Характеристики и типы мониторов для персональных компьютеров (Определение понятия «монитор»)

Содержание:

Введение

Актуальность

Монитор, тот который мы видим сегодня перед нами на компьютере или ноутбуке прошел довольно длительный путь в своем развитии.

Если раньше для того, что бы получить результирующую информацию, результат выводился на печатающие устройства. Вначале это был осциллограф. Хотя изначально он использовался для других целей. Только в в 1950 году в Кембриджском университете электронно-лучевая трубка (ЭЛТ, или CRT, Cathode Ray Tube) осциллографа была использована для вывода графической информации.

И тат год за годом пока не появился первый монитор. И произошло это в далеком 1951 году. Реальный прорыв в представлении графической информации на экране дисплея произошел в Америке в рамках военного проекта на базе компьютера «Вихрь». Данный компьютер использовался для фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США.

Первая демонстрация «Вихря» состоялась 20 апреля 1951 года — радиолокатор посылал информацию о положении самолета компьютеру, и тот передавал на экран положение самолета-цели, которая отображалась в виде движущейся точки. Это был первый крупный проект, в котором электронно-лучевая трубка использовалась для отображения графической информации.

Потом появились первые векторные мониторы, затем появились мониторы с цветным изображение.

Наука не стоит на месте в данной области. И сегодня знание не только истории, но и различных типов мониторов для компьютера необходимо, для того, что бы определить какой нужен монитор и для каких целей.

Целью курсовой работы является изучение мониторов для персональных компьютеров.

Для достижения данной цели необходимо решение следующих задач:

• Определить понятия «монитор»;
• Рассмотреть классификации мониторов;
• Описать основные типы мониторов – ЭЛТ-монитор, LCD-монитор, сенсорный монитор, 3D монитор, OLED-монитор и проекционные. Принцип их работы.

Объектом исследования данной курсовой работы типы мониторов. Предметом исследования выступают мониторы для персональных компьютеров.

Работа состоит из введения, двух глав («Сущность понятия «монитор компьютера»», «Типы мониторов»), заключения и списка использованной литературы.

Глава 1.Сущность понятия «монитор компьютера»

1.1Определение понятия «монитор»

Если вернуться к истории, то первые ЭВМ были не такие как сегодня, они существенно отличались. Основное отличие состояло в том, что они были вообще без монитора и информация выводилась в виде распечатки, понятных только специалистам.

В 1981-ом году IBM представила первый персональный компьютер, который состоял из трёх частей: клавиатуры, системного блока и монитора. В этом же году компания IBM выпустила монохромные дисплеи, поддерживающие видеоадаптер MDA (Monochrome Display Adapter), что принесло компьютерам резкость изображения. Чуть позже появились мониторы, которые поддерживали новый стандарт CGA (Color Graphics Adapter) для цветной графики. Они передавали четыре цвета и давали разрешение 320 x 200 пикселей. Далее IBM уже к 1984-му году представила улучшенный стандарт EGA (Enhanced Graphics Adapter). Теперь мониторы отображали 16 цветов и имели разрешение экрана 640 x 350 пикселей. В 1987-ом году IBM представила следующий стандарт для видеоадаптеров и мониторов – VGA (Video Graphics Array). Этот стандарт для передачи цветовой информации предполагал использование аналогового сигнала, который разрешал использовать VGA-мониторы совместно с последующими адаптерами новых поколений, способных осуществлять вывод большего количества цветов. На 1987-ой год мониторы при разрешении 640x480 пикселей были способны отображать уже 254 цвета.

В 90-х годах вместе с прогрессом в создании комплектующих для компьютеров развивались и компьютерные мониторы, которые достигли цветопередачи в 16,8 миллионов цветов при разрешении 1600 x 1200 пикселей. Однако распространённые в то время мониторы на основе электронных лучевых трубок (ЭЛТ-мониторы) обладали целым рядом серьёзных недостатков, основными из которых были их громоздкость и высокая величина электромагнитного излучения. Тем не менее можно смело утверждать, что до начала 21-го века была эра ЭЛТ-мониторов. Однако вскоре разрабатывавшиеся ещё с шестидесятых годов дисплеи на основе жидких кристаллов громко заявили о себе. Поначалу это были очень несовершенные конструкции, которые не могли похвастаться ни размерами экрана, ни цветопередачей, ни контрастностью. В восьмидесятых они лишь нашли применение в качестве дисплеев калькуляторов и электронных часов. Однако вскоре с развитием новых материалов и технологий они сперва достигли по всем параметрам ЭЛТ – мониторы, а скоро по некоторым параметрам и превзошли их.

Как замечаем, развитие техники не стояло на месте, а развивалось быстрыми темпами. Так как появилась необходимость оснастить ЭВМ специальным устройством, которое бы отображало результат работы и текущее состояние компьютера. Таким устройством стал монитор (дисплей) на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), прообразом которого послужил обычный телевизор. Первоначально мониторы могли показывать только текстовые символы, но с прогрессом аппаратного и программного обеспечения (прежде всего видеокарт и графического интерфейса) мониторы стали отображать любую графическую информацию.

Монитор — это устройство, которое преобразует информацию, хранящуюся в памяти компьютера, в изображение. Большинство начинающих пользователей считают монитор главной составляющей компьютера. Это не так — монитор лишь доводит информацию до пользователя, но не хранит ее (подобно тому, как Телевизор преобразует поступающий через антенну сигнал в видеоизображение)^[1].

Мониторы входят в 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.

Первоначально мониторы могли показывать только текстовые символы, но с прогрессом аппаратного и программного обеспечения (прежде всего видеокарт и графического интерфейса) мониторы стали отображать любую графическую информацию^[2].

Следует различать два понятия монитор и дисплей компьютера, так как:

Монитор компьютера — компактный прибор с собственным экраном для отображения графической информации, применительно к компьютерам синоним дисплея.

Дисплей компьютера — устройство отображения визуальной информации, применительно к компьютерам синоним монитора.

Следует отметить и тот факт, что авторы понятия мониторы и дисплей рассматривают как синонимы^[3]. Но это не совсем правильно, так как: главным элементом монитора является дисплей. Дисплей - это часть монитора, на которой отображаются данные.

Относительно стационарного компьютера, монитор – это некое устройство с дисплеем и кнопками управления им, предназначенное для отображения сформированной особым образом информации видеокартой компьютера, расположенной в большинстве случаев в системном блоке.

1.2 Классификация мониторов

В зависимости от критериев взяты в основание классификации различают различные типы мониторов. Рассмотрим несколько классификация мониторов.

По виду выводимой информации мониторы делятся на

• алфавитно-цифровые мониторы в свою очередь делятся на:
  • мониторы, которые отображают только алфавитно-цифровую информацию
  • мониторы, которые отображают псевдографические символы;
  • интеллектуальные мониторы, которые обладают редакторскими возможностями и осуществляют предварительную обработку данных
• мониторы, которые используются для вывода текстовой и графической (в том числе видео-) информации. Они в свою очередь делятся на:
  • векторные мониторы (vector-scan display);
  • растровые мониторы (raster-scan display) — применяются практически в каждой графической подсистеме компьютера.

По типу экрана мониторы делятся на:

• ЭЛТ — монитор на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)
• ЖК — жидкокристаллические мониторы (англ. liquid crystal display, LCD)
• Плазменный — на основе плазменной панели (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel)
• Проектор — видеопроектор и экран, размещённые отдельно или объединённые в одном корпусе (как вариант — через зеркало или систему зеркал); и проекционный телевизор
• LED-монитор — на технологии LED (англ. light-emitting diode — светоизлучающий диод)
• OLED-монитор — на технологии OLED (англ. organic light-emitting diode — органический светоизлучающий диод)
• Виртуальный ретинальный монитор — технология устройств вывода, формирующая изображение непосредственно на сетчатке глаза
• Лазерный — на основе лазерной панели (пока только внедряется в производство).

По размерности отображения мониторы делятся на:

• двумерный (2D) — одно изображение для обоих глаз;
• трёхмерный (3D) — для каждого глаза формируется отдельное изображение для получения эффекта объёма.

По типу видеоадаптера мониторы делятся на:

1. HGC
2. CGA
3. EGA
4. VGA/SVGA

По типу интерфейсного кабеля мониторы делятся на:

• композитный
• компонентный
• D-Sub
• DVI
• USB
• HDMI
• DisplayPort
• S-Video
• Thunderbolt^[4]

Глава 2 Типы мониторов

2.1 ЭЛТ-мониторы

По физическим принципам формирования изображения мониторы можно подразделить на:

1) мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) или вакуумного кинескопа (LD, CRT (Cathode Ray Tube) – катодно-лучевая трубка);

2) жидкокристаллические экраны (LCD – Liquid Crystal Display);

3) плазменные мониторы^[5].

Рассмотрим мониторы на основе электронно-лучевой трубки (CRT (Cathode Ray Tube) – мониторы).

Еще несколько лет тому назад такие мониторы были на пике своей популярности. Сегодня они заменены другими типами мониторов, которые будут рассмотрены в данной главе работы далее.

Название данных мониторов говорит, что в основании такого монитора лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить "электронно-лучевая трубка" (ЭЛТ). В литературе такие мониторы получили название кинескопом^[6].

Изображение в мониторах, построенных на основе электронно-лучевой трубки и кинескопа, создается электронной пушкой. Трубка посылает лучи на слой люминофора на экране, заставляет люминофор светиться.

Несмотря на то что изображение на экране кажется нам статичной картинкой, на деле оно обновляется большое число раз в секунду. Этого мы обычно не замечаем. Луч, попадая на люминофор, «рисует» изображение по точкам, от одного края к другому, построчно сверху вниз. Характеристика, обозначающая сколько раз в секунду прорисуется весь экран, называется частотой обновления экрана (или частотой регенерации) измеряется в герцах.

Если частота обновления экрана равна 60 Гц, то глаз замечает это: кажется, что экран неприятно и непрерывно мерцает. Такова частота у большинства бытовых телевизоров. За монитором с частотой обновления экрана равной 60 Гц работать нельзя, потому что это приводит к быстрому утомлению и даже к головной боли, а если работать регулярно, то и к ухудшению зрения^[7].

Устройство ЭЛТ цветного изображения показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Устройство ЭЛТ цветного изображения

   1 — Электронные пушки.

   2 — Электронные лучи.

   3 — Фокусирующая катушка.

   4 — Отклоняющие катушки.

   5 — Анод.

   6 — Маска, благодаря которой красный луч попадает на красный люминофор, и т. д.

   7 — Красные, зелёные и синие зёрна люминофора.

   8 — Маска и зёрна люминофора (увеличенно).

Показанный рисунок демонстрирует, что монитор на основе электронно-лучевой трубке ничем не отличается от обычного телевизора.

Технология работы этих мониторов старая, обкатанная в течение нескольких десятилетий, а потому ЭЛТ-мониторы сегодня — довольно совершенные и недорогие устройства. На их стороне — отличная яркость и контрастность изображения, низкая цена, а следовательно, и доступность.

Но есть и минусы — вес и габариты ЭЛТ-монитора ну никак не вписываются в сегодняшние представления о компьютере как о миниатюрном устройстве. Прибавьте сюда колоссальное энергопотребление, а также вредное воздействие излучения на пользователя... и станет ясно, что миру срочно требуется альтернатива^[8].

Этой альтернативой уже сегодня становятся плоские и тонкие мониторы на основе жидкокристаллической матрицы (ЖК-мониторы).

2.2 LCD  -мониторы

Жидкокристаллические дисплеи были разработаны в 1963 году в исследовательском центре Дэвида Сарнова компании RCA (Принстон, штат Нью-Джерси).

Жидкокристаллические мониторы начинают становиться стандартом в корпоративных системах, но до полного вытеснения ими электронно-лучевых мониторов из обычных систем потребуется еще несколько лет.

"Сердцем" любого жидкокристаллического монитора является LCD-матрица (Liquid Cristall Display). ЖК-панель представляет из себя сложную многослойную структуру. Упрощенная схема цветной TFT LCD-панели представлена на Рисунке А.1 (См. Приложение А).

Принцип работы любого жидкокристаллического экрана основан на свойстве жидких кристаллов изменять (поворачивать) плоскость поляризации проходящего через них света пропорционально приложенному к ним напряжению. Если на пути поляризованного света, прошедшего через жидкие кристаллы, поставить поляризационный светофильтр (поляризатор), то, изменяя величину приложенного к жидким кристаллам напряжения, можно управлять количеством света, пропускаемого поляризационным светофильтром. Если угол между плоскостями поляризации прошедшего сквозь жидкие кристаллы света и светофильтра составляет 0 градусов, то свет будет проходить сквозь поляризатор без потерь (максимальная прозрачность), если 90 градусов, то светофильтр будет пропускать минимальное количество света (минимальная прозрачность).

Таким образом, используя жидкие кристаллы, можно изготавливать оптические элементы с изменяемой степенью прозрачности. При этом уровень светопропускания такого элемента зависит от приложенного к нему напряжения. Любой ЖК-экран у монитора компьютера, ноутбука, планшета или телевизора содержит от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов таких ячеек, размером долей миллиметра. Они объединены в LCD-матрицу и с их помощью мы можем формировать изображение на поверхности жидкокристаллического экрана^[9].

Жидкие кристаллы были открыты еще в конце XIX века. Однако первые устройства отображения на их основе появились только в конце 60-х годов XX века. Первые попытки применить LCD-экраны в компьютерах были предприняты в восьмидесятых годах прошлого века. Первые жидкокристаллические мониторы были монохромными и сильно уступали по качеству изображения дисплеям на электронно-лучевых (ЭЛТ) трубках. Главными недостатками LCD-мониторов первых поколений были:

• - низкое быстродействие и инерционность изображения;

• - «хвосты» и «тени» на изображении от элементов картинки;

• - плохое разрешение изображения;

• - черно-белое или цветное изображение с низкой цветовой глубиной;

• - и т.п.

Однако, прогресс не стоял на месте и, со временем, были разработаны новые материалы и технологии в изготовлении жидкокристаллических мониторов. Достижения в технологиях микроэлектроники и разработка новых веществ со свойствами жидких кристаллов позволило существенно улучшить характеристики ЖК-мониторов.

Устройство и работа TFT LCD матрицы.

Одними из главных достижений стало изобретение технологии LCD TFT-матрицы – жидкокристаллической матрицы с тонкопленочными транзисторами (Thin Film Transistors). У TFT-мониторов кардинально возросло быстродействие пикселей, выросла цветовая глубина изображения и удалось избавиться от «хвостов» и «теней».

Структура панели, изготовленной по TFT технологии, приведена на Рисунке А.2 (См. Приложение А).

Полноцветное изображение на ЖК-матрице формируется из отдельных точек (пикселей), каждая из которых состоит обычно из трех элементов (субпикселей), отвечающих за яркость каждой из основных составляющих цвета - обычно красной (R), зеленой (G) и синей (B) - RGB. Видеосистема монитора непрерывно сканирует все субпиксели матрицы, записывая в запоминающие конденсаторы уровень заряда, пропорциональный яркости каждого субпикселя. Тонкопленочные транзисторы (Thin FilmTrasistor (TFT) - собственно, поэтому так и называется TFT-матрица) подключают запоминающие конденсаторы к шине с данными на момент записи информации в данный субпиксель и переключают запоминающий конденсатор в режим сохранения заряда на все остальное время.

Напряжение, сохраненное в запоминающем конденсаторе TFT- матрицы, действует на жидкие кристаллы данного субпикселя, поворачивая плоскость поляризации проходящего через них света от тыловой подсветки, на угол, пропорциональный этому напряжению. Пройдя через ячейку с жидкими кристаллами, свет попадает на матричный светофильтр, на котором для каждого субпикселя сформирован свой светофильтр одного из основных цветов (RGB). Рисунок взаиморасположения точек разных цветов для каждого типа ЖК-панели разный, но это отдельная тема. Далее, сформированный световой поток основных цветов поступает на внешний поляризационный фильтр, коэффициент пропускания света которого зависит от угла поляризации падающей на него световой волны. Поляризационный светофильтр прозрачен для тех световых волн, плоскость поляризации которых параллельна его собственной плоскости поляризации. С возрастанием этого угла, поляризационный фильтр начинает пропускать все меньше света, вплоть до максимального ослабления при угле 90 градусов. В идеале, поляризационный фильтр не должен пропускать свет, поляризованный ортогонально его собственной плоскости поляризации, но в реальной жизни, все-таки небольшая часть света проходит. Поэтому всем ЖК-дисплеям свойственна недостаточная глубина черного цвета, которая особенно ярко проявляется при высоких уровнях яркости тыловой подсветки.

В результате, в LCD-дисплее световой поток от одних субпикселей проходит через поляризационный светофильтр без потерь, от других субпикселей - ослабляется на определенную величину, а от какой-то части субпикселей практически полностью поглощается. Таким образом, регулируя уровень каждого основного цвета в отдельных субпикселях, можно получить из них пиксель любого цветового оттенка. А из множества цветных пикселей составить полноэкранное цветное изображение^[10].

Следует отметить, что жидкокристаллические дисплеи потребляют мощность на 70 % меньше, чем их электронно-лучевые «собратья». Жидкокристаллические мониторы применяются в конструкции портативных компьютеров (ноутбуков), также существует множество моделей LCD-дисплеев для настольных ПК^[11].

2.3 Сенсорный монитор

Сенсорные мониторы отличаются от обычных мониторов тем, что они имеют на поверхности экрана специальное покрытие, которое чувствительно к прикосновениям и передает координаты этого прикосновения через специальный драйвер в операционную систему^[12].

Такие дисплеи используются для создания множества устройств - планшетов, мобильных телефонов, ридеров, справочных устройств и кучи другой периферии. Сенсорный экран позволяет заменить многочисленные механические кнопки, и это очень удобно, поскольку в этом случае они объединяют и дисплей, и высококачественное устройство ввода. Уровень надежности устройств значительно повышается, ведь механические части отсутствуют.

В настоящее время сенсорные экраны принято подразделять на несколько видов, в зависимости от используемой технологии:

— резистивная,

— поверхностно-акустическая,

— емкостная,

— инфракрасная^[13].

Кроме того, дисплеи могут создаваться на основе поверхностно-акустических волн либо инфракрасных лучей. Насчитывается уже несколько десятков запатентованных технологий. В наше время чаще всего используются емкостные и резистивные экраны. Их и рассмотрим подробнее.

Резистивный экран.

Самый простой вид – это четырехпроводной, который состоит из специальной стеклянной панели, а также пластиковой мембраны. Пространство между стеклом и пластиковой мембраной обязательно должно заполняться микроизоляторами, которые могут надежно изолировать токопроводящие поверхности друг от друга. По всей поверхности слоев установлены электроды, являющиеся тонкими пластинками, сделанными из металла. В заднем слое электроды находятся в вертикальном положении, а в переднем слое – в горизонтальном для того, чтобы могло производиться вычисление координат. Если на дисплей нажать, то панель и мембрана автоматически замкнутся, а специальный датчик будет воспринимать нажатие, преобразовывая его в сигнал. Наиболее усовершенствованным видом считаются восьмипроводные дисплеи, которые отличаются высоким уровнем точности. Однако данные экраны отличаются низким уровнем надежности и недолговечностью. Если же важно, чтобы дисплей был надежным, необходимо остановить выбор на пятипроводном его виде^[14].

Рисунок 2. Резистивный экран, где

1 - стеклянная панель, 2 - резистивное покрытие, 3 - микроизоляторы, 4 - пленка с проводящим покрытием

Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах.

Данный дисплей всегда выполняется в виде стеклянной панели, в которую встроены пьезоэлектрические преобразователи, расположенные по разным углам. По периметру также находятся отражающие, приемные датчики. Контроллер отвечает за формирование сигналов, частота которых является высокой. После этого сигналы всегда посылаются на пьезоэлектрические преобразователя, которые могут преобразовывать поступившие сигналы в акустические колебания, отражающиеся впоследствии от отражающих датчиков. Затем волны могут улавливаться приемниками, повторно посылаться на пьезоэлектрические преобразователи, после чего превращаются в электрический сигнал. Если нажать на дисплей, то энергия акустических волн будет частично поглощена. Приемники отличаются восприимчивостью к подобным изменениям, а процессор может вычислить точки касания. Основным преимуществом является то, что сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах отслеживают координаты точки нажатия, силу нажатия. Дисплеи данного вида отличаются долговечностью, ведь они могут выдержать 50 миллионов касаний. Чаще всего их используют для игровых автоматов, справочных системах. Следует учитывать то, что работа такого дисплея может быть неточной в условии окружающих шумов, вибрации, акустического загрязнения^[15].

Рисунок 3. Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах.

Емкостный экран

Емкостные сенсорные панели покрыты материалом, содержащие электрический заряд. Когда к панели прикасаются, точка соприкосновения получает небольшой заряд. Цепь расположена по всем углам панели, измеряет заряд и посылает информацию в диспетчер для обработки. Емкостные сенсорные панели должны быть использованы прикосновением пальцев, в отличие от резистивных и ПАВ панелей, которые могут быть использованы пальцем или пером. Попадание пыли или воды, не влияют на работу емкостных сенсорных панелей^[16].

Емкостные дисплеи могут выдержать до 200 миллионов нажатий, они отличаются средним уровнем точности, но, увы, они боятся любого влияния жидкостей.

Экран с сеткой инфракрасных лучей.

Принцип работы подобных дисплеев является простым, и он в какой-то степени похож на матричный. В этом случае проводники заменяют специальными инфракрасными лучами. Вокруг данного экрана проходит рамка, в которой есть встроенные излучатели, а также приемники. Если нажать на экран, то некоторые лучи будут перекрываться, и они не могут достигнуть собственного пункта назначения, а именно приемника. В итоге контроллер вычисляет место контакта. Подобные экраны могут пропускать свет, они долговечны, поскольку чувствительного покрытия нет и механического касания не происходит вообще. Однако такие дисплеи в настоящий момент не отвечают высокой точности и боятся любых загрязнения. Зато время диагональ рамки такого дисплея может достигать 150 дюймов^[17].

Рисунок 4. Экран с сеткой инфракрасных лучей.

2.4 3D монитор

Стереодисплей, он же 3D дисплей или трёхмерный дисплей — общие названия для устройств визуального отображения информации, позволяющих создавать у зрителя иллюзию частичного либо полного погружения в сцену и наличия реального объёма у демонстрируемых объектов^[18].

Само определение «трёхмерный» в отношении средств вывода графической информации связано с употреблением СМИ термина «3D» в отношении как стереоскопических технологий, так и (псевдо)трёхмерной (объёмной) компьютерной графики, несмотря на различие сути терминов «объёмность» и «стереоскопичность». Единственным методом, позволяющим получить действительно трёхмерное изображение, является использование голограмм. Для создания голограммы требуется лазер. Создание одной голограммы — достаточно длительный процесс. Но микроструктуру голограммы (6000 линий на миллиметр), невозможно пока ни записать, ни воспроизвести имеющимися электронными методами. Поток данных для передачи данных с 1 мм2 голограммы (минимальный размер зрачка как минимальный разумный размер экрана) соответствует примерно потоку телевидения сверхвысокой чёткости 8K UHDTV, что само по себе уже проблема. Учитывая цветность, поток данных становится как минимум втрое больше^[19].

На сегодняшний день уже несколько компаний налаживают 3D-монитора. Фирма Sharp представила жидкокристаллический 15-дюймовый 3D-монитор по цене в $1500, что в 5 раз превышает стоимость обычного, двухмерного, LCD-дисплея.

    О сроках массового производства пока не сообщается, но тенденция обнадеживает. Немецкая компания ACT Kern продает свои трехмерные дисплеи уже около года.

Такой монитор будет незаменим для научных исследований, медицины, проектирования, да и рядовой пользователь не откажется сыграть в трёхмерную игрушку. Естественно, для новой технологии потребуется иное программное обеспечение, но при развитии рынка 3D за этим дело не встанет^[20].

2.5 OLED-мониторы

Органический светодиод (англ. Organic Light-Emitting Diode (OLED) — органический светоизлучающий диод) — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, который эффективно излучает свет, если пропустить через него электрический ток. На его основе и изготовлены OLED-мониторы. Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, нежели производство жидкокристаллических дисплеев.

Принцип действия

Рисунок 5. Схема 2-х слойной OLED-панели

Для создания органических светодиодов (OLED) используются тонкопленочные многослойные структуры, состоящие из слоев нескольких полимеров. При подаче на анод положительного относительно катода напряжения, поток электронов протекает через прибор от катода к аноду. Таким образом катод отдает электроны в эмиссионный слой, а анод забирает электроны из проводящего слоя, или другими словами анод отдает дырки в проводящий слой. Эмиссионный слой получает отрицательный заряд, а проводящий слой положительный. Под действием электростатических сил электроны и дырки движутся навстречу друг к другу и при встрече рекомбинируют. Это происходит ближе к эмиссионному слою, потому что в органических полупроводниках дырки обладают большей подвижностью, чем электроны. При рекомбинации происходит понижение энергии электрона, которое сопровождается испусканием (эмиссией) электромагнитного излучения в области видимого света. Поэтому слой и называется эмиссионным. Прибор не работает при подаче на анод отрицательного относительно катода напряжения. В этом случае дырки движутся к аноду, а электроны в противоположном направлении к катоду, и рекомбинации не происходит. В качестве материала анода обычно используется оксид индия, легированный оловом. Он прозрачный для видимого света и имеет высокую работу выхода, которая способствует инжекции дырок в полимерный слой. Для изготовления катода часто используют металлы, такие как алюминий и кальций, так как они обладают низкой работой выхода, способствующей инжекции электронов в полимерный слой^[21].

2.6 Проекционные мониторы

Следует отметить и проекционные мониторы. Это система, которая состоит из проектора и поверхности для проецирования.

Проектор представляет собой отдельное устройство, которое подключается к выходу видеокарты, проигрывателю DVI) или видеомагнитофону. Внутри проектора содержится матрица (такая же, как в ЖК-мониторах, только маленькая), сквозь которую светит луч от мощной лампы. Полученное таким образом световое пятно фокусируется объективом и проецируется на любую белую поверхность (но лучше использовать специально предназначенные для этого экраны)^[22].

Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора — экран.

В паре с компьютером используется именно мультимедийный проектор (также используется термин «Цифровой проектор»).На вход устройства подаётся видеосигнал в реальном времени (аналоговый или цифровой). Устройство проецирует изображение на экран. Возможно при этом наличие звукового канала^[23].

Следует отметить, что на данный момент есть различные способы формирования проекционных изображений. Способы формирования проекционных изображений можно разделить три группы:

излучающие, например - CRT,

просветные, например LCD, и

отражающие, например LCoS и DLP.1

Каждая из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки, которые и определяют популярность той или иной системы на рынке.

Заключение

Курсовая работы состоит из двух глав.

В первой главе дано определение понятия монитор, причем следует отметить, что понятия монитор и дисплей являются синонимами, так как монитор компьютера — компактный прибор с собственным экраном для отображения графической информации, применительно к компьютерам синоним дисплея, а дисплей компьютера — устройство отображения визуальной информации, применительно к компьютерам синоним монитора. Так же в данной главе рассмотрена классификация мониторов.

Во второй главе курсовой работы рассмотрены различные типы мониторов.

В результате проведенного исследования литературы по данной теме можно заключить, что мониторы эволюционировали от трубки к пластине.

ЭЛТ. Этот вид относится уже к ушедшим в небытие. Если у кого-то он и есть, то это остатки былой роскоши. В основе этого вида лежит Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Помните пузатые мониторы? Так это они. Правда чуть позже пузатость убрали и стали выпускать уже плоские ЭЛТ-мониторы. У меня первый компьютер был как раз ЭЛТ. Тяжелый был зараза, но в то время очень хороший.

LCD. Это уже более современный вид мониторов, который называют жидкокристаллическими (liquid crystal display). Мониторы уже потеряли былую тяжесть, являются тонкими и удобными. Качество картинки заметно лучше, а энергопотребление гораздо меньше, чем у ЭЛТ. Здесь используются люменистцентные лампы.

LED. Это тоже разновидность жидкокристаллических мониторов, но уже намного современнее и лучше. Технология подразумевает использование светоизлучающих диодов, что обеспечивает лучшую цветопередачу и более хорошее качество по сравнению с LED. Хотя некоторые даже и не заметят разницы между LCD и LED.

Библиография

1. Ташков, П. Энциклопедия компьютера. – СПб.: Питер, 2009
2. Персональный компьютер. /С. В. Глушаков, А. С. Сурядный, Т. С Хачиров. – М.: АСТ, 2010. – 475с.
3. Степанов А. Н. Информатика: Учебник для вузов. 6-е изд. — СПб.: Питер, 2015. — 720с. - ISBN 978-5-496-01813-5
4. Монитор (устройство) [онлайн]- URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%80_(%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE) (дата обращения 27.02016)
5. Колесниченко, О. В. Аппаратные средства PC / О. В. Колесниченко. И. В. Шишигин, В. Г. Соломенчук. — 6-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург. 2010. — 800 е.: ил. — (В подлиннике)).
6. Зубов А. В., Шахов М. В. Компьютер. Windows. Программы. - М.: ОЛМА-ПРЕСС 2006. - 272 с: ил. — (Школа домашнею компьютера). ISBN 5-224-05417-6
7. Леонтьев В. П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2005. — М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. - 800 с: ил. ISBN 5-94849-713-5
8. Леонтьев В. П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2004. - 734 с. - ISBN 5-94849-531-0
9. Ватаманюк А. Апгрейд компьютера. Популярный самоучитель. — СПб.: Питер, 2005. — 332 с.
10. Холмогоров В. Занимательный компьютер. Самоучитель. —СПб.: Питер, 2004. — 236 с.
11. Грошев А. С. Информатика: Учебник для вузов / А.С. Грошев. - Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. - 470 с. - ISBN 978-5-261-00480-6
12. Гонмцапов А. Л. Google Android: системные компоненты и сетевые коммуникации. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 384 с: ил. — (Профессиональное программирование) ISBN 978-5-9775-0666-3
13. Как работает сенсорный экран [онлайн] - URL: http://howitworks.iknowit.ru/paper1342.html (дата обращения 22.09.2016)
14. Официальный сайт "Гимназия №102" г. Казань // Принцип действия ЭЛТ-монитора [онлайн] - URL: http://informatika.edusite.ru/slovar_10.htm (дата обращения 24.09.2016)
15. Официальный сайт фирмы "C.O.M.P.O.N.E.T.S" // Что такое 3D монитор [онлайн] - URL:http://componets.ucoz.ru/publ/chto_takoe_3d_monitor/1-1-0-39 (дата обращения 25.09.2016)
16. Стереодисплей [онлайн] - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%B9 (дата обращения 25.09.2016)
17. Органический светодиод [онлайн] - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4 (дата обращения 25.09.2016)
18. Г. Кондратьев, В. Пташинский Железо ПК / учебник. - СПб.: Питер, 2008. 64с.
19. Монитор [онлайн] - URL: http://www.tofmal.ru/projects/contest/ber/monitors.html (дата обращения 25.09.2016)

Приложение А

Рисунок А.1. ЖК-монитор. Принцип работы LCD-технологии.

Рисунок А.2. Схема структуры TFT LCD матрицы.

1. Ташков, П. Энциклопедия компьютера. – СПб.: Питер, 2009 ↑

2. Персональный компьютер. /С. В. Глушаков, А. С. Сурядный, Т. С Хачиров. – М.: АСТ, 2010. – с. 330 ↑

3. Степанов А. Н. Информатика: Учебник для вузов. 6-е изд. — СПб.: Питер, 2015. — с. 81 ↑

4. Монитор (устройство) [онлайн]- URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%80_(%D1%83%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE) (дата обращения 27.02016) ↑

5. Ташков, П. Компьютер. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2009. С. 31 ↑

6. Колесниченко, О. В. Аппаратные средства PC / О. В. Колесниченко. И. В. Шишигин, В. Г. Соломенчук. — 6-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург. 2010. — с. 346 ↑

7. Зубов А. В., Шахов М. В. Компьютер. Windows. Программы. - М.: ОЛМА-ПРЕСС 2006. – с. 60 ↑

8. Леонтьев В. П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2005. — М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. – с. 88 ↑

9. Леонтьев В. П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2004. – с. 99 ↑

10. Ватаманюк А. Апгрейд компьютера. Популярный самоучитель. — СПб.: Питер, 2005. — с. 181 ↑

11. Холмогоров В. Занимательный компьютер. Самоучитель. —СПб.: Питер, 2004. — с. 100 ↑

12. Грошев А. С. Информатика: Учебник для вузов / А.С. Грошев. - Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. - с. 100 ↑

13. / Грошев А. С. Информатика: Учебник для вузов / А.С. Грошев. - Архангельск, Арханг. гос. техн. ун-т, 2010. – с. 101 ↑

14. Гонмцапов А. Л. Google Android: системные компоненты и сетевые коммуникации. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — с. 310 - 311 ↑

15. Как работает сенсорный экран [онлайн] - URL: http://howitworks.iknowit.ru/paper1342.html (дата обращения 22.09.2016) ↑

16. Официальный сайт "Гимназия №102" г. Казань // Принцип действия ЭЛТ-монитора [онлайн] - URL: http://informatika.edusite.ru/slovar_10.htm (дата обращения 24.09.2016) ↑

17. Как работает сенсорный экран [онлайн] - URL: http://howitworks.iknowit.ru/paper1342.html (дата обращения 22.09.2016) ↑

18. Официальный сайт фирмы "C.O.M.P.O.N.E.T.S" // Что такое 3D монитор [онлайн] - URL:http://componets.ucoz.ru/publ/chto_takoe_3d_monitor/1-1-0-39 (дата обращения 25.09.2016) ↑

19. Стереодисплей [онлайн] - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D0%B9 (дата обращения 25.09.2016) ↑

20. Официальный сайт "Гимназия №102" г. Казань // Принцип действия ЭЛТ-монитора [онлайн] - URL: http://informatika.edusite.ru/slovar_10.htm (дата обращения 24.09.2016 ↑

21. Органический светодиод [онлайн] - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4 (дата обращения 25.09.2016) ↑

22. Г. Кондратьев, В. Пташинский Железо ПК / учебник. - СПб.: Питер, 2008. - с. 141 ↑

23. Монитор [онлайн] - URL: http://www.tofmal.ru/projects/contest/ber/monitors.html (дата обращения 25.09.2016) ↑