Вы до сих пор можете видеть этих монстров в роли рекламных щитов на улицах города. У них больший угол обзора, чем у ЖК-мониторов, а вес – меньше, и сами по себе они намного тоньше при тех же характеристиках. Они не источают электромагнитных излучений и нечувствительны к вибрациям, но их цена и диагональ (низкая разрешающая способность) делают их категорически непригодными в использовании, как бытового монитора.

Патентом на технологию владеет Cambridge Display Technology, которая пока не стремится выпускать мониторы в широкую продажу, хоть и разрабатывает эту идею с 1989 года. Если же мониторы такого класса все-таки поступят на рынок, это будет революция – ведь они не только в несколько раз дешевле ЖК-мониторов в производстве, но и намного качественнее. Даже не так – намного «интереснее».

Для начала, эти мониторы могут быть гибкими. Затем, размер такого монитора может быть любым, абсолютно любым. И при этом – потребление энергии такой матрицей весьма незначительно. Кроме того, угол обзора составит порядка 180 градусов, что тоже превосходит показатели современных ЖК-мониторов. Осталось только дождаться выхода технологии на потребительский рынок.

Их история восходит к 1970 году, когда инженер Сэмуэль Херст, преподаватель их Кентукки, решил автоматизировать обработку большого количества лент. В результате он основал компанию Elograph и выпустил первое устройство с сенсорным монитором, называющееся также Elograph.

Широко известен же стал только монитор серийного производства от HP, выпущенный в 1983 году и использовавший инфракрасные и фотодиоды для нажатия. Модель имела название HP-150, и была доступна массовому потребителю.

Однако среди всех этих клонов, схожих между собой, как кирпичи в кладке стены, есть совсем небольшой уголок, который манит, как магнит. Здесь стоят очень красивые девайсы, совсем не похожие на других – с шикарными дисплеями и потрясающим дизайном. Они производят неизгладимый эффект чего-то очень дорогого, крутого и малодоступного. Сразу видно, насколько сильно отличаются девайсы, выставленные на полках Apple, от своих аналогов, расположенных по соседству – очень своеобразный дизайн, великолепные материалы, куча алюминия вместо привычного и порядком надоевшего пластика. Внутри – очень средненькая по нынешним меркам начинка, и при всем этом заоблачная цена, мало кому доступная в нашей стране. Спрашивается – ну и к чему мне все эти изыски? Все просто: Apple – не такая, как все. И это выражается абсолютно во всем, даже в их истории.

Лихие семидесятые

Крепкая дружба между Стивом Джобсом и Стивом Возняком дала толчок к очень серьезным переменам, произошедшим не только в жизни их обоих, но и в жизни компьютерного мира в целом. Начав свою деятельность с продажи нелегальных устройств, позволявших «на халяву» звонить в любую точку планеты, друзья очень скоро направили свою энергию и энтузиазм в более законное русло.

В то время еще не было понятия «персональный компьютер» – все тогдашние компьютеры даже отдаленно не напоминали сегодняшние системные блоки. Готовых сборок просто не существовало. Максимум, на что мог рассчитывать честный американский налогоплательщик, так это на покупку конструктора и схемы, с помощью которой у себя дома можно было бы спаять материнскую плату для будущей вычислительной машины. При этом стоимость такого «лего» была заоблачной – более тысячи долларов. Даже по нынешним временам это много, а сорок лет назад это были и вовсе фантастические деньги.

В 1975 году у Возняка родилась идея собрать компьютер в том виде, в котором ныне привыкли видеть его мы – с экраном и клавиатурой, компактный и персональный, доступный в понимании и освоении. Причем первую систему он хотел собрать на базе 16-битного процессора Motorola 68000, который стоил в то время целую кучу денег. В силу финансовых трудностей вместо дорогущего Motorola Возняк решил использовать дешевый и доступный MOS Technology 6502 (который, кстати активно применялся в приставке NES, у нас известной как Dendy) с тактовой частотой 1 МГц. Из остального – печатная плата, россыпь «микросхем поддержки» и 4 Кбайт ОЗУ.

Материнская плата была в прямом смысле заколочена внутри деревянного корпуса с выступающей клавиатурой. Написав операционную систему на BASIC, Возняк показал результат своему другу Джобсу, которому сразу же пришла в голову идея продавать такой компьютер целиком, в собранном виде и готовым к использованию.

Покупателю нужно было лишь докупить монитор (с ролью которого прекрасно справлялся и телевизор). Стоимость этого компьютера, названного Apple I, была по тем временам просто смехотворна – 666 долларов 66 центов. Это были настоящие копейки за собранный и практически готовый к использованию системный блок. Возняк, работавший в то время в компании HP, предлагал идею компьютера Apple I своему руководству, которое недальновидно отправило Стива куда подальше. В 70-е годы руководство HP нашло персональный компьютер «забавным» и не представляло, как обычный человек может использовать такую штуку у себя дома.

Отказ Hewlett-Packard дал отмашку друзьям для полномасштабных действий. Первого апреля 1976 года компания Apple была зарегистрирована, и в гараже Джобс, вместе со своим знакомым Роном Вейном, начал сборку и монтаж материнских плат для компьютеров Apple I.

Им удалось получить заказ на 50 компьютеров от хозяина одного компьютерного магазина, однако Рон посчитал, что их обманут и, скорее всего, денег не заплатят, так что он очень быстро ушел из молодой компании, обменяв свою 10% долю Apple на восемь сотен долларов.

Всего за несколько месяцев работы друзья собрали в общей сложности полторы сотни компьютеров Apple I и, наверное, продолжили бы их собирать вручную, продавая незамысловатые деревянные ящики, если бы о них не узнал предприниматель Армас Клифф Марккула, который разглядел в ребятах недюжинный потенциал и инвестировал в их зарождающийся бизнес солидную сумму денег.

Компания из двух человек всего за несколько месяцев выросла до нескольких десятков, после чего два Стива начали разработку Apple II – усовершенствованной версии первого компьютера, который теперь обладал большим монитором, двумя отсеками под магнитные диски и симпатичным пластиковым корпусом. Apple II был продемонстрирован на выставке электроники в 1977 году и вмиг сделал компанию мегапопулярной.

Тут же посыпались заказы, люди хотели заполучить этот компактный и мощный персональный компьютер, который напоминал скорее офисную печатную машинку, нежели серьезную вычислительную систему.

Буквально за год штат сотрудников Apple возрос до тысячи человек, которые не покладая рук трудились над дальнейшим развитием Apple II и его операционной системы.

Неудачное продолжение

На Apple II компания решила не останавливаться, поэтому практически сразу после начала продаж «двойки» огромный штат приступил к разработке Apple III. В мае 1980 года Apple даже устроила демонстрацию прототипа, пообещав начать продажи в начале июля. Начинка претерпела изменения – теперь мозгом нового ПК стал Synertek 6502А, который работал в два раза быстрее MOS 6502, компьютер получил возможность эмулировать Apple II, для того чтобы сохранить поддержку огромного количества уже написанного софта. Однако из-за технических неурядиц и огромного количества брака Apple III дополз до магазинов лишь в ноябре, да и то – с целью успеть к рождественским праздникам.

Естественно, спешка ни к чему хорошему не привела, и дорогой компьютер рассыпался у пользователя в руках – из-за высокой температуры внутри корпуса (Джобс отказался ставить внутрь компьютера вентилятор), микросхемы просто отпаивались от печатной платы, многие Apple III сгорели в первые несколько минут после запуска. Число брака было огромным – магазинам пришлось вернуть около 20% проданных Apple III.

Буквально через год Стив Возняк попал в авиакатастрофу, разбившись на своем собственном самолете. Поскольку в результате инцидента он потерял кратковременную память, Джобс решил взять в руководство Apple на пост генерального директора Джона Скалли, который занимал в PepsiCo аналогичную должность. У Джобса просто не хватило бы сил на то, чтобы в одиночку управлять компанией. Он был «художником», он хотел творить и создавать, а управлять огромной компанией лучше было другому человеку. Возняк не стал обременять Apple своим присутствием и официально ушел из компании. Однако он до сих пор числится среди работников Apple и получает зарплату – эдакая дань уважения одному из основателей.

Свежие плоды

В начале 80-х Джобс посетил компанию Xerox, где с потрохами за гроши выкупил все наработки по компьютеру Alto, который руководство Xerox’а посчитало совершенно бесполезным и непонятным. Компьютер на то время был по-настоящему современным – он имел графический интерфейс вместо привычной командной строки, к нему подключалась мышь для удобства управления.

Словом – там было все то, что так привык видеть пользователь в современном компьютере. Естественно, все наработки по этому проекту были использованы Apple, и впервые воплощены в компьютере Apple Lisa, который компания представила уже в 1983 году. Джобс был отстранен от работы над этим ПК из-за неудач с Apple III, и ему поручили разработку маленького отпрыска – компьютера под названием Macintosh. На момент анонса Lisa была вершиной технологической мысли – мощный 16/32-разрядный процессор Motorola 68000 с частотой 5 МГц, 2 Мбайт оперативной памяти, 5-Мбайт жесткий диск, поддержка многозадачности, интуитивно понятный интерфейс – это был настоящий комбайн. Компьютер предназначался исключительно для больших организаций, в качестве серьезной машины для создания таблиц и документов. Цена была соответствующая – 9995 долларов, что делало Lisa практически недоступной для рядового пользователя. Самым крупным заказчиком Apple Lisa стала NASA, которой нужны были компактные, но мощные и функциональные вычислительные машины.

Впрочем, Lisa также не оправдала ожиданий – продажи были мизерными из-за очень высокой цены и узкой целевой направленности.
В следующем году Джобс продемонстрировал всему миру плод своей трехлетней работы – Apple Macintosh. Компьютер был в моноблочном исполнении, то есть монитор и системный блок были слиты в едином корпусе. На презентации данного ПК был показан ролик «1984», который стал одним из самых лучших рекламных роликов за всю историю. Он был основан на событиях одноименной книги Джорджа Оруэлла, в которой три враждующих альянса, поделившие между собой весь земной шар, вели непрекращающиеся войны. В конце ролика появлялась надпись: «Именно благодаря Macintosh мир в 1984 году не стал таким, как в книге «1984». Macintosh ждал успех – продажи были колоссальными, даже несмотря на высокую цену в две тысячи долларов. Гибридный 16/32-разрядный процессор Motorola, поддержка 3.5-дюймовых дискет вместо устаревающих «пятидюймовок» – компьютер получился потрясающим. Его модификации, улучшения и ответвления успешно продавались до начала 90-х, а общий парк «Маков» был невероятно огромен – даже в 1997 году в школах США доля Macintosh первого поколения составляла около 17%.

Трон без короля

Через полтора года после запуска суперуспешного Macintosh Джон Скалли при поддержке совета директоров увольняет Стива Джобса. Руководитель из Джобса был никудышный, он все воспринимал как игру и ко многим вещам относился крайне несерьезно – типичное поведение успешного творца, но не бизнесмена. Наконец, наступил тот момент, когда Джобс своей эксцентричностью просто всех достал – и руководство, и служащих.

Без своих отцов компании Apple пришлось нелегко – казалось, все идет из рук вон плохо: с одной стороны, продажи катятся вниз, с другой – Microsoft вместе с многочисленными клонами компьютеров IBM на базе x86-процессоров налегают так, что волей-неволей приходится упускать изрядные куски рынка. В начале 90-х, когда дела у Apple были очень сложными, компания буквально поймала спасательный круг, заключив договор с IBM на совместную разработку и производство процессоров PowerPC.

Почему же руководство решило воспользоваться услугами давнего врага и начать совместную разработку процессоров? Причин было много, но главная из них – «мы не такие, как все, и у нас все должно быть не как у других». На протяжении десятков лет Apple воздерживалась от применения процессоров производства Intel, поскольку в данном случае их продукция не была бы такой уникальной, и была бы очень похожа на многочисленные клоны PC, основанные на x86-процессорах. Компания всегда утверждала что уникальность, простоту, функциональность и надежность ее продукции обеспечивает «именно это железо в паре с именно этим софтом». Этой концепции Apple всегда придерживалась и не хотела от нее отступать. Наконец, архитектура PowerPC была очень перспективной и по меркам начала 90-х невероятно мощной, опережая все конкурирующие модели производства Intel.

Обновление модельного ряда Macintosh и перевод их на новую процессорную архитектуру прошли очень стремительно, и уже в 1994 году практически все Маки были построены на базе современного 32-разрядного процессора. Еще одной фишкой компании в период «отсутствия короля» стало открытие собственной линейки ноутбуков – PowerBook. Данные компьютеры оказались лидерами в своем классе и продавались огромным тиражом, обеспечивая некоторую финансовую стабильность компании. Впрочем, так долго продолжаться не могло, и уже под конец 1996 года дела у калифорнийцев вновь пошли плохо: продажи компьютеров были небольшими, Apple не выдерживала конкуренции со стороны союза Microsoft+Intel – «железо» последней было практически везде, а операционные системы Windows стояли в большинстве персональных компьютеров. К целой тележке проблем Apple добавилась и еще одна – в том же 1996 году с крахом провалилась затея глобально обновить операционную систему на Macintosh, которая не менялась вот уже пять лет. Пошли слухи, что Apple в скором времени будет куплена сторонней компанией. Дальше так дело идти уже не могло.

Возвращение джедая

Желая создать новую операционную систему для своих ПК, Apple в 1997 году покупает компанию NeXT, которая была основана Стивом Джобсом после его ухода. Компания специализировалась на разработке операционных систем, так что опыт работающих там программистов был нужен «яблочникам» как воздух. Руководство Apple также вернуло на должность руководителя корпорации Джобса, которого публика и фанаты Apple на специальном мероприятии встретили овациями. И надо отдать должное этому экстравагантному творцу – буквально за год его руководства компания совершила несколько качественных скачков и анонсировала ряд ультрасовременных устройств. Одним из них стал компьютер iMac, напоминавший Macintosh первого поколения, но в фантас тическом полупрозрачном корпусе, с мощным процессором, отсутствием путаницы с проводами и очень удобным выходом в Интернет. Пользоваться iMac было легко и приятно, продажи пошли в гору, и вскоре он стал самым узнаваемым, популярным и вожделенным компьютером в США.

В том же 1998 году Apple анонсирует системный блок PowerMac на базе процессора PowerPC G3, который устанавливался на материнскую плату практически с теми же интерфейсами и выводами, которые имели матплаты для x86-процессоров. Это позволило использовать обычное PC-шное «железо» в компьютерах Apple, тем самым удешевив продукцию и сделав ее более производительной. В качестве фаворита Apple выбрала канадскую компанию ATI, с которой у них завязались долгие и продуктивные партнерские отношения. Благодаря резким и молниеносным переменам, произошедшим в стенах компании, Apple удалось закончить 1998 год с прибылью и без убытков – добиться таких результатов компания не могла уже несколько лет.

Но Джобс не стал останавливаться на достигнутом. В следующем году Apple с большой помпой представляет PowerMac G4, процессор которого работал на частоте 500 МГц, опережающий по своей скорости любой Pentium. С этого времени PowerMac стал флагманом линейки компьютеров Apple – именно в нем устанавливалось самое крутое «железо», и его производительность соответствовала скорости очень мощных рабочих станций.

Двумя годами позже воплощаются в жизнь сразу две большие разработки компании – операционная система Mac OS X (не «икс», как многие считают, а «десять») и MP3плеер iPod. Mac OS X разрабатывалась на базе NextStep OS, которая некогда принадлежала поглощенной Apple компанией NeXT. Для поддержки старых приложений предыдущих операционных систем Mac OS в «десятке» был использован программный эмулятор. Данная операционная система на протяжении десяти лет обрастала улучшениями, и надо сказать, Microsoft до сих пор бесстыдно «тырит» некоторые интересные фишки у Apple. Плееру iPod была уготована другая судьба. Это устройство стало не просто финансово успешным продуктом. Плеер оказался настолько популярным и так быстро совершенствовался, что очень скоро стал чуть ли не синонимом слова «MP3-плеер». Он перевернул всю музыкальную индустрию – как музыкальных устройств, так и способов доставки музыкального контента. Достаточно продолжительное время, несмотря на пользовавшиеся популярностью Power Mac и iMac, основной доход компании Apple приносил именно отдел разработки iPod.

Через тернии к звездам

Современная история Apple начинается в 2005 году, когда из-за крупных разногласий и откровенных косяков со стороны IBM было решено отказаться от архитектуры PowerPC в пользу микропроцессоров Intel. Все дело было чрезмерном тепловыделении новых PowerPC 5 – такие процессоры было просто невозможно устанавливать в ноутбуки, которые до сих пор работали на старом PowerPC 4. Истинные фанаты Apple назвали бы это предательством, ведь теперь продукция яблочников «такая, как и у всех», и именно из-за этой сделки компания потеряет индивидуальность и особенность. Однако делать было нечего, процессоры PowerPC к тому времени значительно уступали аналогам Intel. Apple нуждалась в холодных, экономичных и невероятно быстрых процессорах, коими и стали Core Duo, а потом и Core 2 Duo.

Благодаря переходу на новое «железо» продукция Apple вместо потери индивидуальности получила не то чтобы толчок – настоящий пинок к светлому и счастливому будущему. Появились и новые устройства, вроде компактнейших мини-блоков Mac mini (хотя первая версия была на PowerPC), практически весь модельный ряд продуктов Apple каждый год обновляется, улучшается и развивается. Вслед за отказом от использования PowerPC из рядов продукции компании исчезли PowerBook и Power Mac, которые очень скоро были заменены на гораздо более производительные MacBook и Mac Pro.

В 2007 году компанией был представлен революционный Apple iPhone, рассказывать о котором, думаем, будет излишне. Ровно через год компания представила MacBook Air – новый класс ультратонких, легких и при этом производительных ноутбуков, которые могли с легкостью поместиться в обычной папке для бумаг. Наконец, в 2010 году Apple анонсирует планшетный компьютер iPad, вызвавший настоящий фурор среди поклонников компании.

Благодаря возвращению Джобса и его новой политике в 2010 году Apple сделала, казалось, невозможное, обогнав Microsoft по рыночной стоимости – теперь эксперты оценивают компанию в 223.4 миллиарда долларов против 216 миллиардов за «Мелкомягких». В заключение хотелось бы дать разъяснение по поводу некоторых вопросов, касающихся продукции Apple.

Почему она так популярна? Потому что она является примером для подражания. Потому что продукция Apple не такая, как у всех, но все хотят делать нечто подобное. Стоило Apple анонсировать моноблочный ПК в корпусе тонкого TFT-монитора (iMac) – как тут же ASUS, Acer, Samsung и другие начинают сборку своих аналогов, более дешевых, но уже лишенных того изыска и обаяния. Apple анонсирует телефон без кнопок – и тут же все производители, начиная от Nokia и заканчивая Alcatel, выпускают свои аналоги. Apple начинает продажи планшетного компьютера – и тут же всем срывает башню, все начинают подготовку своих планшетников, маркетологи строят роадмапы развития нового сектора рынка.

Можно обвинять Apple в чем угодно: и в завышенной цене, и в технологических недостатках, но факт того, что именно эта калифорнийская компания задает моду на все современные гаджеты, отрицать глупо.

ЭЛТ-мониторы – это мониторы, формирующие изображение с помощью электронно-лучевой трубки, из которой под действием электростатического поля исходит поток электронов, бомбардирующий внутреннюю поверхность экрана монитора, покрытую люминофором. Люминофор под воздействием электронов начинает светиться, формируя изображение на экране монитора.Началом истории создания ЭЛТ-мониторов можно считать 1855 году. В то время немецким стеклодувом Генрихом Гейслером было сделано, на первый взгляд, не относящееся к монитором изобретение. Он создал вакуумный стеклянный сосуд

Через несколько лет после этого изобретения другой немецкий ученый, физик и математик, друг Генриха Гейслера, - Юлиус Плюккер впаял в вакуумный сосуд два электрода и подал на них напряжение. В результате возникшей разности потенциала, от одного электрода к другому пошел ток, стремящийся выровнять разность потенциалов. Под действием тока в вакуумной трубке возникло свечение, характер которого зависел от глубины вакуума.

Свечение вызывалось столкновением атомов, оставшихся в сосуде газов, с электронами, идущими от электрода с большим потенциалом к электрону с меньшим потенциалом. Так как электрон с большим потенциалом называется катодом, а с меньшим потенциалом – анодом, то поток электронов, излучаемый катодом получил название – катодные лучи.

Итак, в 1859 году Юлиусом Плюккером было совершено знаковое открытие, позволившее в дальнейшем создать ЭЛТ-мониторы.

Исследования Юлиуса Плюккера продолжил Уильям Крукс, открывший, что катодные лучи исходят перпендикулярно к катоду и распространяются прямолинейно, но могут отклоняться под действием магнитного поля. Для доказательства этого явления Уильям Крукс в 1879 году создал газоразрядную трубку, названную трубкой Крукса. Опыты с газоразрядными трубками также показали, что, попадая на некоторые вещества, катодные лучи вызывают их свечение. Впоследствии такие вещества были названы катодолюминофорами.

Первое изображение с помощью электронно-лучевой трубки было сделано только через 18 лет после многочисленных опытов и исследований катодных лучей. И это открытие принадлежит Карлу Фердинанду Брауну. Именно он разработал принцип формирования изображения с помощью электронно-лучевой трубки, впоследствии названной трубкой Брауна.

В первой модели трубки Брауну не удалось получить полный вакуум, и использовался холодной катод, требующий сильного внешнего электрического поля для испускания электронов. Все это приводило к необходимости использовать большого ускоряющего напряжения (100 киловольт). К тому же магнитное отклонение луча осуществлялось только по вертикали. Отклонение по горизонтали (изменение сигнала по времени) осуществлялось с помощью вращающегося зеркала.

Свое изобретение Браун использовал, как осциллограф, для изучения электрических колебаний. Снаружи, вокруг узкой части стеклянной трубки между диафрагмой и экраном, располагался электромагнит. Исследуемый ток подводили к катушке электромагнита, в результате возникало электромагнитное поле, отклоняющее катодный луч. Катодный луч высвечивал на флуоресцирующем экране линию, соответствующую изменению магнитного поля под действием тока. Высвеченная линия позволяла определить изменение тока, подводимого к электромагниту.

Светящаяся линия проектировалась на внешний экран с помощью зеркала. Поворачивая зеркало, можно было наблюдать изменение сигнала по времени – двумерную кривую линию, форма которой зависела от амплитуды изменения подводимого к электромагниту тока и скорости поворота зеркала.

Фердинанд Браун не патентовал свое изобретение и демонстрировал его на всевозможных выставках и семинарах. В результате работу оценило множество ученых и вложило свой вклад в развитие и совершенствование электронно-лучевых трубок.

Так уже в 1899 году И. Ценнек, ассистент Брауна, добавил второе магнитное поле, перпендикулярное первому, и получил возможность отклонения катодного луча по вертикали.

В 1903 году Артур Венельт поместил в трубку цилиндрический электрод с отрицательным, относительно катода, потенциалом. Изменение потенциала позволяло менять интенсивность катодных лучей и тем самым яркость свечения люминофора.

В 1906 году М. Дикман и Г. Глаге доработали трубку Брауна и ввели возможность управления током, подаваемым на электромагниты. В результате они смогли отображать на экране не просто изменение тока от времени, а конкретные фигуры. В том же году они получили патент на использование трубки Брауна для передачи изображений букв и штрихов.

Электронно-лучевые трубки оказались незаменимыми в различных приборах, таких как осциллографы, позволяющих исследовать быстропротекающие процессы. Но на этом область их применения не ограничивалась. Возможность формирования изображения с помощью электронно-лучевых трубок заинтересовала множество ученых во всем мире, и вскоре стали появляться все более и более совершенные устройства.

Так в 1907 году русский физик Борис Львович Розинг разработал прибор на основе трубки Брауна, способный воспроизводить движущееся изображение, и получил патент на свою разработку в 1908-1910 гг. в России, Англии и Германии. Он же 9 мая 1911 года, на заседании Русского технического общества, продемонстрировал передачу, прием и воспроизведение на экране электронно-лучевой трубки телевизионных изображений - простых геометрических фигур.

В дальнейшем подобные приборы стали называться кинескопами, от греч. kinesis - движение и skopeo - смотреть.

Первые кинескопы были векторные. В таких кинескопах использовался один пучок катодных лучей, перемещающийся от одной точки к другой, оставляя на экране светящиеся линии, которые постепенно затухали. Затухание происходило очень быстро и обычно не превышало 0,1 секунды.

Для того, чтобы изображение оставалось на экране, его приходилось с частотой несколько десятков герц перерисовывать. Все это приводило к жестким ограничениям по количеству отображаемой на экране информации. Если требовалось отображение сложного объекта, то изображение могло начинать мерцать. Происходило это из-за того, что к концу прорисовки сложного объекта та часть его, которая выводилась первой, уже начинала гаснуть.

Так как векторные кинескопы не могли отображать сложные графические объекты, им быстро нашлась замена в виде растровых кинескопов. Но до сих пор в различных областях науки и техники используются векторные мониторы, в основном в виде измерительных приборов, таких как осциллографы, так как позволяют получить высокое разрешение, частоту регенерации и значительно проще устроены, а, следовательно, и дешевле, чем матричные кинескопы. Также именно векторные кинескопы стали первыми использоваться в качестве мониторов для ЭВМ.

В растровых кинескопах траектория перемещения луча по экрану всегда постоянна и не зависит от выводимых изображений. Луч пробегает по строкам экрана сверху вниз и с помощью модуляции яркости луча формирует изображение. В этом случае время вывода изображения не зависит от его сложности, но возникают ограничения по разрешению изображения, а именно по количеству и длине строк, пробегающих лучом, а также времени изменения модуляции яркости луча, определяющего сколько различных точек может быть выведено за время прохождения лучом одной строки.

но, несмотря на эти ограничения, первые электронные телевизоры использовали именно растровые кинескопы, а вот в ЭВМ растровые мониторы стали использоваться значительно позже векторных, так как требовали значительного объема памяти для регенерации изображения и обладали маленькой разрешающей способностью.

Развитие электронно-лучевых трубок шло семимильными шагами, сильно этому способствовало и развитие телевидения. Так в 1935 году в Германии началось первое регулярное телевещание для электронных телевизоров. Регулярное телевещание для телевизоров с оптико-механической разверткой началось гораздо раньше, с 1927 года в Великобритании. В 1936 году электронное телевещание стало регулярным и в Англии, Италии, Франции, а затем инициативу подхватили и другие страны.

В скором времени ЭЛТ-телевизоры стали выпускаться серийно. Так уже в 1939 году был представлен первый электронный телевизор для массового производства. Эта модель, RCS TT-5, была разработана в США в научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Владимиром Зворыкиным, русским эмигрантом, и представляла собой большой деревянный ящик с экраном с диагональю 5 дюймов.

Первый электронный телевизор в России ТК-1 был выпущен в конце 1938 года Ленинградским заводом имени Козицкого по американской документации (в Америке подобные телевизоры выпускались с 1934 года). Производство телевизоров было крайне трудоемким и сложным процессом, множество радиодеталей поставлялось из заграницы, и всего было выпущено около 6000 телевизоров, большинство из которых использовались в качестве экспериментальных установок в научно-исследовательских лабораториях.

Первый Российский серийный электронный телевизор был создан на ленинградском заводе «Радист» в конце 1939 года и назывался ''17ТН-1''. Он представлял собой громоздкую напольную тумбу с небольшим круглым экраном 17 дюймов. Производство телевизоров было все еще дорогостоящим и сложным процессом, поэтому до начала войны было выпущено всего 2000 экземпляров.

Первый массово-серийный и доступный простым потребителям в России стал телевизор КВН-49-1, разработанный в 1947 году в Ленинградском НИИ телевидения. Серийный выпуск телевизоров этой марки начался в 1949 году. Кстати, название КВН произошло от первых букв разработчиков телевизора: Кенигсона В.К, Варшавского Н.М и Николаевского И.А, ну а 49, как вы догадались, от года начала серийного выпуска.

В 1950 году произошел очередной прорыв в технологии. В США был разработан масочный цветной кинескоп с тремя электронными пушками.

Экран кинескопа был покрыт тремя типами люминофора, светящегося под действием электронных лучей красным, зеленым и синим цветом. Каждая точка изображения формировалась тремя участками люминофора разного типа, в совокупности воспринимающаяся глазом, как единая цветная точка.

В основании кинескопа располагалось три электронно-лучевые пушки. Если смотреть сверху на них, то они представляли собой вершины равностороннего треугольника. Лучи, излучаемые этими пушками, синхронно пробегали все строки развертки, также как это делал единственный луч в одноцветных кинескопах. Но каждый луч попадал на свой тип люминофора, и, модулируя интенсивность лучей, на экране можно было отобразить цветные точки.

Для того чтобы лучи, излучаемые электронными пушками, попадали на свой участок из трех типов люминофора и не засвечивали соседние участки, использовалась теневая решетка, состоящая из множества отверстий, через которые проходили лучи. Благодаря теневой решетке, повышалась контрастность изображения, так как лучи, переходя от одного участка экрана к другому, не задевали люминофоры чужого типа. Но, в свою очередь, уменьшалось количество проходящих электронов, что уменьшало яркость картинки.

В первых кинескопах в качестве маски использовался тонкий стальной лист с круглыми отверстиями. Такая маска назвалась теневой, она позволяла максимально точно позиционировать электронный лучи, но круглые отверстия задерживали достаточно большую часть электронов. Впоследствии отверстия стали делать коническими, что позволило увеличить их пропускную способность. Теневая маска обеспечивала высокую точность изображения, но меньшую яркость (по сравнению с щелевой и аппретурной решеткой). Такие маски чаще всего применялись в мониторах.

Впоследствии в телевизионных кинескопах электронные пушки стали располагать планарно, параллельно земле, что упрощало настройки кинескопа и позиционирование лучей. Для таких кинескопов в маске делались овальные отверстия, и называлась она – щелевая решетка. Щелевая решетка обеспечивает более насыщенные цвета, по сравнению с теневой маской, но менее насыщенные, чем у апертурной решетки. Но в то же время получаемое изображение более четкое, чем у апетурной решетки. Однако щелевая решетка склона к муарам. В результате основная область применения таких кинескопов – телевидение.

Впоследствии такие производители, как Sony или Mitsubishi в качестве маски стали использовать апертурную решетку – множество вертикально натянутых тонких проволок. При этом электронные лучи не ограничивались, как в двух предыдущих типах масок, а фокусировались в нужных точках экрана, за счет чего прозрачность апертурной решетки была в разы выше и достигала 80%, а соответственно была выше яркость и насыщенность изображения.

Первый цветной телевизор с электронно-лучевой трубкой был выпущен в США в марте 1954 года компанией Westinghouse и назывался H840CK15, и стоил 1295 долларов. Спустя несколько недель, в США был выпущен еще один цветной телевизор, но уже компанией RCA - RCA CT-100. Он был снабжен 15-ти дюймовым цветным кинескопом и стоил около 1000 долларов. В то время, к примеру, новый, шикарный автомобиль стоил 2000 долларов, так что цветные телевизоры рассчитывались не на массовое потребление, а скорее как дорогая игрушка для ограниченного круга элиты. Вскоре цветное телевидение перешло в массы, и во всех странах появилось огромное количество различных моделей цветных телевизоров. На сайте www.earlytelevision.org можно посмотреть фотографии и описания большинства первых цветных и монохромных телевизоров и мониторов.

Технология отображения на ЭЛТ-телевизорах совершенствовалась год от года, и, когда настала эра ЭВМ, электронно-лучевые трубки стали использоваться для отображения результатов их работы. Конечно, произошло это не сразу. Первые ЭВМ в качестве устройств вывода использовали, в основном, различные печатающие устройства или записывали результат вычислений на магнитную ленту. Но уже тогда многие ЭВМ оснащались электронно-лучевыми трубками, но использовались они не как мониторы, а как осциллографы, контролирующие исправность электрических цепей вычислительных машин или даже, как запоминающие устройства.

Ярким примером служит ЭВМ SSEM (Manchester Small-Scale Experimental Machine) – манчестерская малая экспериментальная машина, заработавшая в июне 1948 года.

В ней использовалось целых три электронно-лучевые трубки. Однако только одна из них отображала информацию, две других представляли собой оперативную память, позволившую избавиться от громоздких, трудоемких и опасных ртутных линий задержки.

На прообраз монитора в SSEM выводилась информация, содержавшаяся в двух других электронно-лучевых трубках.

ЭЛТ-мониторы для вывода информации использовались и в ЭВМ CSIRAC (Council for Scientific and Industrial Research Automatic Computer) - Автоматическом Компьютере Совета по Научным и Промышленным Исследованиям. CSIRAC был разработан в Австралии и заработал в ноябре 1949 года.

В этой ЭВМ вывод результатов работы осуществлялся все еще на телетайп, но для контроля процесса работы использовался ЭЛТ-монитор, отображавший состояние регистров ЭВМ, используемых при вычислении.

Еще один случай использования электронно-лучевой трубки для вывода результатов работы ЭВМ зафиксирован в 1950 году. Произошло это в Англии в Кембриджском университете. И использовалась она в электронно-вычислительной машине EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer).

Естественно, мониторы, используемые в EDSAC, SSEM, CSIRAC и в других ЭВМ того времени, сильно отличались от современных ЭЛТ-мониторов и больше походили на осциллографы. Но все же это были первые попытки вывода информации не на принтер, а на электронный монитор, в конечном итоге приведшие к созданию современного ЭЛТ-монитора.

Начиная с 50-х годов, практически все ЭВМ в том или ином виде использовали ЭЛТ-трубки. Наиболее показательной в этом плане является ЭВМ Whirlwind (Вихрь), созданная в 1951 году в США. Использовалась она в станции американской ПВО «SAGE 1» и предназначалась для обработки в режиме реального времени непрерывно поступающего потока данных о состояния воздушной обстановки и фиксации информации о вторжении самолетов в воздушное пространство США.

Естественно, просто обработать данные было недостаточно. Было необходимо в режиме реального времени отображать полученные данные, а именно положение обнаруженных воздушных объектов. Сделать это с помощью распространенного в то время телетайпа было невозможно. Во-первых, потребовалось бы огромное количество бумаги, а, во-вторых, распечатанная таким образом информация была ненаглядной и требующей значительных усилий и времени для принятия решений, которого у военных, в случае вторжения вражеской авиации, не было.

Поэтому было принято решение, в качестве основного устройства отображения, использовать ЭЛТ-монитор, позволяющий наглядно, а главное в режиме реального времени, отображать всю информацию, требующуюся для работы системы ПВО.

Демонстрация работы системы ПВО SAGE состоялась 20 апреля 1951 года. Данные с радара, установленного в заливе Кейп-Код, передавались в командный центр, где обрабатывались в ЭВМ Whirlwind, а затем отображались на экранах ЭЛТ-мониторов в виде движущихся точек, соответствующих положению обнаруженных самолетов.

В конечном итоге, в США была создана целая сеть из 23-х командных пунктов ПВО SAGE, обеспечивающих защиту воздушных границ США долгие годы.

В шестидесятых годах мониторами оснащались уже практически все ЭВМ, и их стали производить серийно. Для разгрузки центрального процессора ЭЛТ-мониторы оснащали своими вычислительными ресурсами, и они стали называться дисплейными станциями.

Первой такой дисплейной станцией была оснащена ЭВМ «DEC PDP-1». Дисплейная станция была монохромной, имела ЭЛТ-дисплей, диаметром 16 дюймов с разрешением 1024 х 1024 точки. Под разрешением в векторных мониторах понимается количество точек, которые могут быть заданы, в качестве граничных координат отображаемых отрезков.

Вскоре появился и первая коммерческая дисплейная станция IBM 2250. IBM 2250 была разработана в 1964 году и использовалась в ЭВМ серии System/360.

IBM 2250 имела дисплей размером 12х12 дюймов с разрешением 1024х1024 точки и поддерживала частоту обновления экрана в 40 Гц. Отображаемые символы, цифры и буквы состояли из отдельных отрезков и были максимально упрощены для увеличения производительности.

В памяти дисплейной станции были заложены специальные подпрограммы, отвечающие за форматирование символов на экране. Таким образом, центральному процессору ЭВМ требовалось только указать, какой символ и где вывести на экране. Расчет отображаемого символа и управление катодным лучом производилось уже в самой дисплейной станции, что сильно разгружало ЭВМ.

Описанные выше дисплейные станции, как и их прототипы, были векторными. Между тем популярность ЭВМ набирала рост. Многие предприятия использовали ЭВМ. Но в шестидесятых годах ЭВМ представляли собой дорогостоящие устройства, и обеспечить всех специалистов своей ЭВМ было невозможно. В результате, начали развиваться терминальные системы, в которых ЭВМ отдавалась в распоряжение сразу нескольким пользователям. Доступ к вычислительным ресурсам осуществлялись через специальные терминалы, оборудованные монитором, устройством ввода-вывода, и подключенные к удаленной ЭВМ.

Одной из первых терминальных систем, оборудованных терминалами с ЭЛТ-мониторами, была система IBM 2848. Разработана эта система была в 1964 году и состояла из одного устройства контроля IBM 2848, представляющего собой прообраз современных видеоадаптеров, к которому могло подключаться до 8 терминалов IBM 2260.

Терминалы системы были оснащены ЭЛТ-мониторами, способными отображать только текст с разрешением 12 строк по 80 символов в каждой строке. Всего отображалось 64 различных знака (26 букв, 10 цифр, 25 специальных символов и 3 контрольных символа). Причем текст отображался не на всей области ЭЛТ, а только на небольшом участке, размером 4 на 9 дюймов.

В основном эта терминальная система использовалась для работы с ЭВМ серии IBM system/360. Одна из таких систем функционировала с 1969 по 1972 года в компьютерном центре в Колумбии.

В 1972 был создан один из первых цветных терминалов - IBM 3279. Первоначально терминал IBM 3279 поддерживал 4 цвета: красный, зеленый, голубой и белый, и работал только в текстовом режиме. Причем при стандартных настройках вводимые символы окрашивались в зеленый или красный цвет, а выводимые - белым или голубым.

Позже были выпущены модификации, способные работать и в графическом режиме с поддержкой уже семи цветов. Примером такого терминала может служить IBM 3279G.

Но настоящий бум развития ЭЛТ- мониторов начался с появления персональных компьютеров. Например, ЭВМ IBM 5100, разработанная в 1975 году, имела встроенный пятидюймовый ЭЛТ- монитор, способный отображать 16 строк по 64 символа в каждой. Видеоадаптера, как такового, в ЭВМ не было, а изображение выводилось с помощью контроллера дисплея, имеющего прямой доступ к оперативной памяти по адресам 0x0200..0x05ff, где содержался текст для отображения.

Подобная технология отображения замедляла работу ЭВМ, так как для формирования изображения использовался центральный процессор. Также негативно сказывалось на быстродействие частое обращение к ОЗУ для считывания области, содержащей информацию для отображения.

Поэтому вскоре для отображения данных на мониторе были разработаны специальные видеоадаптеры, значительно разгружающие центральный процессор и ОЗУ, так как видеоадаптеры оснащались встроенным ОЗУ и не требовали постоянного обращения к основному ОЗУ для регенерации изображения.

Первый такой видеоадаптер был разработан в 1981 году, назывался он Monochrome Display Adapter (MDA) и использовался в IBM PC.

Как следует из названия, адаптер был монохромный, работал только в текстовом режиме с разрешением 80х25 символов (720х350 точек).

Стандартный видеоадаптер MDA основывался на чипе Motorola 6845 и содержал 4 КБ видеопамяти. Частота развёртки составляла 50 Гц.

Цвет выводимого текста определялся типом люминофора, используемого в кинескопе монитора. Обычно использовался люминофор P1 – зеленый цвет, люминофор P3 – светло-коричневый, или люминофор P4 – белый. В первых мониторах, выпускаемых для адаптера MDA, использовался зеленый люминофор, примером таких мониторы может быть IBM 5151.

Практически одновременно, в 1981 году, был выпущен цветной видеоадаптер CGA - Color Graphics Adapter. Видеоадаптер поддерживал максимальное разрешение 640х200 и палитру, состоящую из 16 цветов. Работал видеоадаптер в двух режимах – текстовом и графическом. В текстовом режиме можно было использовать все 16 цветов и разрешение, либо 40 на 25 символов, либо 80 на 25 символов.

В графическом режиме при разрешении 320 на 200 пикселей можно было использовать 4 цвета из стандартных политр: пурпурный, сине-зелёный, белый и черный или красный, зелёный, коричневый/жёлтый и черный. При разрешении 640х200 отображение было монохромным (черно-белым).

Дополнительные настройки позволяли формировать свои политры из доступных 16 цветов и, например, делать отображение при разрешении 640х200 не черно-белым, а черно-зеленым и так далее.

В момент выпуска видеоадаптера не было мониторов, способных использовать все его возможности. Имеющиеся монохромные мониторы или NTSC-совместимый телевизор могли подключаться к видеоадаптеру только через композитный разъем. Но при этом качество отображения было ужасным, особенно при высоком разрешении (640х200).

Монитор, полностью поддерживающий все функции видеоадаптера, был выпущен компанией IBM только в 1983 году – это был 12-дюймовый монитор IBM 5153. Позже различными производителями было выпущено множество аналогов этого монитора.

В 1984 году компанией Hercules Computer Technology был выпущен еще один видеоадаптер - Hercules Graphics Card (Hercules) - графический адаптер Геркулес. Он поддерживал не только текстовый режим, как MDA, с разрешением 80х25 символов, но и графический, с разрешением 720х348. Hercules все еще оставался монохромным, но поддержка более высокого, чем CGA разрешения, совместимость с широко распространенными мониторами стандарта MDA, такими как IBM 5151, сделали его популярной альтернативой видеоадаптера CGA.

Однако не видеоадаптеры CGA, не видеоадаптеры Hercules не удовлетворяли растущим потребностям пользователей ЭВМ. Поэтому в том же 1984 году появился видеоадаптер Enhanced Graphics Adapter (EGA), что в переводе означает - усовершенствованный графический адаптер.

Видеоадаптер EGA значительно превосходил по техническим возможностям своих предшественников. Он мог формировать графическое изображение, используя 16 цветов из 64 цветной палитры при разрешении 640х350 точек.

Но для полноценного использования нового видеоадаптера потребовались мониторы нового стандарта, позволяющие работать с цветным изображением высокого разрешения (естественно высокого для того времени).

Чтобы не оказаться в невыгодной позиции на рынке, разработчики нового видеоадаптера предусмотрели возможность поддержки различных цветовых режимов и разрешений, повторяющих возможности предыдущих стандартов и возможность вывода изображения на мониторы предыдущих стандартов. Естественно, при этом страдало качество изображения, либо уменьшалась разрешающая способность, либо количество цветов, но при этом открывались дополнительные возможности для пользователей, которые могли модернизировать свои системы постепенно, не затрачивая сразу большие суммы.

Перед подключением монитора на плате необходимо было настроить конфигурацию видеоадаптера для работы с выбранным стандартом монитора и режима формирования изображения (графическое, тестовое, разрешение картинки и т.д.). Для этого предназначались шесть переключателей, обычно, располагающихся на задней стороне видеоадаптера. В частности, поддерживались следующие стандарты мониторов:

• монохромные мониторы стандарта MDA, такие как IBM 5151;
• цветные мониторы стандарта CGA, такие как IBM 5153;
• цветные мониторы стандарта EGA, такие как IBM 5154.

Стоит отметить, что большинство видеоадаптеров EGA выпускались всего лишь с 64 кб памяти, что было недостаточно для отображения 16-цветного изображения с разрешением 640x350 точек, а позволяло использовать только 4 цвета или 16 цветов, но при разрешении 640x200.

Естественно, были видеоадаптеры с 128 кб памяти и даже с 256 кб, но стоили они значительно дороже, и далеко не все могли их себе позволить, впрочем, как и новые EGA-мониторы. Так что на практике в большинстве случаев возможности нового видеоадаптера использовались не полностью, но, несмотря на это, он пользовался большой популярностью, и замена ему вышла только спустя три года. Это был новый стандарт видеоадаптеров MCGA.

MultiColor Graphics Adapter (MCGA) ? многоцветный графический адаптер, выпущенный в 1987 году. Он значительно превосходил все существующие на тот момент видеоадаптеры по количеству цветов в палитре, составляющим 262144.

Но объем видеопамяти был маленький, всего 64 Кб, что сильно снижало его возможности, но это положительно сказалась на его цене.

Единовременно адаптер мог отображать 256 цветов, выбранных из палитры, но из-за ограниченной видеопамяти разрешение экрана при этом составляло всего 320х200. При монохромном отображении или в текстовом режиме разрешение было несколько выше.

Основные характеристики графического адаптера следующие:

- объем памяти: 64 Кб;

- тестовое разрешение: 640x400 (80х50 символов при размере символа 8х8 или 80х25 символов при размере символа 8х16);

- количество цветов: 256, выбираемых из палитры 262144 цветов;

- разрешение экрана при отображении 256 цветов: 320x200;

- разрешение экрана в монохромном режиме: 640?480;

- частота строчной развертки: 31,5 KГц.

Впервые этот адаптер использовался в ЭВМ IBM PS/2 Model 30, представленной второго апреля 1987 года. Причем он представлял собой не отдельную плату, а встраивался в материнскую плату ЭВМ. Позже MCGA использовался в IBM PS/2 Model 25 тоже в виде интегрированной в материнскую плату системы.

Адаптер не успел завоевать широкую популярность, так как очень быстро был вытеснен сильно превосходящим его графическим адаптером VGA. И после снятия с производства ЭВМ IBM PS/2 25 и 30 перестал выпускаться и адаптер MCGA.

Графический адаптер VGA (Video Graphics Array) был разработан компанией IBM в 1987 и впервые был использован в ЭВМ IBM PS/2 Model 50. Вскоре VGA стал общепризнанным стандартом мониторов и видеоадаптеров.

Графический адаптер VGA (Video Graphics Array) был разработан компанией IBM в 1987 и впервые был использован в ЭВМ IBM PS/2 Model 50. Вскоре VGA стал общепризнанным стандартом мониторов и видеоадаптеров.

Основное разрешение, поддерживаемое адаптером VGA, было 640х480 пикселей, при этом одновременно отображалось 16 цветов, выбираемых из палитры 262144 оттенка. Новое разрешение позволяло более качественно отображать картинку и имело отношение сторон 4:3, которое надолго стало стандартом, и только в последние годы было вытеснено широкоформатным отображением, как в мониторах, так и в телевизорах, которые в принципе с каждым днем все меньше и меньше отличаются от мониторов.

Видеоадаптер VGA поддерживал и другие расширения:

• 320x200 пикселей, 4 цвета;
• 320x200 пикселей, 16 цветов;
• 320x200 пикселей, 256 цветов;
• 640x200 пикселей, 2 цвета;
• 640x200 пикселей, 16 цветов;
• 640x350 пикселей, монохромный;
• 640x350 пикселей, 16 цветов;
• 640x480 пикселей, 2 цвета;
• 640x480 пикселей, 16 цветов,

и это не считая текстового режима отображения.

В отличие от предыдущих графических адаптеров, в VGA использовался аналоговый сигнал для передачи отображаемой информации монитору. Использование аналогового сигнала позволяло уменьшить количество проводов в кабеле, так как передавать требовалось только сигналы трех основных цветов и сигналы синхронизации, и отдельный канал выделялся для передачи служебной информации. Также новый аналоговый интерфейс связи между графическим адаптером и монитором позволял в дальнейшем увеличивать количество единовременно отображаемых цветов без изменения интерфейса связи с монитором и собственно без изменения самого монитора.

Но для работы с графическими адаптерами VGA были нужны новые многочастотные аналоговые мониторы. Эти мониторы могли работать с различной частотой кадров, что позволяло им поддерживать режимы с различной разрешающей способностью и практически неограниченное число цветов, и полностью обеспечивать весь потенциал графических адаптеров VGA.

Со временем графические интерфейсы операционных систем прочно вошли в нашу жизнь, появлялось огромное число видеоигр и различных приложений, требующих высокого разрешения и способности отображение более чем 256 цветов. Видеоадаптер VGA не был в состоянии удовлетворить возросшие потребности пользователей, в результате многие фирмы стали выпускать собственные расширенные версии видеоадаптера VGA, впоследствии получивших общее название Super VGA или SVGA. Со временем возможности видеоадаптеров SVGA росли. Стали поддерживаться режимы: High Color и True Color, в которых одновременно отображалось 32768 и более чем 16,7 миллионов различных цветов. Поддерживались разрешения: 800х600, 1024х760, 1280х1024, 1600х1200 и т.д.

Параллельно, с развитием видеоадаптеров SVGA, совершенствовались и мониторы. Увеличивалась частота развертки, поддерживаемые разрешения, качество цветопередачи и т.д.

Казалось, что ЭЛТ-мониторы прочно и надолго вошли в нашу жизнь, но буквально за несколько лет про них практически забыли, и сейчас мало у кого можно их встретить. Всему виной стали ЖК-мониторы, незаметно, в тени славы ЭЛТ-мониторов, достигнувшие вершин качества отображения, сравнимых с качеством отображения и цветопередачи ЭЛТ-мониторов. Но при этом ЖК-мониторы были более компактные и эргономичные. Естественно у них были свои недостатки, но они все менее и менее сказываются на их качестве. Но более подробно об истории ЖК-мониторов и их устройствах поговорим в одной из следующих статей.

Это обуславливается самой технологией: первые «жидкие кристаллы», коим обязан названием этот монитор, были крайне нестабильны. А вот когда были изобретены стабильные жидкие кристаллы, технология пошла «в массы», и с тех пор ЖК-мониторы получили широкое распространение. В настоящее время все ЖК-мониторы делаются на так называемых «бифенилах». А первые ЖК-мониторы использовались в основном в часах.

Все подобные статьи написаны довольно давно (5-8 лет назад), но это не отменяет их актуальности в принципиальном плане. Да, последние достижения и прорывы описаны не будут, но основная идея не менялась. И еще, это по сути продуманный копипаст с других статей в инете.

ЖК-технология базируется на использовании такой характеристики света, как поляризация. Человеческий глаз не может различать состояния поляризации волны, но некоторые вещества (например, поляроидные пленки) пропускают свет только с определенной поляризацией. Если взять два поляроида – один, задерживающий свет с вертикальной поляризацией, а другой с горизонтальной, поместить их друг напротив друга, то свет через такую систему пройти не сможет.

Но дисплей подразумевает динамичное отображение информации, и обычные кристаллы тут не смогут нам помочь. На выручку приходят их жидкие собратья. Жидкие кристаллы - это жидкости, которым присущ определенный порядок расположения молекул, вследствие чего появляется анизотропия механических, магнитных и, что наиболее интересно для нас, электрических и оптических свойств. Их молекулы обычно имеют удлиненную форму и в нормальном состоянии обладают какой-то доминирующей ориентацией, характеризующейся единичным вектором (директор). Жидкие кристаллы классифицируются по Ж. Фриделю, который выделил три их разновидности: нематические (им присущи наличие ориентационного и отсутствие позиционного порядка), смектические (их особенностью является наличие как ориентационного, так и позиционного порядка) и холестерические (состоят из слоев, в каждом из которых молекулы упорядочены как в нематическом кристалле, но их директоры поворачиваются при переходе от слоя к слою).

Избирательно вращая поляризацию света в промежутке между пленками, мы смогли бы формировать светящиеся и темные участки-пикселы. Это возможно, если использовать пластину с вкраплениями оптически активных кристаллов (так их называют потому, что они, благодаря особенностям своих несимметричных молекул, могут изменять поляризацию света).
Жидкие кристаллы – это вещество, которое обладает свойствами как жидкости, так и твердого тела. Одно из самых важных свойств жидких кристаллов (именно оно используется в ЖК дисплеях) – возможность изменять свою ориентацию в пространстве в зависимости от прикладываемого напряжения.

Как обычно и происходит в науке, жидкие кристаллы были открыты случайно. В 1888 году Фридрих Рейнзер (Friedrich Reinitzer), австрийский ботаник, изучал роль холестерина в растениях. Один из экспериментов заключался в нагреве материала. Ученый обнаружил, что кристаллы становятся мутными и текут при 145,5°, а далее кристаллы превращаются в жидкость при 178,5°. Фридрих поделился открытием с Отто Леманном (Otto Lehmann), немецким физиком, который обнаружил у жидкости свойства кристалла в отношении реакции на свет. С тех пор и пошло название "жидкие кристаллы".

Благодаря анизотропии электрических свойств и наличию текучести можно управлять преимущественной ориентацией молекул, тем самым изменяя оптические свойства кристалла. А они имеют замечательную особенность - специфическая удлиненная форма молекул и параллельное их размещение делают их весьма эффективными поляризаторами. Теперь приступим к изучению элементарной разновидности ЖК-дисплеев -- на скрученных нематических кристаллах (Twisted Nematic - TN).

TN

То, что молекулы нематического жидкого кристалла выстраиваются подобно солдатам на параде - следствие анизотропии сил их взаимодействия. Предсказать положение директора с макроскопической точки зрения в свободном жидком кристалле невозможно, поэтому заранее определить, в какой плоскости он будет поляризовать свет, нельзя.

Оказывается, придать молекулам ту или иную ориентацию достаточно просто, необходимо только изготовить пластину (для наших целей прозрачную, например, стеклянную) со множеством микроскопических параллельных углублений-бороздок (их ширина должна соответствовать минимальному размеру элемента формируемого изображения).

Узкие и длинные молекулы нижнего слоя жидкого кристалла, попадая в углубления, вынуждены придерживаться заданной ориентации. А все последующие слои молекул будут выстраиваться им "в затылок" вследствие уже упомянутого выше межмолекулярного взаимодействия. Если теперь поместить сверху еще одну стеклянную пластину с аналогичным набором бороздок так, чтобы они были перпендикулярны бороздкам нижней пластины, то продольные оси молекул самого верхнего слоя будут расположены под прямым углом по отношению к осям молекул из нижнего слоя. Между этими двумя крайними положениями образуется своеобразная молекулярная спираль из промежуточных ориентаций, которая и дала название технологии - twisted nematic (закрученные нематические).

Кристаллы в матрице TN "скручены" по спирали (1).
При подаче напряжения они начинают поворачиваться (2).
Когда все кристаллы перпендикулярны поверхности (3), свет не проходит.

Рис.1

По мере прохождения света вдоль спирали плоскость его поляризации вращается, следуя за ориентацией продольной оси составляющих ее молекул. В случае "сандвича" из пластин с перпендикулярными бороздками получается спираль с поворотом на 90°, и плоскость поляризации поворачивается именно на этот угол. Если поместить такой "сандвич" между двумя поляроидами с перпендикулярно расположенными осями (поляроид пропускает только свет, линейно поляризованный вдоль его оси), то свет будет проходить через такую систему.

Таким образом, в TN-дисплеях формируются светящиеся пикселы. Инверсные (в данном случае темные) пикселы - продукт еще одного свойства жидких кристаллов - электрической анизотропии. Достаточно приложить к спирали электрическое поле, и молекулы тут же будут вынуждены развернуться вдоль вектора его напряженности. Разместив миниатюрные прозрачные пленочные электроды над и под слоем жидкого кристалла, подавая напряжение на них, можно ориентировать молекулы вертикально. После этого они уже не могут менять поляризацию света, а так как оси поляроидов расположены перпендикулярно, то свет проходить не будет. Включая и выключая электроды по отдельности, мы и получим динамическую черно-белую картинку. Расположив поляроидные фильтры так, чтобы излучение света происходило при снятии напряжения с электродов, конструкторы ЖК-дисплеев добиваются существенной экономии электроэнергии, поскольку экран компьютера под управлением современных многооконных ОС в основном заполнен светлыми пикселами.

"А как насчет градаций серого?" - спросите вы. Градациями, или уровнями яркости пикселов, можно управлять с помощью величины приложенного напряжения. Постепенно повышая его, мы будем наблюдать, как молекулярная спираль проходит через три этапа своего состояния -- три зоны (рис. 2). Зона 1 соответствует максимуму пропускания и белому цвету (максимальному повороту поляризации), зона 3 -- минимуму и черному цвету, а самые интересные состояния находятся в зоне 2. При прецизионном изменении напряжения в ее пределах получаются все оттенки серого. Однако именно такая особенность TN-дисплеев стала ахиллесовой пятой технологии: обеспечить точное регулирование напряжения для пассивных матриц с высоким разрешением оказалось практически невозможно. Пришел час технологии STN, но о ней чуть позже. Здесь же самое время изучить…

Рис.2

Анатомию LCD

Немного разобравшись с физическими принципами работы ЖК-дисплея простого нематического типа, можно рассмотреть чисто механические аспекты его конструкции (рис. 3). В основании располагается система подсветки - это мощные (ведь остальная часть "сандвича" поглощает до 50% проходящего света) флюоресцентные лампы в виде трубок и специальные материалы (plastic light guide), или световоды, способствующие более равномерному распределению освещения по плоскости экрана. Этого далеко не всегда удается достичь, и результатом могут стать темные полосы, неоднородность изображения.

Рис.3

Свет направляется на поляризационный фильтр. Далее следует стеклянная пластина, на которую нанесены полупрозрачные электроды из пленки окислов индия и олова, формирующие пикселы изображения. Затем идет полимерная пленка с микробороздками, ориентирующими молекулы жидких кристаллов, составляющие следующий слой. Вторая половина - все с точностью до наоборот (за исключением подсветки).

После того как механическая сборка дисплея закончена, между двумя формовочными пленками инжектируют специальные буферные шарики диаметром 6--8 мкм. Таким образом, удается избежать неоднородности по толщине. Для функционирования дисплея необходимо иметь возможность управлять индивидуально каждым пикселом и электродом. С этой целью применяют управляющие интегральные схемы (Driver Integrated Circuits). Они обычно расположены по краям "сандвича", что и обусловливает наличие широкой окантовки вокруг ЖК-дисплеев.

Теперь рассмотрим основные различия активных и пассивных матриц, а также образование цветных изображений. В пассивных матрицах для адресации используются полоски полупрозрачных электродов, расположенные на обеих поверхностях стеклянных подложек и ориентированные перпендикулярно. Их пересечение формирует пиксел. Чтобы изменить его состояние, необходимо задействовать две адресные линии -- вертикальную и горизонтальную. Одна, к примеру нижняя, заземляется, а на другую подается управляющий импульс. Процесс, в ходе которого с помощью поочередной выборки всех комбинаций из двух управляющих линий создается изображение, называется сканированием.

Основные проблемы заключаются в необходимости изготовлять большое количество прецизионных микроскопических соединений на пластине макроскопических размеров и в сложности управляющей электроники. Нелегко подобрать материалы для проводников и электродов, обеспечивающих формирование и адресацию пикселов, так, чтобы они сочетали все необходимые качества для неискаженной передачи управляющих сигналов: прозрачность, низкое сопротивление, однородность. Жидкий кристалл должен иметь как можно меньшую "инерцию", без запаздывания реагируя на изменение электрического поля. Источник неприятностей - технология изготовления пассивных матриц.

Пикселы адресуются по одному, а управляющие микросхемы вынуждены пересылать сигналы вдоль невероятно длинных с точки зрения микроэлектроники металлизированных адресных линий (прямая адресация). Именно поэтому цветные дисплеи реализовать на основе пассивной матрицы очень трудно. Так как цвет зависит от величины электрического импульса, любые помехи и наводки, неизбежные в сложной системе адресных линий, приводят к искажению цветности изображения на разных участках экрана. Кстати, для управления ячейками-пикселами используется переменное напряжение. Каждый новый кадр сопровождается изменением направления закручивания "молекулярной спирали". Если на жидкий кристалл периодически подавать электрическое поле одного знака, то в нем будет накоплен заряд, который разрушит ячейку навсегда, изменив свойства материала. Чем большего разрешения необходимо достичь, тем больше требуется линий, а значит, тем больше напряжение. Это создает проблемы: сигнал, проходящий через линию, начинает влиять на соседние ячейки, "частично включающиеся", снижая контраст изображения. Возникает угроза появления в ячейках больших электрических зарядов, что, как уже говорилось выше, недопустимо. Когда количество пикселов составляет несколько миллионов, уже само сканирование отнимает довольно много времени. Для преодоления этих трудностей была создана технология Double Scan. Фактически дисплей делят на две половинки, каждая из которых имеет собственный набор адресных линий и обновляется независимо. Изображение таких панелей кажется ярче за счет повышенного контраста, так как уменьшенная длина линий приводит к пониженному управляющему напряжению, что ослабляет взаимовлияние между соседними ячейками.

Окончательное решение появилось в виде активных матриц на базе тонкопленочных транзисторов (Thin Film Transistors -- TFT). На стеклянную подложку наносится слой аморфного кремния, на котором формируются транзисторы -- по одному на каждый пиксел. Транзисторы исполняют роль посредника между системой адресации и ЖК-ячейками. Существуют и панели на основе тонкопленочных диодов (TFD). В активных матрицах исключается влияние процесса выборки (адресации) на соседние ячейки, каждый пиксел изолирован. Благодаря этому задержки при "переключении" жидкокристаллических ячеек удается сократить. Как только ячейка получает заряд, она, подобно конденсатору, хранит его, но недостаточно долго. В то время как сканирование матрицы завершается, ячейки, обработанные первыми, уже начинают терять заряд. Чтобы избежать неоднородности изображения, к каждой ячейке подключают дополнительный конденсатор, который "подпитывает" ее на протяжении цикла сканирования.

По сути, создать полноценный ЖК-монитор на базе TFT- или TFD-панелей -- это почти то же самое, что собрать микропроцессор на подложке с диагональю 17" или 22". Малейший брак проявляется в виде светящихся неработающих пикселов на экране. Как вам, наверняка, известно, определенный процент брака при изготовлении микросхем неизбежен.

Все усложняется для цветных дисплеев. Тут пиксел формируется из трех независимых ячеек, каждая из которых расположена над участком фильтра синего, красного или зеленого цвета. Фильтры наносятся непосредственно на субстрат стекла подложки. Таким образом, количество пикселов и транзисторов увеличивается в три раза по сравнению с монохромной панелью. В цветном дисплее градации яркости каждого пиксела, составляющего триаду, используются для "смешения" цветов. Для этих целей отлично подходят TN-панели с их плавной кривой зависимости пропускания от приложенного напряжения. Количество отображаемых цветов есть производная того спектра градаций серого, который обеспечивает выбранная технология, и легко определяется как количество градаций, возведенное в куб.

STN и DSTN

Super Twisted Nematic -- так называются дисплеи, в которых ориентационные бороздки верхней и нижней пластин повернуты друг относительно друга более чем на 200°. Особенностью STN является необычная кривая пропускания полученных ячеек: с ростом напряжения переход от второй зоны к третьей происходит практически мгновенно (рис. 4).

Рис.4

Небольшого увеличения напряжения достаточно, чтобы перевести пиксел такого дисплея из полностью пропускающего в полностью непропускающее состояние. Но оригинальная методика, когда поворот директора в ячейке составляет 270°, и экстремально малая разница напряжений между состояниями включено и выключено не позволяют получать оттенки серого. Поэтому некоторые производители используют поворот на 210° как компромиссный вариант. При этом зона 2 несколько уширяется. Увы, такие дисплеи придают пропускаемому свету желтую или голубую окраску. Помимо того, полноцветные дисплеи сделать из STN-панелей вообще невозможно. Чтобы исправить этот недостаток, специалисты корпорации Sharp изобрели конструкцию под названием Double STN. Они склеили две стеклянные ячейки: одна с электродами и поляризаторами находится ближе к лампам подсветки, другая -- просто пассивная емкость с ЖК, в которой молекулярная спираль нематических кристаллов закручена в противоположную сторону, ее задача сводится к компенсации эффекта окрашивания и повышению контраста. Однако DSTN-дисплеи оказались на редкость тяжелыми и сложными в производстве, да и лампы подсветки требовались более мощные. В итоге свое место на рынке нашел совершенно иной способ компенсации с применением полимерных пленок -- Film Compensated STN (FCSTN).

Расширение угла обзора

Проблемы с допустимым углом обзора экрана характерны для ЖК, обеспечивающих полутона. Результирующая интенсивность пропущенного панелью света вследствие явления двойного лучепреломления в жидких кристаллах зависит от угла (j) между нормалью к фронту световой волны и направлением директора молекул ЖК, как sin2j. Это означает, что в полностью включенном состоянии при значениях j вплоть до 30° интенсивность пропущенного света изменяется не более чем на 10%, в то время как при уровне серого 50% (угол между директором и нормалью к поверхности экрана составляет 45°) -- на 90%, что ведет к серьезным искажениям градаций яркости или цветов при незначительном изменении угла обзора. Одним из самых простых способов избежать влияния двойного лучепреломления является нанесение на поверхности панели полимерных компенсирующих пленок, которые имеют показатель преломления другого знака, нежели жидкий кристалл.

Оригинальный способ разрешения проблемы нашел Гюнтер Баур в 1971 г. На основе его методики корпорация Hitachi в 1995 г. разработала технологию IPS (In-Plane Switching). Баур предложил новую схему ЖК-ячейки, в которой молекулы в нормальном состоянии не закручены в спираль на 90°, а ориентированы параллельно друг другу. Бороздки на нижней и верхней полимерных пленках параллельны, и все управляющие электроды расположены на одной стороне панели. При подаче напряжения электрическое поле разворачивает молекулы ЖК в плоскости экрана. Угол между директором и плоскостью панели остается постоянным. К сожалению, IPS имеет и некоторые недостатки, например на 50% ниже яркость.

Японское подразделение фирмы IBM предложило и совершенствует методику OCB (Optically Compensated Bend). В ее основе так называемые Pi-ячейки, в которых используется возможность изменять параметры двойного лучепреломления жидких кристаллов. Луч света, попадая в ячейку, немного изменяет свое направление, как бы "прижимаясь" к направлению вектора нормали к поверхности экрана, а покидая ее, возвращается к своему первоначальному направлению распространения.

Рис.5

ЖК-ячейки с необычным аксиально-симметричным расположением молекул кристалла (наподобие лопастей вентилятора). Стенки, ограничивающие ЖК-ячейки, получаются в результате внедрения в состав кристалла молекул полимеризованной смолы и облучения полученной смеси ультрафиолетовым излучением после фазового разделения. ASM относится к классу методик стабилизации ЖК с помощью полимеров. Согласно другому методу использования полимеров, их в небольшом количестве домешивают к жидким кристаллам, что позволяет контролировать ориентацию молекул ЖК непосредственно внутри ячейки, а не только на двух граничных Специалисты Sharp реализовали другую технологию расширения угла обзора -- ASM (Axially Symmetric aligned micro-cell Mode). На цветном фильтре формируются специальные выступающие стенки, покрытые ориентирующей полимерной пленкой (рис. 5). Они образуют индивидуальные поверхностях, как это происходит в случае полимерных пленок.

Ферродиэлектрические жидкие кристаллы

Одним из слабых мест любой ЖК-панели является регенерация изображения. Сложные процессы зарядки и разрядки ячеек, короткое время сохранения ими заданного состояния, опасность накопления значительных зарядов - все это усложняет производство. Косвенно удается упростить управляющую электронику, используя ферродиэлектрические жидкие кристаллы (FLCD). Если придать группе молекул определенную ориентацию, они (в отсутствие внешних воздействий) будут сохранять ее в течение неограниченного периода времени, образуя единый домен. Ферродиэлектрические ячейки не требуют частой регенерации, сканирование будет происходить только в моменты смены кадров. К тому же они обладают отменной скоростью реакции - ~10 мс. Однако их бистабильная природа затрудняет генерацию полутонов. Создаются дисплеи и на основе антиферродиэлектрических ЖК (AFLCD). Самые последние их модификации позволяют частично снять эту проблему.

LTPS

Обычно для формирования тонкопленочных транзисторов на поверхность стеклянной подложки наносят тонкий полупрозрачный слой аморфного кремния. Очень заманчивой выглядит идея разместить там и управляющие схемы. К сожалению, в аморфной фазе кремний не обладает необходимыми качествами для формирования сложных логических схем. Почему применяется такой неудачный материал? Все дело в температуре. Нанесение слоя аморфного кремния - это низкотемпературный процесс, что позволяет использовать более дешевые сорта стекла для подложки. Если бы удалось снизить температуру изготовления поликристаллического кремния (состоит из множества мелких кристаллов и образуется при более 1000 °C), он послужил бы идеальным компромиссом между аморфными и кристаллическими материалами. В начале 90-х гг. необходимая технология была создана (температура снижена до 450 °C). Активно-матричные панели, изготовленные с применением низкотемпературного поликристаллического кремния, получили название LTPS (Low-temperature p-Si) TFT. Следующий этап развития технологии - LTPS-на-пластике, т. е. формирование слоя кремния на гибких листах пластикового субстрата, что позволяет производить гибкие экраны.

Plasma Addressed Liquid Crystal (PALC)

В этом типе дисплеев используется плазменная панель для управления ЖК-ячейками. PALC-дисплей состоит из стеклянной подложки, с нижней стороны которой нанесен поляризационный фильтр, а с верхней -- сформированы продольные выступы-барьеры. Внутри каждой колонки, образованной барьерами, расположены два электрода. Сверху конструкцию накрывают тонким слоем стекла и полученные емкости наполняют газом под давлением несколько кПа. Затем следуют слой ЖК, прозрачная пленка с электродами колонок, цветные фильтры, субстрат стекла с поляризатором (рис. 6). Позади всей конструкции располагается блок подсветки. Выборка колонки осуществляется путем генерации разряда между двумя электродами в наполненной разреженным газом продольной ячейке. На поверхности стекла, разделяющего газовую и ЖК-ячейки, формируется отрицательный заряд, представляющий собой как бы виртуальный электрод (рис. 7). На один из поперечных электродов с противоположной стороны "сандвича" подается напряжение +70 В. Заряд с виртуального электрода протекает через ЖК-ячейку, расположенную на пересечении газовой продольной ячейки и поперечного электрода. Как только заряд стечет, все ЖК-ячейки переходят в полностью изолированное состояние, и можно начинать выборку следующего пиксела.

Рис.6

Рис.7

Одно из достоинств PALC-панелей - простота изготовления. Они менее чувствительны к чистоте производственных помещений и точности компоновки по сравнению с традиционными TFT-матрицами. Это позволяет использовать большие по размерам стеклянные подложки и, следовательно, открывает перспективы производства больших ЖК-экранов. PALC-дисплеи свободны от влияния точечных дефектов, к которым так чувствительны активно-матричные мониторы. Конструктивная независимость плазменной и ЖК-панели облегчает процесс разработки новых модификаций.

Отражательные дисплеи

Серьезную проблему, преследующую в общем экономные LCD-панели, представляют собой мощные галогенные лампы подсветки, транжирящие электроэнергию и нагревающие чувствительные к перепадам температур жидкие кристаллы. Избавиться от подсветки можно, обратившись к внешним источникам освещения, как это делают производители наручных часов и карманных игр. Поэтому появился новый класс ЖК-панелей, основанных на отражательной технологии. Наиболее интересные разновидности мы рассмотрим немного подробнее.

Все отражательные LCD делятся на четыре большие группы: пропускающие, поглощающие, избирательно отражающие и рассеивающие. К первой относятся TN, ECB (Electrically Controlled Birefringence) и F-STN (Film compensated STN). Во вторую группу попали PCGH (Phase Change cholesteric-nematic Guest Host) и GH. Избирательно отражающие панели представляют PSCT (Polymer Stabilized Cholesteric Textures), а рассеивающие - PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal). Отражательные дисплеи, помимо низкого энергопотребления, имеют еще одно значительное преимущество - в них можно использовать непрозрачные кристаллические кремниевые подложки для создания CMOS управляющих схем. В ЖК-мониторах они получили название LCOS (LC on Si). Полноценные полупроводниковые схемы позволяют уменьшить взаимовлияние соседних пикселов и повысить скорость реакции жидкокристаллических ячеек. К тому же технология CMOS уже хорошо разработана, и производство LCOS доступно более широкому кругу мелких производителей.

ECB

Двойное лучепреломление - вид необычного преломления света в некоторых кристаллах, результат которого - появление двух лучей, распространяющихся под углом друг к другу с разной скоростью и имеющих разную поляризацию. Такое их "странное" поведение объясняется различными условиями распространения для света с разной поляризацией. Жидкие кристаллы, будучи оптически активными веществами, как нельзя лучше подходят для проявления необычного преломления. И если в традиционных панелях это приводит к искажениям цвета, то специалисты Sharp сумели использовать "вредный" феномен. Двойное лучепреломление позволяет получить цвет непосредственно без применения цветных фильтров и пиксельных триад, так как показатель преломления жидких кристаллов легко регулируется величиной приложенного к ним напряжения. Однако сегодня с помощью ECB удается получить только 4-8 цветов, да и угол обзора невелик, что существенно ограничивает область применения технологии.

PCGH

В данной разновидности панелей используются холестерические жидкие кристаллы, молекулы которых образуют упорядоченные, закрученные от слоя к слою спирали. При наложении электрического поля они выстраиваются своими длинными осями вдоль него. В жидком кристалле-"хозяине" растворяют краситель, поглощающий свет в различной степени в зависимости от своей ориентации относительно направления падения света, - "гость" (рис. 8). "Сандвич" цветной панели PCGH состоит из алюминиевых отражающих электродов, смеси "хозяин-гость", прозрачных электродов, цветного фильтра и защитного стекла. В отсутствие электрического поля спиралевидные структуры жидкокристаллической смеси поглощают внешний свет, который проникает через стекло, фильтры и прозрачные электроды. Экран кажется черным. После того как электроды активируются, молекулы-"хозяева" следуют за направлением поля, увлекая за собой и продолговатые частицы красителя. Теперь свет беспрепятственно проходит через смесь, отражается от нижних алюминиевых электродов, и экран становится светлым. Управляя раздельно ЖК-ячейками, расположенными под фильтрами разных цветов, можно генерировать цветное изображение. Технология PCGH позволяет изготовлять яркие, высококонтрастные дисплеи с низким потреблением энергии (~60 мВт), а отсутствие поляризационных фильтров расширяет угол обзора до 100° по вертикали и горизонтали, снимает эффект двойного отражения, свойственный панелям с отражателем, вынесенным за пределы стеклянной ячейки.

Рис.8

PDLC

Технология PDLC -- зеркальное отражение методологии, принятой в дисплеях типа PCGH. В качестве активного компонента применяется смесь жидких кристаллов нематического типа и полимеров, а "игра" основана на способности первых менять свой показатель преломления в зависимости от величины наложенного электрического поля (рис. 9). Смесь помещена в стеклянную ячейку, задняя стенка которой выполнена из светопоглощающего материала. В нормальных условиях показатели рефракции ЖК и внедренных молекул полимера разные. Свет, проникающий в ячейку, рассеивается: частично назад, частично вперед. Мы видим рассеянный назад свет, и экран кажется светлым. Но стоит наложить электрическое поле такой величины, чтобы показатели преломления ЖК и полимера сравнялись, как свет будет свободно проникать сквозь смесь и поглощаться на задней стенке ячейки.

Первыми массовыми мониторами стали 8-битные. Тогда в середине 80-х в обиход людей стали входить компьютеры. Если компьютер выходил без монитора, ему требовалось подключение к телевизору. Такие устройства дали нам игровые консоли, потому как для других целей, более профессиональных, они не годились. Другая ветвь компьютеров существовала только с поддержкой именно компьютерных мониторов. Самые известные компьютеры Spectrum, Apple производили мониторы своими силами, но часто обращались к компаниям, которые занимались телевизионной продукцией. Плюс был в том, что их видеокарты максимально продуктивно использовали возможности монитора. Компьютеры IBM имели более отдаленное отношение к мониторам, их можно было подключать к мониторам сторонних производителей. Вскоре для них многие компании стали выпускать такие отдельные мониторы. Это привело к более низкой совместимости с видеокартами.

Первым поистине народным монитором можно считать диагональю 14 и 15 дюймов. Их стандартное разрешение 640х480 и 800х600 на несколько лет стали стандартами. Это произошло в 1995 году. А в это время появилась первая народная Ось – Windows 95. Ее эпоха длилась пять лет. За это время разные фирмы выпускали свои мониторы для IBM PC компьютеров, но уже максимально совместимые с видеокартами. Еще они были выпуклыми (в плане экран). Сейчас такие выглядят дико.

Но развитие мониторов шло по-прежнему большими темпами. Рынок стал предлагать более шикарные возможности, более четкие дисплеи. С появлением Windows XP мир смог получить мониторы разрешением 1024х768, это 17-я диагональ. Это ознаменовало то, что пятнашки – уже не то. И экран семнашек был плоский. А качество изображения уже полностью стало 32-битным. В это время на рынки вышли мониторы LG, Hitachi, позже Benq, Samsung, Acer. Оценивая ситуацию, можно сказать, что диагональ 17 может стать вечной. Во-первых, это не маленький размер, можно спокойно смотреть, не вглядываясь. Во-вторых, это не слишком много, можно работать вблизи.

В начале двухтысячных годов все бредили новостями о ЖК телевизорах и ЖК мониторах. Правда, никто не знал, почему они круче. По цене это было дорогое удовольствие. Начиная с 2004 года они активно стали входить в жизнь компьютероманов. В Россию эпоха пришла где-то в 2008 году. Такие тонкие мониторы очень выручали. Они были легче, изображение четче. Потребление света уменьшилось в десять раз. Те, кто привык к ЭЛТ, не могли работать на дешевых ЖК. Углы обзора были минимальны. Смотришь сверху – изображение искажается во всех цветах! Что за ужас.

До сих пор дизайнеры с низким бюджетом используют мониторы ЭЛТ. Я даже не знаю, производят ли их сейчас вообще. На ЖК они никогда не перейдут, работникам графики больше подойдут плазменные.

Во второй половине 2000-ых стал завоевывать популярность широкоформатный стандарт телевизоров. Он же перекочевал и на компьютеры. Мониторы 16:9 стали нормой. Стандартным разрешением стали 1360:768, что соответствовало диагонали 19. В нынешнее время диагонали 17 и 19 являются бытовыми стандартами.

Но мир мониторов не стоит на месте. Для любителей больших эффектов от игрушек есть мониторы высоких разрешений. Смотреть, конечно, не очень удобно с непривычки, но эффект потрясающий. Буквально вживаешься в роль. Диагональ 23 с разрешением 1920x1080 уже не роскошь. Это самый современный стандарт продвинутого пользователя. Больше увеличивать размеры пока не имеет смысла. Если использовать компьютер как телевизор, то вполне подойдут и рекордные 27 диагонали. Кстати, для улучшения цветопередачи стандартный многолетний синий разъем VGA будет заменяться на HDMI и DVI.

И напоследок хочу осветить такое явление как 3D монитор. Для полной поддержки эффекта, нужно, чтобы игра поддерживала такие функции. В комплекте с монитором идут очки. Игроки по новому оценивают графику. Столь шикарное видение игры говорит о поразительном прогрессе.