Monitory

1. Monitory

2. Monitor je pomerne zložitá periféria, jeho kvalitu posudzujeme mnohými parametrami. Obrazovka je veľká vákuová elektrónka. Skladá sa z anódy a katódy. Strana anódy je priehľadná, strana katódy je úzka, má tvar valca a jej úlohou je emitovať elektróny. Monitorje displej slúžiaci na zobrazovanie textových a grafických informácií v oblasti počítačov, najmä na zobrazovanie hlásení o stave systému a priebehu jeho činnosti. Na rozdiel od televízora obvykle nie je vybavený vysokofrekvenčným vstupným obvodom, resp. tunerom. Signál je do monitora prenášaný analógovo alebo digitálne. Zobrazovací prvok monitora môže byť klasická obrazovka (s príslušenstvom), LCD, plazmový displej a iné displeje („obrazovky“). Veľkosť monitora sa udáva v palcoch, pričom existujú monitory od 14" až po 29".

3. Monitory umožňujú prácu v 2 režimoch : • Textový režim – Používal sa v starších monitoroch. Obrazovka je rozdelená na malé políčka z nich každé zobrazí jeden znak. Najčastejšie je na displeji 80 stĺpcov a 25 riadkov. Tento režim vyhovuje na písanie textu. Má obmedzené farebné zobrazenie. Môže sa vytvoriť farebný text alebo pozadie. Môžu sa robiť jednoduché tabuľky a zobrazenia. V súčasnosti sa málo používa. • Grafický režim - Na obrazovke je rozložená matica bodov, uzavretím určitých bodov sa nakreslí obraz. Poskytuje veľmi dobré farebné možnosti. Dôležitý parameter je rozlišovacia schopnosť, udáva koľko pixelov tvorí jeden riadok, koľko riadkov je na obrazovke. Čím viac bodov vykresľuje tým je príjemnejší pre zrak. • Používajú sa tieto rozlišovacie možnosti: • 640 x 480 je to najstarší najpoužívanejší pre aplikáciu DOS • 800 x 600 používa sa pre Windows • 1024 x 768 štandardné, pomerne kvalitné spracovanie • 1280 x 1024 – 1600 x 1280 sú to špičkové módy. Umožňujú • vytvárať veľmi kvalitné zobrazenie vhodné aj pre časopisy • a knihy.

4. Princíp činnosti CRT monitora ELEKTRÓNOVÉ DELO: elektróny emitované z katódy sa pohybujú smerom k anóde a sú sústredenédo úzkeho zväzku, ktorý sa nazýva ELEKTRONOVÝ LÚČ. Medzi anódou a katódou sú riadiace mriežky a ich úlohou je lúč zaostriť a urýchľovať. Na hrdle obrazovky sú dva páry vychyľovacích cievok, horizontálne a vertikálne. Do cievok sa privádza prúd a tým sa vytvára premenlivé elektromagnetické pole, ktoré vychyľuje elektromagnetický lúč vodorovne aj zvislo. Na vnútornej strane obrazovky je luminofor. Je to látka, ktorá pri dopade elektromagnetického lúča sa rozsvieti. Lúč postupne rozsvecuje bod po bode v jednotlivých riadkoch a snímkach tým, že sa vytvára tzv. raster obrázku. Je zložený z veľkého množstva bodov, čím je ich viac tým je kvalitnejší.

5. FAREBNÉ MONITORY Náhľad na prechod lúčov maskou na luminofor • Zadnú časť tvorí tzv. elektrónové delo (katóda) • Anóda je priehľadná a rozšírená • Elektróny sú sústredené do elektrónového lúča • Pomocou vychyľovacích cievok (horizontálnych a vertikálnych) sa • elektrónový lúč vychyľuje vplyvom magnetického poľa • Na vnútornej strane je luminofor • Pred luminoforom je tieniaca maska, ktorá prepustí príslušný elektrónový lúč

6. Farebný monitor ma 3 elektrónové delá pre 3 základne farby: červená, zelená a modrá. Z týchto 3 farieb sa po zmiešaní vytvárajú ostatné farby. Pred tienidlom je zaradená tzv. maska, ktorá zabraňuje dopadu lúča na nesprávne miesto luminoforu . Používajú sa rôzne druhy monitorov, ktoré sa líšia konštrukciou masky a usporiadania elektrónových diel. MONITOR TYPU DELTA: Je to najstaršia farebná obrazovka. Má 3 elektrónové delá umiestnené v rohoch rovnostranného trojuholníka. Luminofor je zložený z 3 povrchov reagujúcich na 3 základné farby a tieto trojice sú usporiadané tiež v trojuholníku. Svetelný lúč musí dopadnúť na presne daný bod (červený na červený...) inak dôjde k porušeniu farby. Pred luminoforom je maska, ktorá má výrezy usporiadané do trojuholníka a jej úlohou je zabrániť dopadu lúča na nesprávny bod luminoforu. Dôležitým parametrom je vzdialenosť 2 rovnakých bodov. Čim je menšia, tým je zobrazenie jemnejšie a kvalitnejšie. Ak lúč dopadne na tienidlo má kruhový prierez. Ak sa lúč vychyľuje dopadá na tienidlo šikmo a prierez je elipsa, toto skreslenie spôsobí zakrivenie obrazu pretože je to výrez gule.

7. Toto skreslenie sa potláča prídavnými konvergenčnými obvodmi. Elektrónové delá sú usporiadané vedľa seba, maska má pozdĺžne výrezy a luminofor je usporiadaný v pásikoch a toto skreslenie sa musí upravovať. MONITOR TYPU TRINITRON: Je to japonská obrazovka vyrábaná vo viacerých prevedeniach firmou SONY. Delá sú 3 umiestnené v jednej rovine, krajné delá sú naklonené, aby sa lúče zbiehali. V novších typoch sú 3 delá nahradené jedným, ktoré eliminuje 3 lúče RGB. Tieniaca maska je vyrobená ako mriežka zo zvislých pruhov, ktoré sú na hornom a spodnom okraji spojené technologickými mriežkami a zvyšujú jej mechanickú pevnosť. Táto maska ma vyššiu priepustnosť a obraz ma zväčšenú ostrosť. Okrem tohto typu masky sa používa aj iná SCOT MUSK, kde sú prúžky pospájane navzájom do batérie a tým sú odstránené technologické prúžky

8. Trinitron technológia s jedným elektrónovým delom Klasická obrazovka s 3 elektrónovými delami

9. PARAMETRE CRT MONITOROV: • UHLOPRIEČKA- je to základný ukazovateľ kvality udáva sa v palcoch. • Špičkové monitory majú od 19“do 24“. Uhlopriečka súvisí • s rozlišovacou schopnosťou väčšia uhlopriečka požaduje väčšiu • pozorovaciu vzdialenosť. • VZDIALENOSŤ BODU (rozlíšenie) - Pre jemný obraz je treba, aby boli • luminiscenčné body čo najbližšie. V bežných obrazovkách je to 0,26mm • a v obrazovkách trinitron je to 0,24mm. • PLOCHOSŤ OBRAZOVKY - Sú zakrivené preto že sú výrezom • guľovej, alebo valcovej plochy. Nevýhodou sú rušivé odrazy svetla • a vznik skreslenia. • ULTRA PLOCHÉ OBRAZOVKY - lúč je kratší a musí sa robiť korekcia • dĺžky lúča. Tým je konštrukcia obrazovky zložitejšia. Používajú sa 3 • druhy obrazoviek a to bežná invarová obrazovka, obrazovka NATURAL • FLAT- pridáva rovnú plochu pred mierne vypuklú plochu obrazovky, • skutočná flat obrazovka.

10. VERTIKÁLNA VYCHYĽOVACIA FREKVENCIA - Je to frekvencia • napätia, ktorá sa privádza na vertikálne vychyľovacie cievky, ktoré • vychyľujú elektrónový lúč z hora dolu (po stĺpcoch). Vyššie frekvencie • zapríčiňujú blikanie obrazu. • INTERLACECH - je spôsob práce keď lúč vykresľuje každý druhý • riadok a obraz je zložený z párnej a nepárnej polsnímky. Používa sa • v starších monitoroch, v novších monitoroch sa používa neprekladový • režim, vykresľuje každý riadok. • HORIZONTÁLNA VYCHYĽOVACIA FREKVENCIA - Je to frekvencia • napätia na horizontálnych cievkach a jej hodnota závisí od rozlišovacej • schopnosti, pri rozlíšení 800 x 600 je frekvencia 75Hz, to znamená, že • vykreslí 600 riadkov a 75 snímkou a horizontálna frekvencia musí byť • 600 x 75 a to je 45KHz • ŠÍRKA PÁSMA - charakterizuje elektroniku monitora, monitory môže • mať niekoľko kombinácii závisí to od režimu prace.

11. TVAROVÉ SKRESLENIE OBRAZU - Je spôsobené zakrivením • obrazovky a vzniká pri vykresľovaní obrazu • 1) Súdkovitosť - je skreslenie v ktorom vzniká zaoblenie obrazu v rohoch • pracovnej plochy • 2) Trapezoit - je to lichobežníkové skreslenie kde horná a dolná základňa • nemajú rovnaké rozmery. • 3) Paralelogram - lichobežníkovité skreslenie kde horná a dolná základňa • nemajú rovnaké rozmery. • 4) Pootočenie obrazu • FAREBNÉ SKRESLENIE - Obraz sa ma bez skreslenia preniesť • a vytlačiť v rovnakých farbách. Jednotlivé monitory nezobrazia tie isté • farby rovnako. • ODMAGNETIZOVANIE - Vplyvom magnetického poľa sa môžu • magnetické cievky zmagnetizovať a tým budú nepresne vychyľovať • elektrónový lúč. Obraz bude nezaostrený. Väčšina monitorov sa pri štarte • automatický odmagnetizuje, monitory z väčšou uhlopriečkou majú • demagnetizačne tlačidlo označuje sa DEGA USS.

12. NEKONVERGENCIA - vzniká, ak elektrónový lúč rozsvieti nesprávny • bod dochádza k posunu farieb. • ŠETRENIE ENERGIE - monitor má veľkú spotrebu, preto sa používajú • šetriace režimy na zníženie spotreby: • STAND BY režim - pohotovostný režim, príkon klesá na strednú • hodnotu. • SUSPEND - je to režim lepšieho šetrenia výkonu ešte klesne. • DFF- monitor nepracuje má len žeravenú obrazovku. Do práce sa • monitor vracia po uplynutí tzv. zotavovacej doby a jej dĺžka závisí • od režimu šetrenia. • APM - je to vyššia forma šetrenia, vypína displej znižuje sa rotácia disku • a takt procesora, riadi sa biosom. • ACPI - je to riadenie spotreby vo windowse reguluje sa spotreba • všetkých súčiastok.

13. MULTIFREKVENČNÝ MONITOR • Každý monitor má určitú šírku frekvenčného pásma, pre každý bod prenáša informáciu o jeho polohe a farbe. Šírka pásma je teda veľká, monitory pracujú v rôznych zobrazovacích režimoch a nemajú len jednu konkrétnu frekvenciu, ale niekoľko kombinácii HAV frekvencii. • POUŽÍVAJÚ SA MONITORY: • S PEVNOU FREKVENCIOU - majú len obmedzený počet • frekvenčných kombinácii • MULTIFREKVENČNÉ MONITORY - multi scan môžu pracovať • s neobmedzeným množstvom frekvencii podľa rozsahu riadiacej • elektroniky. Je to výhodnejší spôsob práce a používa sa v súčasných • monitoroch. Riadiacou frekvenciou vytvára grafický adaptér monitor, • ktorý je schopný pracovať s ľubovoľnou frekvenciou.

14. OVLÁDANIE MONITORA: • Na monitore sú vyvedené určité ovládacie prvky : • sieťový vypínač • regulácia jasu a kontrastu, ovládanie posunu obrazu • chybný potenciometer spôsobí chvenie obrazu • digitálne je spoľahlivejšie ovládanie, nastavené hodnoty je možné uložiť do • pamäte, napr. pri rôznych rozlíšeniach ŽIARENIE MONITOROV: Monitory sú síce na rozdiel od televízorov prispôsobené na sledovanie zblízka, avšak vyžarujú žiarenie, ktoré môže byť užívateľovi škodlivé. A tak vznikla celá rada štandardov a noriem, ktoré obmedzujú žiarenie obrazovky a škodlivé vplyvy monitoru. Najznámejšia je pravdepodobne Energy Star - EPA, také monitory bývajú označené značkou MPR-II, TCO-92, TCO-95, TCO-99, Blue Angel a samozrejme aj iné. Normy užívateľovi zaisťujú, že mu nehrozí zo strany monitoru žiadne nebezpečie ujmy na zdraví. Stále však platí, že čím kratšiu dobu strávi užívateľ pred monitorom, tým menšej únave, bolesti očí či hlavy sa vystavuje.

15. TYPY ŽIARENIA: • elektromagnetické - vyžarujú ho body a zadná časť monitora • elektrostatické - súčasné displeje majú znížené anódové napätie aby sa • zobrazilo vyžarovanie sú označené LR • röntgenové napätie - displej je vybavený niekoľkými nátermi, sú • stanovené normy, ktoré stanovujú maximálne žiarenie Monitor s polarizačným filtrom eliminujúcim žiarenia

16. História LCD Počiatky technológie LCD siahajú do r. 1888, keď rakúsky botanik Friedrich Reinitzer spolu s Ottom Lehmannom zistili, že niektoré kryštály sa hneď netopia na kvapalinu, ale vytvárajú medzi kryštalickým a tekutým stavom ďalší stabilný stav. V tomto stave látka nie je tekutá ale ani pevná. Ako veľa ďalších objavov, aj tento ostal len v akademickej rovine. Ďalší krok smerom k praktickému využitiu tohto javu nastal až v polovici 60-tych rokov, keď vedci demonštrovali, že tekuté kryštály, ak sú stimulované elektrickým výbojom, môžu zmeniť vlastnosti svetla prechádzajúceho cez ne. Do tohto obdobia sa tiež datujú aj prvé funkčné LCD displeje, ale tieto prototypy boli ešte príliš nestabilné na masovú výrobu. Toto sa zmenilo začiatkom 70-tych rokov, keď bol objavený materiál so stabilnými vlastnosťami. Začína výroba prvých displejov, ktoré sa používajú v kalkulačkách namiesto dovtedy používaných LED displejov. Táto technológia, označovaná ako TN (twisted nematic) používala kryštály, ktoré sa pri budení elektrickým prúdom otočia o 90o, a pasívnu maticu. Na začiatku 80-tych rokov sa už TN-displeje masovo používali v kalkulačkách a hodinkách. Ale so vzrastajúcou zložitosťou v snahe zobraziť stovky riadkov informácií sa zhoršoval uhol pohľadu a kontrast medzi čiernou a bielou. Preto sa v r. 1985 sa objavuje na trhu nový typ displeja, označovaný ako STN (super twisted nematic). V tomto prípade sa kryštály otáčajú až o 240o. Farebné displeje s vysokým rozlíšením boli ďalším cieľom v tomto priemysle, ale na dosiahnutie tohto cieľa bolo potrebné adresovať veľké množstvo pixelov, a tak sa na konci 80-tych rokov objavuje na trhu prvý displej s aktívnou maticou. Riadenie pomocou aktívnej matice bolo využité už v polovici 70-tych rokov, ale vtedy bolo zavrhnuté ako príliš nákladné.

17. Princíp činnosti LCD monitorov LCD displeje nahrádzajú klasické anódové obrazovky. Spočiatku sa používali v prenosných počítačoch v súčasnosti sa používajú stále viac v rôznych druhoch PC. Využívajú materiál, ktorý ma niektoré vlastnosti tuhej latky i niektoré vlastnosti kvapaliny. LCD znamená: LIQUID CRYSTAL DISPLAY - display z tekutých kryštálov. Tekuté kryštáli sú tyčinkovité molekuly, ktoré tečú ako kvapalina. Displej LCD musí byť podsvetlený. Pod tekutými kryštálmi svieti svetlo. Najčastejšie je to elektroluminiscenčná výbojka. LCD buka svetlo tejto výbojky neprepusti alebo nechá prejsť. Na spodnej a hornej strane displeja sú polarizátory, ktoré prepúšťajú svetlo polarizovane vodorovne alebo zvislo medzi dvoma orientačnými kryštálmi, z ktorých sú zložené jednotlivé obrazové bunky. Ak je bunka v priechodnom stave nie je na ňu pripojene napätie a kryštáli sú potočené šrubovito. Svetlo z horizontálneho polarizátora LCD bunky pootočia do vertikálneho smeru. Svetlo prejde vertikálnym polarizátorom a jeden bod sa rozžiari.

18. Ak sú bunky v uzavretom stave, svetlo neprejde. Na kryštáli je pripojené striedavé napätie a tekuté kryštály sa vplyvom elektrického poľa otočia - usporiadajú. Svetlo prejde prvým polarizátorom, ale kryštály ho neotočia a preto neprejde druhým polarizátorom a bod displeja sa nerozsvieti. Ak sa mení veľkosť striedavého napätia, budú sa body zobrazovať s rôznou intenzitou svetla. LCD displej tvorí matica bodov - pixelov, ktoré sa rozsvietia rôznou intenzitou a vytvárajú obraz. Rozlišovacia schopnosť je daná počtom pixelov. LCD displeje: a) monochromatické - používajú sa málo b) farebné Vo farebných LCD monitoroch je pridaný ďalší filter, ktorý obsahuje 3 bunky pre každú základnú farbu, pre každý bod. Vo farebnom LCD monitore je pri tom istom rozlíšení 3x viac pixelov ako v čiernobielom. Podľa prevedenia sú displeje: 1) s pasívnou maticou STN a DSTN 2) s aktívnou maticou TFT 3) a TN Technológiou

20. Monitory s pasívnou maticou STN a DSTN STN displej: Nastavenie tekutého kryštálu v každom bode je riadene napätím na tranzistore. Na riadky a stĺpce sú napárené vodivé články a na stĺpcové vodiče sa pripája záporné napätie, na riadkové kladné. Na krížení vodičov vzniká elektrické pole, podľa ktorého sa orientujú kryštály, a tým sa riadi jas jednotlivých bodov. Takéto riadenie je pasívne. Pri rozlíšení 1024 x 768 má displej 1024 tranzistorov v horizontálnom a 768 tranzistorov vo vertikálnom smere. Kreslenie je pomerne pomalé, nezachytia sa rýchle zmeny obrazu. Nevýhodou je, že elektrické pole jedného bodu ovplyvňuje aj susedné body.

21. DSTN displej: Snaha o vylepšenie displejov pokračovala. Znížiť farebné skreslenie sa snažili firmy umiestnením dvoch STN displejov na seba. Pretože sa jedná o dvojicu displejov nesie označenie DOUBLE SUPER TWISTED NEMATIC. Prvá vrstva označovaná ako aktívna je ovplyvniteľná elektrickým pólom tak, že sa tyčinky prestanú otáčať. Druhá STN vrstva, ležiaca nad aktívnou sa nazýva pasívna a je elektrickým pólom twistovateľná, tyčinky sa otáčajú ako pri STN displejoch o 240o proti smeru hodinových ručičiek. Lom svetla dopadajúci na prvú vrstvu sa lomí rovnako ako pri STN paneloch. Druhá vrstva však vzniknutú chybu koriguje. Výsledkom tejto technológie je pomer jasu 10:1 a 24 bitov, farebné zobrazenie ( 16.7 mil. farieb). Nevýhody ako pomalé prekresľovanie a zotrvačnosť obrazu pri pohybe však naďalej pretrvali.

22. Monitory s aktívnou maticou TFT Za každým bodom sú 3 tranzistory, takže displej má viac ako 2 milióny tranzistorov. Je rýchlejší, vykresľuje aj rýchle zmeny obrazu. Pri tejto technike sa jedná o THIN FILM TRANSISTOR, čiže tenkofilmové tranzistorové displeje. Názov je odvodený od procesov používaných v technológii tenkých vrstiev. Vrstva však na rozdiel od STN displejov s konvenčným riadením kryštálov je osadzovaná tranzistormi. Každý z osadených tranzistorov má na starosti riadenie jedného bodu obrazu. Táto technika výrazne urýchľuje prekreslenie a znižuje reakčné doby obrazu. Odstránené sú aj chyby zobrazovania farieb. Naviac kontrastný pomer dosahuje hodnoty 100:1 a spotreba oproti DSTN displejov je nižšia. Základný stav kryštálu v TFT Zmena štruktúry tekutého kryštálu

23. TN technológia LCD (Liqiud Crystal Displays) – displej z tekutých kryštálov patrí k najrozšírenejším plochým obrazovkám. Medzi prvé ploche displeje zaraďujeme pasívne TN displeje. Tekuté kryštály sú v nich umiestnené medzi dvoma sklenenými doskami na ktorých sú nanesené elektródy a polarizačný filter. V dôsledku privádzaného napätia na elektródy, tyčinky transparentných tekutých kryštálov vďaka svojim optoelektronickým vlastnostiam priestorovo preorientujú a polarizujú svetlo prechádzajúce sklenenými doskami. V dôsledku toho polarizačný filter na danom mieste svetlo pohltí, čo sa optický javí ako čierny bod. Obraz vzniká na základe kontrastu pasívnych (bielych) a aktívnych (čiernych) bodov. Ak napätie privádzané na elektródy zrušíme, tyčinky sa vrátia do kľudového stavu a svetlo je prepúšťané cez polarizačnú vrstvu. Nevýhodou tejto technológie je dvojitý lom dopadajúceho svetla, pričom dôjde k pohlteniu niektorých jeho vlnových dĺžok. Toto ma za následok zmenu farby svetla. Množstvo pohltených vlnových dĺžok je závislé od výšky LC vrstvy. Bod na ploche sa neobjaví biely ale farebný tiež v dôsledku toho, že dopadajúce svetlo sa láme viac alebo menej podľa rôznych vlnových dĺžok každej farby. Tato vlastnosť sa popisuje v literatúre ako farebná chyba typická pre pasívne displeje. Slabý kontrast, ktorý je druhou nevýhodou tejto technológie je spôsobený pohlcovaním svetla sklenenými doskami v dôsledku čoho svetlo stráca na intenzite. Výsledný dosahovaný kontrast takto spôsobený bol 3:1 (biely bod je 3x svetlejší ako tmavý).

25. Iné typy monitorov Fero LCD (Feroelektrický displej): LCD bunky sú nahradené feroelektrickými, ktoré sú schopné zachovávať obraz až do nového impulzu bez prekresľovania a zároveň reagujú rýchlejšie ako LCD bunky. Táto technológia prináša lepší obraz ako STN, ale výroba je nákladná a naviac displeje sú ťažké, takže sú pre prenosné počítače nepoužiteľné. PLAZMOVÉ DISPLEJE (PD) Objavili sa v polovici 80-tych rokov. V týchto obrazovkách je zmes plynov neónu a argónu, ktorú elektrické pole donúti vyžarovať. Farba vzniká primiešaním svietiacich látok, ktoré sa aktivujú ultrafialovým žiarením plazmy. Nevýhodou je nedostatočná kvalita obrazu (reflexie poškodzujú kontrast a reprodukciu farby). Výhodami sú nízke ceny a dlhá životnosť. Uplatnili sa skôr ako televízne obrazovky ako počítačové monitory.

26. PLAZMATRONOVÉ DISPLEJE (PALC) (Plazma Adressed Liquid Crystal): Jedná sa o kombináciu techniky LCD a plazmy. Pomocou presne dávkovaného výboja plynov sa zapínajú a vypínajú tekuté kryštály. Celkový obraz sa potom skladá z asi 450 horizontálnych plazmových kanálov. Výhodou je jednoduchá stavba pre veľké a ľahké obrazovky, cenovo výhodná výroba, dobrá obrazová kvalita.

27. Zdroje: http://sk.wikipedia.org/wiki/Monitor_(displej) http://monitory.ic.cz/crt.html http://referaty-seminarky.sk/monitory---zakladna-charakteristika/ http://antiskola.eu/referaty/index.php?page=show_detail&come_from=list&obl=21&pg=8&id=9792 http://antiskola.eu/referaty/index.php?page=show_detail&come_from=list&obl=21&pg=8&id=9791