Monitory CRT i LCD

  • View
    65

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Monitory CRT i LCD. Zasada dziaania, porwnanie. VS. Oglne informacje. Monitor to oglna nazwa jednego z urzdzenia we-wy do bezporedniej komunikacji operatora z komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wynikw pracy komputera. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

  • Monitory CRT i LCDZasada dziaania, porwnanie.VS

  • Oglne informacjeMonitor to oglna nazwa jednego z urzdzenia we-wy do bezporedniej komunikacji operatora z komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wynikw pracy komputera.

  • Pierwszy polski komputer XYZ z 1958 r. uywa synchroskopu, wywietlajcego na ekranie oscyloskopu, zawarto 16 sw pamici w postaci 16 rzdw po 36 jasnych i ciemnych punktw. Nastpnie uywany by dalekopis (np. ZAM 41) lub elektryczna maszyna do pisania (np. Odra 1305).SynchroskopDalekopisElektryczna maszyna do pisania

  • Obecnie uywany jest monitor - ekran komputerowy, obsugiwany przez komputer zwykle za porednictwem karty graficznej. Podczany jest najczciej do gniazda 15-pinowego. Do monitora sygnay przesyane s w postaci analogowej (sygnay RGB). W monitorach profesjonalnych do zastosowa graficznych stosuje si specjalne karty graficzne i monitory, ktre podczane s do karty graficzej za porednictwem zcz BNC, a kady z kolorw jest przesyany oddzielnie, co zmniejsza liczb znieksztace.Istniej take monitory podczane do gniazda cyfrowego, gdzie sygna do monitora przesyany jest w postaci cyfrowej.Podzia:Monitor CRT - Przypomina zasad dziaania i po czci wygldem telewizor. Gwnym elementem monitora CRT jest kineskop. Monitor LCD - inaczej panel ciekokrystaliczny. Jest znacznie bardziej paski od monitorw CRT. Zasada generowania obrazu jest odmienna ni w monitorach CRT. (patrz wywietlacz ciekokrystaliczny)

  • Opis dziaania monitorw CRT

  • CRT - to przyjte w jzyku polskim potoczne oznaczenie dla modeli monitorw komputerowych, ktrych ekran oparty jest na kineskopie od ktrego pochodzi nazwa CRT.Waciwe okrelenie to monitory kineskopowe.W monitorach tego rodzaju do wywietlania obrazu uywa si wizki elektronw wystrzeliwanej z dziaa elektronowego (najczciej katoda), ktra odchylana magnetycznie (przy pomocy pytek odchylania poziomego i pionowego) pada na luminofor, powodujc jego wzbudzenie do wiecenia.Okrelenie CRT zaistniao w jzyku polskim po wprowadzeniu na rynek alternatywnych sposobw wywietlana obrazu w monitorach komputerowych oraz odbiornikach telewizyjnych.

  • KineskopKineskop jest rodzajem lampy obrazowej. Cech odrniajc kineskop od lampy oscyloskopowej jest magnetyczne odchylanie elektronw. Elektrony emitowane przez katod s formowane w wsk wizk przez dziao elektronowe nastpnie przypieszane przez anod i uderzaj w powierzchni ekranu pokryt luminoforem wywoujc jego wiecenie. Aby dao si rozwietli kady punkt powierzchni ekranu wizka musi by odchylana w dwch kierunkach - pionowym i poziomym.Do odchylenia wizki elektronw wykorzystywane jest pole magnetyczne wytwarzane przez cewki odchylajce. Kt odchylenia wizki elektronw od linii prostej jest proporcjonalny do natenie pola magnetycznego, czyli do natenia prdu elektrycznego pyncego przez cewki. Aby uzyska liniowy przebieg wizki po powierzchni ekranu (sta prdko przesuwania) pole a zatem i prd w cewkach musi narasta liniowo. (poniewa powierzchnia ekranu nie jest wycinkiem kuli, to ksztat prdu musi nieco odbiega od prostej)Zalet odchylania magnetycznego jest moliwo uzyskania bardzo duego kta odchylenia, niemale o 90. umoliwia tworzenie to bardzo krtkich lamp o duej powierzchni ekranu, odwrotnie ni w lampach oscyloskopowych. Wad z kolei jest dua moc pobierana przez cewki w celu odchylenia strumienia oraz konieczno uywania coraz wyszych napi wraz ze wzrostem czstotliwoci odchylania i rozmiaru ekranu - prdko poruszania si plamki zaley od szybkoci zmian pola magnetycznego, a zmieniajce si pole generuje w cewkach odchylajcych napicie - tym wysze im szybciej si zmienia.

  • Elementem wykonawczym (zamieniajcym sygnay w obraz) monitora CRT jest kineskop, czyli prniowa baka szklana zaopatrzona w dziao elektronowe i pask powierzchni prezentacyjn (ekran). Wysyane przez dziao elektrony rozwietlaj kolorowe plamki na ekranie, tworzc obraz. Proces zaczyna si ju w karcie graficznej, ktra odpowiednio interpretuje dane wysyane do niej przez procesor i przeksztaca je w sygnay sterujce monitorem. Poniewa sygnay generowane przez kart graficzn s z natury rzeczy cyfrowe, a monitor wykorzystuje sygnay analogowe, gdzie po drodze odbywa si konwersja. Jest ona realizowana przez zawarty w karcie graficznej ukad konwersji analogowo-cyfrowej RAMDAC (ang. RAM digital-to-analog converter). Tak uzyskany sygna analogowy jest przesyany za pomoc kabli do monitora. Gwny element monitora to dziao emitujce strumie elektronw. Strumie ten uderza w ekran. Dziao uwalnia elektrony z ujemnej elektrody (katody) dziki ciepu - dlatego wanie monitor nie jest zaraz po wczeniu gotowy do pracy i musi si rozgrza. W rzeczywistoci kineskop zawiera nie jedno dziao, a trzy, i kade z nich wysya strumie elektronw. Zasada dziaania monitora kineskopowego

  • Najczstsze wady obrazu monitorw CRT Znieksztacenia poduszkowo-beczkowe (po lewej) i tzw. poduszkowo-zbalansowane (po prawej) nale do najczstszych defektw obrazu, dlatego w OSD niemal kadego monitora znajdziemy opcje pozwalajce je usun.

  • Obrcony obraz (po lewej) to typowy objaw zbyt "brutalnego" potraktowania monitora - np. gdy upad on nam podczas transportu. Opcja regulacji odksztace naronikw obrazu (po prawej) wystpuje w ok. poowie spord testowanych modeli.

  • Znieksztacenia trapezowe (po lewej) i rwnolegoboczne (po prawej) s stosunkowo atwe do wyregulowania. Odpowiednie opcje znajdziemy w menu kadego monitora.

  • Opis dziaania monitorw LCD

  • Technologia LCD

    Okrelenie "cieke krysztay" nie powstao w ubiegym stuleciu. Termin ten powsta w roku 1889! Okrelenie to wywodzi si nie z elektroniki, a z botaniki. Tym niemniej, dopiero w 1969 roku zjawiskiem tym zainteresowaa si firma Radio Corporation of America i to jej zawdziczamy wynalezienie wywietlacza ciekokrystalicznego. W roku 1969 James Fergason odkry efekt skrconego nematyka (twisted nematic - TN). Byo to odkrycie o fundamentalnym znaczeniu, poniewa wszystkie wywietlacze LCD dziaaj wanie w oparciu o zasad rotacji paszczyzny polaryzacji. W roku 1973 George Gray odkry cieke krysztay stabilne w normalnej temperaturze i pod normalnym cinieniem. Ju w 1986 roku NEC wyprodukowa pierwszy przenony komputer z ekranem ciekokrystalicznym (Liquid Crystal Display - LCD). W roku 1995 rozpoczto produkcj paneli LCD duych przektnych - przekraczajcych 28'' (71 cm).

  • LCD (ang. Liquid Crystal Display) - to urzdzenie wywietlajce dane lub obrazy oparte na mechanizmie zmiany polaryzacji wiata na skutek zmian orientacji uporzdkowania czsteczek chemicznych, pozostajcych w fazie ciekokrystalicznej, pod wpywem przyoonego pola elektrycznego.

    Wszystkie rodzaje wywietlaczy ciekokrystalicznych skadaj si z czterech podstawowych elementw:

    komrek, w ktrych zatopiona jest niewielka ilo ciekego krysztauelektrod, ktre s rdem pola elektrycznego dziaajcego bezporednio na cieky kryszta dwch cienkich folii, z ktrych jedna peni rol polaryzatora a druga analizatorarda wiata

  • Zasada dziaania monitora LCD

    Kady element (piksel) takiego obrazu to warstewka ciekego krysztau, umieszczona pomidzy dwoma filtrami polaryzacyjnymi o prostopadych paszczyznach polaryzacji. Cech charakterystyczn stosowanych obecnie ciekych krysztaw nematcznych (twisted nematic) jest skrcanie paszczyzny polaryzacji przepuszczanego wiata; przy odpowiedniej - atwej do ustalenia dla kadego rodzaju substancji ciekokrystalicznej - gruboci warstwy uzyskujemy skrcenie paszczyzny polaryzacji o 90 stopni. Taki ukad jest optycznie przezroczysty. Jeeli jednak cieky kryszta znajdzie si w polu elektrycznym, kt skrcenia paszczyzny polaryzacji przepywajcego wiata maleje wraz ze wzrostem natenia pola elektrycznego - element staje si coraz mniej przezroczysty.Dalsza konstrukcja ekranu jest ju "prosta" - odpowiednie rdo wiata, podwietlajce ca powierzchni ekranu od spodu oraz filtry barwne, umoliwiajce nadanie poszczeglnym elementom barw podstawowych RGB. Ten uproszczony model pojedynczego piksela jest niezaleny od technologii, w jakiej wykonano ekran - zarwno w przypadku DSTN (Dual Scan Twisted Nemetic), jak i w technologii TFT (Thin Film Transistor) zasada dziaania jest identyczna zmienia si tylko sposb sterowania przykadanym polem elektrycznym.

  • Piksel LCD, podobnie jak w przypadku innych technologii, skada si z trzech subpikseli barw podstawowych. Ciekawa jest za to zasada dziaania: LCD nie emituje wiata, ale dziaa jak swego rodzaju przecznik, co powoduje, e wywietlacze LCD musz by dodatkowo podwietlane. wiato jest emitowane przez lamp fluoroscencyjn i przechodzi przez cieke krysztay, w ktrych przy pomocy filtra jest mu nadawany odpowiedni kolor. Kady subpiksel jest zbudowany w ten sam sposb - rny jest tylko kolor filtra, w zalenoci od piksela. Cieky kryszta, w kadym subpikselu mona kontrolowa jak zawr. Regulujc ilo wiata przechodzcego przez kryszta, mona kontrolowa jasno barw podstawowych emitowanych przez dany piksel.

  • Podstawowa konstrukcja panelu LCD

  • Najwaniejsze pojcia dotyczce monitorwCo to jest monitor CRT?CRT - oglnie przyjta nazwa dla monitorw, ktrych konstrukcja ekranu oparta jest o kineskopy - monitory kineskopowe. W monitorach tego typu obraz powstaje poprzez wizk elektronw, ktra wystrzeliwana jest przez dziao elektronowe. Przechodzc przez magnetyczne ukady odchylania pionowego i poziomego wizka ta pada na luminofor, ktry pobudzony (poprzez energi przekazan przez elektrony) zaczyna wieci. Aktualnie monitory CRT stanowi coraz mniejszy odsetek sprzedawanych urzdze i niebawem zostan cakowicie wyeliminowane przez monitory LCD oraz plazmowe.

    Co to jest monitor LCD?LCD - monitory, ktrych zasada dziaania opiera si o tzw. cieke krysztay monitory ciekokrystaliczne. Midzy dwoma szklanymi pytami znajduje si substancja aktywna (wanie cieke krysztay), ktra poddawana jest oddziaywaniu napicia elektrycznego. Napicie elektryczne pozwala