD-мониторами.
Главными недостатками такого типа мониторов является довольно высокая потребляемая мощность, возрастающая при увеличении диагонали монитора, и низкая разрешающая способность, обусловленная большим размером элемента изображения. Из-за этих ограничений такие мониторы используются пока только для конференций, презентаций, информационных щитов, т. е. там, где требуются большие размеры экранов для отображения информации. Однако есть все основания предполагать, что в скором времени существующие технологические ограничения будут преодолены, а при снижении стоимости такой тип устройств может с успехом применяться в качестве телевизионных экранои или мониторов для компьютеров.
Технологии, которые применяются при создании мониторов, могут быть разделены на две группы: 1) мониторы, основанные на излучении света, например традиционные CRT-мониторы, и плазменные, т. е. это устройства, элементы экрана которых излучают свет во внешний цщ 2) мониторы трансляционного типа, такие, как LCD-монитоэы.
Одним из лучших технологических направлений в области создания мониторов, которая совмещает в себе особенности обеих технологий, описанных нами выше, зляется технология FED. Мониторы FED основаны на процессе, который немного похож на тот, что применяется в CRT мониторах, так как в обоих методах применяется люминофор, светящийся под воздействием электронного луча.
Пластиковые мониторы
Есть и еще одна новая и достаточно перспективная технология — это LEP (Light Emission Plastics), или светящий пластик. На сегодняшний день существуют монохромные (желтого свечения) LEP-дисплеи, приближающиеся то эффективности к жидкокристаллическим дисплеям LCD, уступающие им по сроку службы, но имеющие ряд существенных преимуществ:
— поскольку многие стадии процесса производства
LEP-дисплеев совпадают с аналогичными стадиями производства LCD, производство легко переоборудовать. Кроме того, технология LEP позволяет наносить пластик на гибкую подложку большой площади, что невозможно для не органического светодиода (там приходится использован, матрицу диодов);
— поскольку пластик сам излучает свет, не нужна подсветка и прочие хитрости, необходимые для получения цветного изображения на LCD-мониторе. Больше того, LEP-монитор обеспечивает 180-градусный угол обзора;
— поскольку устройство дисплея предельно просто (вертикальные электроды с одной стороны пластика горизонтальные — с другой), изменением числа электродов на единицу протяженности по горизонтали или вертикали можно добиваться любого необходимого разрешения, а так»:е, при необходимости, различной формы пикселя;
— поскольку LEP-дисплей работает при низком напряжении питания (менее 3 В) и имеет малый вес, его можно использовать в портативных устройствах, питающихся от батарей;
— поскольку LEP-дисплей обладает крайне малым временем переключения (менее 1 микросекунды), его можно использовать для воспроизведения видеоинформации;
— поскольку слой пластика очень тонок, можно использовать специальные поляризующие покрытия для достижения высокой контрастности изображения даже при сильной засветке.
Эти преимущества плюс дешевизна привели к возникновению у LEP-технологии достаточно радужных перспектив.