Monitori

Univerzitet u Novom Sadu Tehnički fakultet »Mihajlo Pupin« Zrenjanin

SEMINARSKI RAD Monitori

Mentor:

Student: Slađan Marinkovic IT 213/12 Informacione tehnologije

doc. dr Marjana Pardanjac

Zrenjanin, 2013

Sadržaj: Uvod ................................................................................................................................. 3 Istorijat ............................................................................................................................ 4 CRT monitori .................................................................................................................. 5 LCD monitorii ............................................................................................................... 10 Plazma displeji .............................................................................................................. 13 Druge tehnologije monitora ......................................................................................... 15 Zaključak ....................................................................................................................... 18 Literatura ...................................................................................................................... 19

Uvod U ovom radu biće izvršen pregled prikazivačkih tehnologija u računarstvu, njihov istorijat, tehnologije koje oni koriste kao i prednosti i mane tih tehnologija. Kao glavne tehnologije biće prikazani monitori sa katodnom cevi (CRT), monitori sa tečnim kristalima (LCD), plazma monitori kao i neke manje rasprostranjene tehnologije. Monitor, odnosno displej, je izlazni uređaj koji prikazuje računarske signale kao sliku koju korisnik vidi. On je važna komponenta računarskog sistema, jer se preko njega i tastature vrši komunikacija korisnika sa računarom. On pokazuje korisniku šta računar radi. Rezultati računara, kao i eventualne programske poruke prikazuju se na monitoru. Monitori se mogu klasifikovati na više načina, koji su međusobno nezavisni i ne isključuju jedan drugi. Jedna od podela prema korišćenoj tehnologiji deli ih na: CRT (Catode Ray Tube) – monitori sa katodnom cevi, LCD (Liquid Crystal Display) – monitori sa tečnim kristalom, LED (Light Emitting Diode) – monitori sa svetlosnim diodama, GPD (Gas Plasma Display) – monitori sa gasnom plazmom.

3

Istorijat U savremenoj industriji koja se tako brzo razvija, donekle iznenađuje činjenica da je tehnologija koja stoji iza monitora i televizije stara 100 godina. Katodnu cev, ili CRT (cathode-ray tube) pronasao je nemački naučnik Ferdinand Braun 1897. godine, ali je ona upotrebljena u prvim televizorima tek kasnih 1940-ih godina. Mada su katodne cevi koje se danas nalaze u savremenim monitorima pretrpele modifikacije da bi se poboljsao kvalitet slike, one se jos uvek zasnivaju na istim osnovnim principima. Sa pojavom prvih računara došlo je do potrebe da korisnik prati rad računara, odnosno stanja u kojima se računar nalazi u određenom trenutku. Kod prve generacije (npr. ENIAC) takva vrsta interakcije računara sa korisnikom obaljala se preko indikatorskih lampica, analognih uređaja za merenje napona, temperature itd. Malo nakon toga u računarstvo se uvode monitori. Monitor je osnovni izlazni uređaj računara i kao takav ima primarnu ulogu u interakciji sa korisnikom. Prvi monitori su bili monitori sa katodnim cevima (CRT monitori). CRT (cathode ray tube) displeji su se, pre nego što su uvedeni u računarstvo, koristili u osciloskopima, radarima i drugim sličnim uređajima.

4

CRT monitori U sustini, katodna cev je zapečaćena staklena flasa čudnog oblika, bez vazduha u svojoj unutrašnjosti. Ona počinje sa grlićem i konusno se siri, sve dok ne oblikuje široku osnovu. Osnova je "ekran" monitora koji je sa unutrašnje strane pokriven matricom od više hiljada sićusnih fosfornih tačaka. Fosfori su hemikalije koje emituju svetlost kada su pobuđeni mlazom elektrona: različiti fosfori emituju svetlost različitih boja. Svaka tačka se sastoji od tri čestice obojenog fosfora: jedne crvene, jedne zelene i jedne plave. Ove grupe od po tri fosfora čine jedan piksel. U katodnoj cevi nalazi se elektronski top koji se sastoji od katode, izvora toplote i elemenata za fokusiranje. Monitori u boji imaju tri razdvojena elektronska topa, po jedan za svaku boju fosfora. Kombinacije različitih intenziteta svetlosti koju odaju crveni, zeleni i plavi fosfori mogu da stvore iluziju miliona boja. To se zove aditivno mesanje boja i predstavlja osnovu za sve displeje u boji sa katodnim cevima. Slike se stvaraju kada elektroni iz elektronskog topa konvergiraju da bi udarili u njihove odgovarajuće fosforne čestice (trojke) i koje onda zasvetle, u većoj ili manjoj meri. Elektronski top zrači elektrone kada je grejač dovoljno topao da oslobodi negativno naelektrisane elektrone iz katode, koji se zatim usredsređuju u tanak mlaz pomoću elemenata za fokusiranje. Elektroni se usmeravaju ka česticama fosfora pomoću snažne, pozitivno naelektrisane anode, smeštene blizu ekrana. Fosfori u jednoj grupi su tako blizu jedan drugome da ljudsko oko zapaza njihovu kombinaciju kao jedan obojeni piksel. Pre nego sto elektronski mlaz udari u fosfornu tačku, on prolazi kroz perforiranu ploču smestenu direktno ispred sloja fosfora, koja se zove "maska senke". Njena namena je da "maskira" elektronski mlaz, formirajući manji, više zaokrugljeni vrh koji moze čisto da udari u pojedinačni fosfor i da minimizuje "prelivanje", kod koga mlaz elektrona osvetljava vise od jedne tačke. Mlaz se pomera po ekranu pomoću magnetnkog polja stvorenog u okviru otklonskog sistema. On polazi od gornjeg levog ugla (kada se gleda spreda u monitor) i pali se i gasi kako se kreće po redu, ili "rasteru". Kada udare o prednji deo ekrana, eneregetski elektroni se sudaraju sa česticama fosfora, u vezi sa odgovarajućim pikselima slike koja će se stvoriti na ekranu. Ovi sudari pretvaraju energiju u svetlost. Kada se zavrsi jedan prolaz, elektronski mlaz se pomera jedan raster naniže i proces počinje ponovo. To se ponavlja sve dok se ne iscrta ceo ekran, kada se mlaz ponovo vraća na vrh da bi opet otpočeo sa opisanim procesom. Najvažniji aspekt monitora je da bi on trebalo da ima stabilan prikaz na izabranoj rezoluciji i paleti boja. Ekran koji treperi ili svetluca, posebno kad je veći deo slike beo, može da prouzrokuje nadraženost ili bol u očima, glavobolju i migrenu. Tri glavne karakteristike monitora su: - maksimalna rezolucija koju će prikazati, - na kojoj je to brzini ozvezavanja 5

-·i da li je to u rezimu sa preplitanjem ili bez preplitanja. Rezolucija i brzina osvezavanja Rezolucija je broj piksela koji opisuje grafička kartica na radnoj povrsini, izrazena kao proizvod njihovog broja po horizontali i po vertikali. Standardna VGA rezolucija je 640 x 480 piksela. Najčesće SVGA rezolucije su 800 x 600 i 1024 x 768 piksela. Brzina osvezavanja, ili vertikalna frekvencija, meri se u Hercima (Hz) i predstavlja broj kadrova koji se prikazuje na ekranu u sekundi. Ako ih je suvise malo, oko će primetiti intervale vremena između njih i videće treperenje ekrana. Brzina osvezavanja, dovoljna da ekran ne bi treperio, prihvaćena sirom sveta, iznosi 70 Hz i vise, mada standardi kao sto je VESA povećavaju te frekvencije na 75 Hz ili 80 Hz. Preplitanje Monitor sa preplitanjem je onaj kod koga mlaz elektrona iscrtava svaku drugu liniju, recimo prvu, treću, petu i tako dalje, sve dok ne napuni ceo ekran, a zatim se vraća na vrh da bi popunio parne prazne prostore (recimo drugu liniju, četvrtu, šestu itd.). Monitor sa preplitanjem koji nudi brzinu osvezavanja od 100 Hz, osvezava svaku datu liniju samo 50 puta u sekundi, sto daje očigledno treperenje. Kod monitora bez preplitanja (NI - non-interlaced), svaka linija se iscrtava pre vraćanja na vrh sledećeg kadra, sto rezultuje daleko mirnijim prikazom. Da bi se sigurno dobio stabilan prikaz, potreban je monitor bez preplitanja sa brzinom osvezavanja od 70 Hz ili višom. Maske i rastojanje između tačaka Maksimalna rezolucija monitora ne zavisi samo od njegove najvise frekvencije skaniranja. Drugi činilac je korak između tačaka, odnosno fizičko rastojanje između susednih fosfornih tačaka iste boje na unutrašnjoj površini katodne cevi. Tipično, ono je između 0,22 mm i 0,3 mm. Što je taj broj manji, finije i bolje se razlažu detalji. Međutim, pokušavanje da se dobije suviše mnogo piksela na monitoru bez dovoljnog rastojanja između tačaka prouzrokuje da veoma fini detalji, kao sto su na primer natpisi ispod ikona, deluju zamagljeno. Dot pitch je diajgonalno rastojanje između dva fosfora iste boje (slika levo). Na primer, dijagonalno rastojanje između crvene tačke fosfora do prve crvene tačke pored. Izrazava se u milimetrima(mm). Stripe pitch je rastojanje između vertikalnih linija kod katodne cevi sa Aperture grill tehnologijom (slika desno). Izrazava se u milimetrima (mm) i predstavlja rastojanje između verikalnih linija fosfora sa istom bojom.Sto je manje rastojanje linija ili tačaka (dot i stripe) slika će biti kvalitetnija. Slika je finija i ostrija.Ivice i linije na slici su pravilnije i jasno definisane. Zbog očigledne razlike, linije i tačke se ne mogu upoređivati apsolutno. Kada upoređujemo dot pitch i aperture grill ili stripe pitch realno postoji razlika od nekih 78% na stetu tačaka. Tako na primer, a 0.25mm aperture grille pitch je otprilike jednak kao 0.27mm dot pitch. 6

Trio tačaka Većina monitora za računare koristi okrugle čestice fosfora i raspoređuje ih u trougaonoj formaciji. Ove grupe se zovu "trijade" (ili "trojke"), a raspored je konstrukcija poznata kao trio tačaka. Maska je smestena direktno ispred sloja fosfora svaka rupica odgovara jednom triju tačaka - i pomaze da se maskiraju nepotrebni elektroni, čime se izbegava njihovo rasipanje i zamagljivanje konačne slike. Maska u sredini ekrana se vise zagreva, zato sto je tu rastojanje između izvora elektrona i njihovog odredišta manje od onog na ivicama. Da bi se sprečilo da se ona deformise - i da netačno preusmeri elektrone proizvođači je tipično konstruišu od Invar-a, legure sa veoma malim koeficijentom širenja na toploti. Sve je to vrlo dobro, izuzev činjenice da maska koja sluzi za sprečavanje rasipanja elektrona zauzima veliki deo povrsine ekrana. Tamo gde su delovi maske, nema fosfora da svetli, a manje svetla znači tamniju sliku. Sjaj slike je najvazniji za video punog pokreta i, pojavom multimedije, postaje sve vazniji trzisni činilac, tako da je urađen veliki broj unapređenja da bi se konstrukcije sa triom tačaka učinile svetlijim. Resetka otvora U 1960-im godinama, firma Sony je razvila alternativnu cevnu tehnologiju poznatu kao Trinitron. Ona je kombinovala tri posebna elektronska topa u jednom uređaju, sto Sony zove Pan Focus sistem. Umesto da grupisu tačke crvenog, zelenog i plavog forsfora u trijade, cevi Trinitron postavljaju svoje obojene fosfore u neprekidne vertikalne trake. Dakle, radije nego da koriste čvrstu perforiranu ploču, cevi Trinitron upotrebljavaju maske koje razdvajaju cele trake umesto svake tačke - sto Sony zove "resetka otvora". To zamenjuje masku nizom traka od legure koji ide vertikalno preko unutrasnjosti cevi. Umesto da koriste uobičajene trojke fosfornih tačaka, cevi zasnovane na resetki otvora imaju fosforne linije bez horizontalnih prekida i tako se pouzdaju u tačnost elektronskog mlaza da definise gornju i donju ivicu piksela. Kako je na taj način manji deo povrsine ekrana zauzet maskom, a fosfor neprekinut vertikalno, vise fosfora svetli, sto rezultuje jasnijim prikazom. Obzirom da su trake resetke otvora veoma uske, postoji mogućnost da bi one mogle da se pomeraju, zbog sirenja ili vibracija. U pokusaju da se to eliminise, montirane su horizontalne zice za prigusenje, da bi se povećala stabilnost. To smanjuje mogućnost razdesenosti resetke otvora, koja moze da prouzrokuje pojave vertikalnih prekida i zamagljenja. Losa strana resenja je u tome sto zice za prigusenje preprečuju put elektronima ka fosforu i vide se pri pazljivijem gledanju iz blizine. Sledeći nedostatak je 7

mehanička nestabilnost. Lak udarac monitora Trinitron sa strane moze da prouzrokuje kolebanje slike koje se zapaza u trenutku. Maska sa prorezima Koristeći prednosti oba prethodno opisana pristupa, firma NEC je razvila hibridni tip maske koji primenjuje konstrukciju maske sa prorezima, pozajmljenu iz tehnologije TV monitora razvijenih kasnih 1970-ih godina u firmama RCA i Thorn. Gotovo svi ne-Trinitron TV prijemnici koriste eliptično oblikovane fosfore, vertikalno grupisane i razdvojene pomoću maske sa prorezima. Da bi se omogućilo da veća količina elektrona prođe kroz masku, standardne okrugle perforacije su zamenjene sa vertikalno uređenim prorezima. Konstrukcija trijada je takođe drugačija, pa su pravolinijski fosfori uređeni tako da omogućavaju najbolje iskorisćenje povećanog broja elektrona. Konstrukcija maske sa prorezima je mehanički stabilna zbog ukrstanja horizontalnih sekcija maske, ali izlaze vise fosfora od konvencionalne konstrukcije trija tačaka. Rezultat nije tako sjajan kao resetka otvora, ali je mnogo stabilniji i svetliji nego onaj koji daje trio tačaka Povećano rastojanje između tačaka (EDP - Enhanced Dot Pitch) EDP je najnovija tehnologija maskiranja koju je krajem 1997. godine razvila i izbacila na trziste firma Hitachi, najveći konstruktor i proizvođač katodnih cevi na svetu. Tu je preduzet nesto drugačiji pristup koji se vise usredsređuje na implementaciju fosfora nego na masku ili resetku otvora. Kod tipične katodne cevi sa maskom, trijade fosfora su poređane manje vise ravnostrano, čineći tako trougaone grupe ravnomerno raspoređene preko unutrasnje povrsine cevi. Firma Hitachi je smanjila rastojanje između fosfornih tačaka po horizontali, stvorivsi trijadu tačaka koja je sličnija jednakokrakom trouglu. Da bi se izbeglo ostavljanje razmaka između trijada, koji bi umanjio prednosti ovakvog rasporeda, same tačke su izduzene, tako da su vise ovalne nego okrugle. Glavna prednost konstrukcije EDP se najvise zapaza u predstavljanju finih vertikalnih linija. Kod konvencionalnih katodnih cevi, linija koja ide od vrha ekrana do njegovog dna biće u izvesnoj meri u "cik-cak" obliku od jedne trijade tačaka do druge ispod nje, i tako dalje. Dovođenje susednih horizontalnih tačaka blize jedne drugoj smanjuje se ovaj efekat i utiče na jasnoću svih slika. Ravne četvrtaste cevi

8

Ravne četvrtaste cevi (FST) poboljsavaju ranije konstrukcije, jer imaju povrsinu ekrana sa veoma blagom zakrivljenosću. One takođe imaju veću povrsinu za prikaz, blizu ukupnoj veličini cevi i sa gotovo četvrtastim uglovima. Cevi FST zahtevaju posebnu leguru, Invar, za izradu maske. Ravan ekran znači da je najkraći put mlaza u sredistu ekrana. To je tačka u kojoj energija mlaza tezi da se koncentrise i zato se maska tu vise zagreva nego u uglovima i na ivicama displeja. Neravnomerno zagrevanje maske moze da prouzrokuje njeno sirenje, a zatim krivljenje i uplitanje. Bilo kakvo izobličenje maske znači da njeni otvori neće vise odgovarati trijadama tačaka na ekranu i da će se kvalitet slike smanjiti. Legura Invar se koristi na najboljim monitorima, jer ima mali koeficijent sirenja. Nedostaci katodnih cevi Katodna cev ima i sledeće očigledne nedostatke: - troši mnogo električne energije; - greške u konvergenciji i promene boje po ekranu; - njena nezgrapna visokonaponska kola i jaka magnetna polja stvaraju štetno elektromagnetnko zračenje; - ona je, prosto, suviše velika.

9

LCD monitori Tečne kristale je krajem 19. veka prvi pronasao austrijski botaničar Friedrich Reinitzer, a sam termin "tečni kristal" smislio je malo kasnije nemački fizičar Otto Lehmann. Tečni krstali su gotovo providne supstance, koji imaju osobine i čvrste i tečne materije. Svetlo koje prolazi kroz tečne kristale prati poredak molekula od kojih se oni sastoje sto je osobina čvrste materije. 1960-ih godina otkriveno je da naelektrisavanje tečnih kristala menja njihov molekularni poredak i samim tim i način kako svetlo prolazi kroz njih - što je osobina tečnosti. Od njihove pojave kao medijuma za displeje 1971. godine, tečni kristali su ušli u različite oblasti koje obuhvataju minijaturnu televiziju, digitalne fotoaparate, video kamere i monitore, a danas mnogi veruju da je LCD tehnologija koja će najverovatnije zameniti monitor sa katodnom cevi. Ona se pojavila pre tehnologija ravnih ekrana i ima neosvojiv polozaj u oblasti prenosnih i ručnih PC računara, gde je na raspolaganju u dva oblika: - jevtiniji DSTN (dual-scan twisted nematic - obrnuti nematik sa dvostrukim skaniranjem) i - tranzistor sa tankim filmom TFT (thin film transistor) za sliku visokog kvalieta. Principi Displej radi tako sto propusta promenljive količine belog pozadinskog svetla stalnog intenziteta kroz aktivni filter. Crveni, zeleni i plavi elementi piksela dobijaju se jednostavnim filtriranjem belog svetla. Većina tečnih kristala su organska jedinjenja koja se sastoje od dugačkih molekula u vidu šipke koji se, u svom prirodnom stanju, raspoređuju tako da su im podužne ose priblizno paralelne. U svom prirodnom stanju, LCD molekuli su raspoređeni na slobodan način, sa paralelnim podužnim osama. Međutim, kada dođu u dodir sa povrsinom izbrazdanom u stalnom pravcu, oni se poređaju paralelno duz tih brazda Prvi princip jednog LCD displeja sastoji se u postavljanju tečnog kristala u "sendvič" između dve fino izbrazdane površine, gde su brazde na jednoj povrsini normalne (pod uglom od 90 stepeni) u odnosu na brazde na drugoj povrsini. Ako su molekuli na jednoj površini poređani u pravcu sever-jug, a molekuli na drugoj u pravcu istokzapad, onda su oni između prisiljeni da budu u stanju obrtanja od 90 stepeni. Svetlost prati poredak molekula i zato se obrne za 90 stepeni dok prolazi kroz tečni kristal. Međutim, na osnovu 10

otkrića u RCA America, kada se tečni kristal stavi pod napon, molekuli se sami poređaju vertikalno, dozvoljavajući svetlu da prođe bez obrtanja. Drugi princip jednog LCD displeja oslanja se na osobine polarizujućih filtara i same svetlosti. Talasi prirodne svetlosti su orijentisani pod slučajnim uglovima. Polarizujući filtar je jednostavno skup neverovatno finih paralelnih linija. Ove linije dejstvuju kao mreza, zaustavljajući sve svetlosne talase sem onih koji su (slučajno) orijentisani pralelno tim linijama. Drugi polarizujući filtar čije su linije raspoređene normalno (pod uglom od 90 stepeni) u odnosu na linije prvog filtra bi zato potpuno zaustavio tu već polarizovanu svetlost. Svelost bi prosla kroz drugi polarizator ako bi njegove linije bile tačno paralelne sa prvim, ili ako bi sama svetlost bila obrnuta tako da odgovara drugom polarizatoru. Tipičan obrnuti nematički (TN - twisted nematic) tečni kristal sastoji se od dva polarizujuća filtra sa međusobno normalno raspoređenim linijama (pod uglom od 90 stepeni) koji bi, kao sto je opisano, zaustavili svu svetlost koja bi pokusala da prođe kroz njih. Ali, između ovih polarizatora se nalaze obrnuti tečni kristali. Zato se svetlost polarizuje pomoću prvog filtra, obrće za 90 stepeni pomoću tečnih kristala i najzad potpuno prolazi kroz drugi polarizujući filtar. Međutim, kada se priključi električni napon na tečne kristale, molekuli se prestroje vertikalno, dozvoljavajući svetlosti da porđe kroz njih bez obrtanja, ali se ona zaustavlja na drugom filtru. Posledica toga je da ako nema napona - svetlost prolazi, a ako se napon uključi - nema svetlosti na drugom kraju. Kristali u LCD displeju mogli bi biti alternativno raspoređeni, tako da svetlost prolazi kada ima napona, a ne prolazi kada ga nema. Međutim, kako su ekrani sa grafičkom spregom skoro uvek uključeni, stedi se električna energija ako se kristali rasporede tako da kada nema napona - prolazi svetlost. Pravila Displeji sa tečnim kristalima slede različit skup pravila od displeja sa katodnim cevima, nudeći prednosti u pogledu veličine, potrosnje električne energije i treperenja, kao i "besprekornu" geometriju. Mane su im mnogo veća cena, losiji vidni ugao i manje tačna performansa u pogledu boja.

11

Dok su katodne cevi u stanju da prikazuju niz rezolucija i da ih skaliraju tako da odgovaraju ekranu, LCD panel ima fiksiran broj ćelija sa tečnim kristalima i moze da prikaze samo jednu rezoluciju na punoj veličini ekrana, koristeći jednu ćeliju po pikselu. Manje rezolucije mogu da se prikazu koristeći samo deo ekrana. Na primer, panel od 1024 x 768 piksela moze da prikazuje rezoluciju od 640 x 480 koristeći samo 66% povrsine ekrana. Većina displeja sa tečnim kristalima mogu da ponovo skaliraju slike nize rezolucije tako da popune ekran. Međutim, to bolje uspeva sa slikama sa kontinualnim tonom, kao sto su fotografije, nego sa tekstom i slikama sa finim detaljima, gde rezultat moze biti u vidu losih pojava nazubljenosti kod kosih linija i slično. Najbolji rezultati postizu se kod onih LCD displeja koji uzimaju u obzir ceo ekran kada vrse skaliranje slike, uklanjajući tako pojave nazubljenosti. To ipak ne mogu da rade svi displeji sa tečnim kristalima. Za razliku od monitora sa katodnim cevima, dijagonalna mera displeja sa tečnim kristalima je ista kao i njegova povrsina za gledanje, tako da nema tradicionalnog gubitka od oko jednog inča iz prednje ploče monitora. Katodna cev ima tri elektronska topa čiji mlazevi moraju da konvergiraju bez greske, da bi stvorili ostru sliku. Kod panela sa tečnim kristalima nema problema konvergencije, jer se svaka ćelija uključuje i isključuje pojedinačno. To je razlog zasto tekst na monitoru sa tečnim kristalima izgleda tako jasan. Nema briga oko brzina osvezavanja i treperenja kod panela sa tečnim kristalima - LCD ćelije su ili uključene ili isključene, pa slike mogu da se prikazuju sa malim brzinama osvezavanja, između 40 i 60 Hz, a da nemaju veće treperenje od onih koje imaju brzinu osvezavanja od 75 Hz. Paneli su osvetljeni pomoću fluorescentnih cevi koje su provučene kroz zadnji deo uređaja; ponekad, displej će davati svetlije linije u jednim delovima ekrana nego u drugim. Takođe, moguće je videti prekide ili pojavu parazitnih slika na ekranu, gde posebno svetla ili tamna slika moze da utiče na susedne delove ekrana. Problemi ugla gledanja se javljaju na displejima sa tečnim kristalima zato sto je ta tehnologija transmisivni sistem koji radi pomoću modulacije svetlosti koja prolazi kroz displej, dok su katodne cevi, naprotiv, emisivne. Kod emisivnih displeja, postoji materijal koji emituje svetlost na prednji deo displeja, sto se lako vidi pod sirokim uglovima. Kod displeja sa tečnim kristalima, dok prolazi kroz zeljeni piksel, koso emitovana svetlost prolazi kroz susedne piksele, sto prouzrokuje izobličenje boje. Većina monitora sa tečnim kristalima uključuju i uobičajeni 15-pinski analogni VGA priključak na računaru i koriste analogno-dititalni konvertor da pretvore signal u oblik koji panel moze da upotrebi.

12

Plazma displeji Plazma displej paneli (PDP) su slični katodnim cevima po tome sto su emisivni i koriste fosfor, a LCD displejima po tome sto koriste X i Y resetku elektroda odvojenih dielektričnim slojem magnezijum oksida (MgO) i okruzenih mesavinom inertnih gasova - kao sto su argon, neon ili ksenon - da bi adresirali individualne elemente slike. Oni rade na principu da gas pod niskim pritiskom stavra svetlo kada prolazi kroz visoki napon. U sustini, PDP moze da se posmatra kao matrica malih fluorescentnih cevi kojima se upravlja na promisljen način. Svaki piksel, ili ćelija, sastoji se od malog kondenzatora sa tri elektrode. Električno praznjenje preko elektroda čini da plemeniti gasovi zatvoreni u ćeliji prelaze u stanje plazme kada se jonizuju. Plazma je električno neutralna, veoma jonizovana materija koja se sastoji od elektrona, pozitivnih jona i neutralnih čestica. Posto je električno neutralna, ona sadrzi podjednake količine elektrona i jona i po definiciji je dobar provodnik. Kada im se jednom dovede energija, ćelije plazme emituju ultraljubičastu (UV) svetlost koja onda udara o crvene, zelene i plave fosfore na prednjoj strani svakog piksela i oni počinju da svetle. U okviru svake ćeliji su stvarno tri podćelije od kojih jedna sadrzi crveni fosfor, druga plavi, a treća zeleni fosfor. Da bi se stvorile nijanse boja, intenzitetom svake od tri osnovne RGB boje mora da se upravlja nezavisno. Dok se to kod katodnih cevi radi modulisanjem struje elektronskog mlaza i samim tim i intenziteta emitovane svetlosti, kod PDP displeja se nijansiranje postize impulsnom kodovanom modulacijom Činjenica da su PDP displeji emisivni i da koriste fosfor znači da oni imaju izvanredan vidni ugao i performansu boje. Najveća prepreka koju treba da svaladaju plazma paneli je njihova nesposobnost da postignu glatku linearnu promenu od potpuno belog do potpuno tamnog. Poseban problem su tamne nijanse sivog, sto se posebno vidi prilikom prikazivanja filmova ili drugih video programa sa tamnim scenama.

Proizvodnja je jednostavnija nego u slučaju LCD displeja, a troskovi su slični onima kod proizvodnje katodnih cevi u istoj količini. U poredjenju sa TFT ekranima, koji ko13

riste fotolitografske i visoko-temperaturne procese u sobama sa visokim stepenom čistoće, PDP displeji mogu da se proizvode u manje čistim fabrikama, uz niske nemperature i jevtine direktne procese stampanja. Ipak, dokazalo se da je osnovno ograničenje plazma ekrana veličina piksela. Za sada proizvodjači ne mogu da vide kako da dobiju veličine piksela ispod 0,3 mm, čak ni na duži rok. Iz tih razloga, nije verovatno da će PDP displeji imati ulogu na glavnom trzistu PC računara. Na srednji rok, oni će verovatno ostati najpogodniji za TV i prezentacije za vise gledalaca, uz upotrebu velikih ekrana u rasponu od 25 do 70 inča.

14

Druge tehnologije monitora Displeji sa emisijom polja Neki veruju da će tehnologija displeja sa emisijom polja (FED - field emission display) – slika 6, biti najveća pretnja prevlasti LCD u areni panel displeja. FED displeji koriste dobro razvijenu tehnologiju lanca katoda-anoda-fosfor ugrađenu u katodne cevi, upotrebljavajući je u kombinaciji sa ćelijskom konstrukcijom matrice tačaka LCD displeja. Svaki crveni, zeleni i plavi pod-piksel je u stvari minijaturna vakuumska cev. Oni se prave od materijala kao što je molibden, iz koga elektroni mogu da se lako izvlače pomoću razlike u potencijalu, da bi udarali u crvene, zelene i plave fosfore na prednjem delu ćelije. Boja se prikazuje pomoću "polja sekvencijalne boje.

Slika 9. Displej sa emisijom polja Tanke katodne cevi Tehnologija radi na istim principima kao standardne cevi za slike koje koriste stoni računari i televizija. Mlazevi elektrona se okidaju sa negativno naelektrisanih elektroda ("katoda") kroz vakumske staklene cevi. Elektroni udaraju fosfore na prednjem delu cevi, prouzrokuju da oni zasvetle i tako stvaraju slike visoke rezolucije. U firmi Candescent Technologies su zamenili elektronske topove, kalemove za skretanje mlaza i maske konvencionalnih katodnih cevi sa perforiranom provodnom površinom kroz koju prolaze konični hladni katodni emitori koji se zovu Spindt katode. Polimeri koji emituju svetlost Polimer koji emituje svetlost (LEP - Light Emitting Polymer) je u najtešnjoj vezi sa LED diodom (Light Emitting Diode), ali dok svetlost kod LED proizvodi tradicionalni poluprovodnički materijal, LEP koristi specijalne polimere da bi postigao isti efekat. Jednostavno rečeno, udvojeni polimeri - kao što je poliprol i poliamin su plastični materijali sa fizičkim osobinama koje daju provodne karakteristike. Kad struja prolazi kroz ćeliju napravljenu od takvog materijala, molekularna struktura polimera je pobuđena i emituje svetlost. Izlazna efikasnost tog procesa se dramatično poboljšala

15

poslednjih godina, do tačke gde je registrovano zračenje svetlosti u spektru od plavog do infracrvenog. Digitalni procesori svetla (DLP) DLP firme Texas Instruments - takođe nazvan i čip ogledala - je jedna od najuzbudljivijih inovacija u tehnologiji displeja, jer je uspešno iskorišćen u komercijalne svrhe. U osnovi, čip ogledala predstavlja standardnu konstrukciju statičke memorije. Memorijski bitovi su smešteni u silicijumu u vidu naelektrisanja u ćelijama. Izolacioni sloj sa završnom obradom u vidu ogledala je stavljen iznad ćelije, a zatim izbrazdan da formira individualne ravne kvadrate. Kada se memorijski bit postavi, naelektrisanje u ćeliji privlači jedan ugao kvadrata. To menja ugao površine ogledala i slika se formira odbijanjem od nje. HAD tehnologija Svi ovde razmatrani displeji - bilo da su napravljeni od tečnih kristala, fosfora ili plastike - imaju jednu zajedničku osobinu: oni su dvodimenzionalni. Međutim, firma British je pokrenula razvoj Reality Vision projekta u saradnji sa izvesnim brojem stranih kompanija u cilju razvoja HAD tehnologije (eng. holographic autostereoscopic display - holografski autostereoskopski displej) i očekuje da uvede prave trodimenzionalne holografske ekrane na potrošačko tržište . HAD je jednostavna konverzija LCD tehnologije, gde je pozadinsko svetlo iz LCD zamenjeno sa holografskim optičkim elementom (HOE - holographic optical element). On je podeljen na dva skupa horizontalnih traka koji odgovaraju svakom oku. Rezultat je da levo oko vidi jednu sliku, a desno drugu, čime se postiže trodimenzionalni efekat.

16

Zaključak Sa razvojem svih računarskih komponenti razvijale su se i monitori. Svaka tehnologija ima svoje prednosti i mane i izbor vrste monitora je na samom korisniku. LCD monitori su nekoliko puta manjih dimenzija i nekoliko puta manje potrošnje, praktično bez zračenja i s boljim dizajnom. Međutim, od početka su postojali problemi koji su CRT monitore održavali u igri. Ako zanemarimo cenu, vernost prikaza i odziv jesu stvari koje su odvraćale ljude koji obrađuju grafiku i fotografije (pogotovo za štampu) i igrače od kupovine LCD monitora. U početku su LCD monitore kupovali korisnici koji nisu bili preterano zahtevni ni po jednom pitanju, a vremenom je kvalitet rastao, tako da se danas LCD monitori nalaze na sve većem broju radnih stolova PC korisnika i taj trend će se sigurno nastaviti. Nedostatak plazma monitora je je njihova nesposobnost da postignu glatku linearnu promenu od potpuno belog do potpuno tamnog, kao i teška i skupa popravka kvarova.

17

Literatura: Gookin D. (10th edition) “PCs For Dummies” Wiley Publishing Inc. Williams R. (July 1963) "Domains in liquid crystals" IEEE Global History Network, (July 31, 2012.) "First-Hand Histories: Liquid Crystal Display Evolution - Swiss Contributions" PCTechGuide.Com http://www.pctechguide.com/ http://www.wikipedia.org/

18