Дисплеи и их развитие

Дисплей (монитор) – это оборудование для отображения текста и графики в удобном для пользователя формате. Дисплей является обязательным элементом в комплектации персонального компьютера. Он выступает как внешний канал связи с программными приложениями и остаётся одним из важных компонентов при оценке качественного уровня всего компьютерного комплекса. Сегодня технологический прогресс в области компьютеров требует постоянного развития и улучшения характеристик дисплеев. Разрабатываемые прикладные программы, использующие трёхмерную графику, уже не могут её воспроизвести должным образом на старых типах дисплеев.

Мониторы на базе ЭЛТ

Первые мониторы оснащались в качестве экрана электронно-лучевой трубкой. Технология, применяемая в этих мониторах, появилась довольно давно и предназначалась изначально как специальный инструментарий для измерения переменного тока, то есть использовалась в осциллографе. Такой CRT (Cathode Ray Tube) монитор оснащён стеклянной трубкой, из которой выкачан воздух. Передняя часть трубки с внутренней стороны покрывается люминофором. Для формирования картинки в таком мониторе применяется электронная пушка, испускающая электронный поток через металлическую маску на экран, который покрыт набором точек из люминофора. Электронный поток идёт через регулятор интенсивности и убыстряющую систему, которые используют разность потенциалов. В результате электроны получают значительный энергетический запас, который частично используется для придания свечения люминофору. Из этих светящихся точек складывается изображение, которое видит пользователь на дисплее.

Для формирования цветного изображения применяются три электронные пушки. Слой люминофора здесь разноцветный, состоящий из красного, зелёного и синего цветов. Три электронные пушки также соответствуют трём базовым цветам и шлют электронный пучок в нужный цвет люминофора. Комбинация свечения выбранных частиц люминофора образует в итоге на экране полноформатное цветное изображение.

Жидкокристаллические мониторы

Мониторы типа LCD выполнены из веществ, которые находятся в состоянии жидкости, но вместе с тем имеют отдельные свойства кристаллических тел. Молекулярный состав жидкого кристалла под воздействием электрического поля способен менять характеристики световых лучей, которые проходят через него. Дальнейшие исследования показали наличие связи между увеличением электрического потенциала и коррекцией положения молекул кристаллов, что позволяет сформировать требуемое изображение. Жидкие кристаллы впервые были использованы в калькуляторах и кварцевых часах в качестве дисплея. Позднее они стали применяться в мониторах портативных компьютеров. Сегодня они используются и в настольных персональных компьютерах.

У LCD монитора экран разбит на маленькие сегменты, которые называются пиксели. Передовые технологии в области компьютеров сделали возможным уменьшение их габаритов до небольшой точки. Количество этих точек на экране определяет разрешение дисплея, и чем оно больше, тем лучше отображаются цветные изображения. Но, чтобы увидеть цветное изображение на экране, требуется подсветка монитора с задней части таким образом, чтобы световой поток зарождался в тыловой зоне дисплея. Это требуется для обеспечения хорошего качества изображения. Цветное изображение формируется путём применения трёх фильтров, выделяющих из светового потока три базовых цвета. Комбинация основных цветов в каждом экранном пикселе позволяет сформировать нужную цветовую гамму.

Есть разные типы жидкокристаллических дисплеев:

1. Монохромного типа, оснащённый пассивной матрицей.
2. Цветного типа, оснащённый пассивной матрицей.
3. Цветного типа, аналоговый, оснащённый активной матрицей.
4. Цветного типа, цифровой, оснащённый активной матрицей.

Размер диагонали экрана у первых LCD дисплеев был достаточно маленьким, порядка восьми дюймов, а сегодня в ноутбуках такие дисплеи имеют диагональ в пятнадцать дюймов. У настольных персональных компьютеров размеры диагонали экрана значительно больше. Но увеличение диагонали экрана требует и повышение его разрешения, что также перерастает в очередную проблему, которая была решена новыми технологиями.

Плазменные мониторы

Принцип действия плазменных дисплеев аналогичен работе неоновых ламп, выполненных в форме трубки, заполненной инертным газом с низким давлением. Плазменный экран получается заполнением промежутка между двумя стёклами инертным газом. Это может быть неон или аргон. Все экранные пиксели функционируют на подобии флуоресцентной лампы. Главным достоинством плазменных мониторов считается хороший уровень контрастности и яркости без всяких дрожаний. Кроме того, угол зрения, позволяющий видеть чёткое изображение на этих мониторах существенно больше, чем сорок пять градусов у LCD мониторов. Но имеются у таких мониторов и недостатки и это, прежде всего, низкое разрешение, что объясняется большими габаритами точечного компонента изображения. Кроме того, потребляемая им мощность достаточно большая и она растёт с ростом размеров монитора.

Основные тенденции в эволюции дисплеев

Самой основной и очевидной тенденцией является возрастание доли мониторов на базе жидких кристаллов в общей массе, выпускаемых аппаратов. Относительно повышения качественных характеристик изображения, существует несколько перспективных вариантов:

1. Расширение вертикальных и горизонтальных углов обзора экрана. Прогресс здесь очевиден, к примеру, у новых модификаций LG угол вертикального и горизонтального обзора может быть равен ста семидесяти шести градусам.
2. Повышение яркостных характеристик.
3. Уменьшение времени отклика и повышение динамических показателей дисплея.