Monitör Türleri Nelerdir?

Monitörler yapılarına göre CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display),plazma ve LED olmak üzere 4’e ayrılır. Bilgisayar monitörlerinde genellikle CRT ve LCDekranlar kullanılırken Plazma ve LED ekranlar daha çok televizyon ekranı olarak kullanılmaktadır. Ancak özellikle yeni üretilen laptop modellerinde LED ekranlar dakullanılmaktadır.

CRT(Cathode Ray Tube) Monitörler:

Küçük boyutlarda binlerce kırmızı, yeşil ve mavi fosfor kaplı tabakadan oluşan bir ekrana, elektron demetinin çarptırılmasıyla görüntü oluşturulur. Elektron demeti fosfor tabakaya çarpmadan önce ince metal bir maskeden (shadow mask veya aperture grill) geçirilir. Amaç elektronları aynı noktaya odaklamak ve başıboş elektronların ekran üzerinde görüntüyü bozmalarını engellemektir. Shadow mask, küçük deliklerden oluşan şekildeki ince film tabakadır. Üreticiler tarafından shadow mask a rakip olarak çıkarılmış maske yöntemidir. Düşey doğrultuda küçük tellerden oluşur. Burada daha az bozulma olmaktadır. Birçok aperture gril ekran düz (flat) şeklindedir. Aşağıdaki şekilde CRT monitörlerin çalışma prensibi gösterilmektedir.

Dezavantajı:

CRT ekranların en büyük dezavantajları kapladığı alan, gözleri fazla yorması ve harcadığı güçtür. Bu gibi dezavantajlarından dolayı ekran boyutları artırılmak istendiğinde CRT monitörler hiç de iyi seçim olmayacaktır. 

 

LCD (Liquid Crystal Display) Monitörler:

LCD ekran, plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesi ile çalışır.LCD ekranlarda kullanılan sıvı kristaller, gerilim uygulandığında düz biçimde sıralanır.14 Gerilim verilmediğinde ise sıvı kristallerin en üst tabakası ile en alt tabaka, 90 derece kıvrılmış şekilde dizilmiştir. Bu duruma twisted nematics (TN) denir. TN durumdaki sıvı kristaller içerisinden geçen ışık, polarizatör içerisinden geçebilir. Polarizatörün görevi kendisine gelen ışığı duruma (yatay veya dikey) göre geçirmek veya absorbe etmektir. Şekilde a polarizatörü dikey, b polarizatörü de yatay ışık demetlerini geçirmektedir.
Elektrotlara gerilim uygulandığında ise TN yapı bozularak dikey ışık demeti yatay forma girmediğinden polarizatör üzerinden karşı tarafa geçemeyecektir. Bazı LCD ekranlarda hareketli görüntüler bulanıktır. Bu durumda ekran tepki süresi önemlidir. LCD monitörlerin Bazı Çeşitleri Vardır Bunlar;

Pasif Matriks Monitör: Basit temel ilkelere dayanan bir teknolojidir. Her piksele akım sağlayabilmek için iletkenlerden oluşan ızgaralar bulunmaktadır ve ızgaranın her bir köşesi bir pikseli oluşturmaktadır. Akım iki iletken üzerinden gönderilerek pikselin ışığı ayarlanır. Fakat bu tip LCD’lerin dezavantajı tepkime sürelerinin düşük ve buna bağlı olarak da görüntü kalitelerinin az olmasıdır.

Dual Scan Monitör: Pasif matriks monitörlerden farkı ekranın ikiye bölünmüş olmasıdır. Böylece ekran yenileme hızı iki katına çıkarılmıştır. Bu farklılık görüntü kalitesinde de iyileşmeye sebep olmaktadır.

Aktif Matriks Monitör: Bu LCD’ler TFT(Thin Film Transistor) teknolojisine dayalı olarak çalışmaktadırlar, yani her bir piksel ayrı ayrı transistorlar tarafından kontrol edilmektedir. Transistorlar sayesinde piksel parlaklığı için daha az akım gerekmektedir, böylece akımı durdurup tekrar yollamak daha kolaydır. Bu da ekran yenileme hızını arttırmaktadır.

Dezavantajı:

• İzleme açıları dardır. En iyi izleme açısı için tam karşıdan bakmak gerekir. Yan açılardan bakıldığında renkler değişir, siyah kısımlar parlama yapar.
• Gerçek kontrast oranları düşüktür. Bu nedenle beyaz ve siyah arasındaki
• renk geçişleri iyi değildir.
• Siyah rengi hiçbir zaman tam siyah olarak göstermezler. Görüntüyü detaylı göstermez. Bu yüzden karanlıkta geçen filmleri izlemek keyif vermez.
• Hareketli görüntülerde hareket eden kısımda netliğin bozulması sorunu ile karşılaşılabilir.
• Plazmalara oranla çok daha az renk tonu verir. Tam insan ten rengini yakalayamaması gibi.
• Yüksek ışıklı ortamlarda ekran yansıma yapabilir.

 

Plazma Monitörler

CRT monitörlerin çalışmasına benzer bir yöntem kullanırlar. İki cam arasında düzgün dağılmış, içerisinde xenon ve neon gazlarının bulunduğu binlerce fosfor kaplı hücreler vardır. Elektrotların farklı gerilimle şarj edilmeleriyle hücre içerisine, iyonize edilmiş gaz üzerinden akım girişi olur. Bu akım UV fotonlarının oluşmasına neden olan, yüksek hıza sahip yüklü parçacık hareketine neden olur. UV fotonlar fosfor tabakaya çarparak fosfor atomlarını yüksek enerji ile yükler. Bu enerji atomların ısınmasına neden olur. Sonrasında ise atomlar görülebilir sahip olduğu enerjiyi, ışık fotonu şeklinde ortama yayar.

Dezavantajı:

Güç tüketimleri diğer ekran türlerine göre daha yüksektir. Kullanım ömürleri LCD ekranlara göre daha düşüktür. Plazma ekranlarda, ekrandaki görüntü sabit kaldığında fosfor maddesinde oluşan iyon etkisi plazmanın parlaklık ömrünü azaltır. Bunu önlemek için alınan ISM adındaki koruyucu önlem ile sabit bir görüntü ekrana uzun süre yansıdığında aktifleşerek ekran parlaklığını kademe kademe düşürüyor. Bu işlem devam ederse 10 dakika içinde ekran parlaklığı yarı yarıya düşüyor. Ancak işlem yavaş gerçekleştiği için göz bu durumu algılayamıyor. ISM teknolojisi sayesinde plazma ekranların kullanım ömrü uzuyor.

Led Monitörler:

LED TV’lerdeki büyük yenilik aslında ekran teknolojisinde ya da görüntü sinyalini ileten elektronik ekipmanlarda değil, arka aydınlatma sisteminde gerçekleşmiştir.
LED TV’lerde, LCD ekranlarda arka aydınlatma olarak kullanılan floresan lamba yerine bir dizi LED (light-emitting dioede / ışık yayan diyot) kullanılır. Ekrandaki görüntüyü oluşturan her bir piksel için ışık, bu LED’ler aracılığıyla gönderilir. Bu nedenle de daha net ve aydınlık bir görüntü sunmaktadır.
LED TV’lerde arka aydınlatma olarak kullanılan LED’lerin bulundukları yerlere göre LED TV’lerin ikiye ayrıldığını söyleyebiliriz. Bunlar doğrudan aydınlatma ve kenardan aydınlatma olarak bilinir. Her iki teknolojinin de kendisine özel avantajları bulunur. Doğrudan aydınlatma kullanıldığında çok yüksek kontrast oranlarına ulaşılabiliyorken kenardan aydınlatma teknolojisinde de çok ince tasarımlar yapabilmek mümkündür. Doğrudan aydınlatma teknolojisini kullanan LED TV’lerde kullanılan LED sayısı ve kontrol ettikleri bölgenin büyüklüğü, görüntü kalitesini doğrudan etkiler. Kenardan aydınlatma teknolojisi maliyetleri düşürdüğü için bu teknolojiyi kullanan LED TV’lerin fiyatı daha uygundur. Sonuçta her iki aydınlatma teknolojisi de standart LCD TV’lerin çok üstünde bir
görüntüleme performansı ve enerji tasarrufu sunar.

Dezavantajı:

• Led ekranlar diğer ekran türlerine göre daha pahalıdır.
• Kullanım ömürleri ekran türlerine göre daha düşüktür.

 

Monitörlerin Çalışma Mantığı Nasıldır?

CRT (Cathode Ray Tube) Monitörler:

Günümüzde bulunan tüplü televizyonların tamamı CRT(Cathode Ray Tube: Katot Işınlı Tüp) olarak adlandırılan bir teknolojiye sahiptir. Bu ekranlarda görüntü oluşturma sistemi yüzbinlerce ampulün bir araya getirilmesi şeklinde tarif edilebilir. Çünkü CRT ekranların yüzeyi yüzbinlerce küçük noktadan oluşmuştur. Bunlara piksel adı verilir. Piksellerin her biri ayrı şekilde aydınlatıldığından ve her biri farklı renk oluşturabildiğinden, piksellerin belirli bir düzende yanması görüntü oluşumunun kaynağıdır. CRT ekranlar koni şeklindedir. Koninin dar ve sivri ucunda elektron tabancası bulunur. Koninin genişleyen ağzı dikdörtgen şeklini alır ve bu kısım fosfor tabakasıyla kaplıdır. Anot ve katot olarak adlandırılan terimler elektronikte artı(+) ve eksi(-) kutupları ifade eder. Bir pili örnek alacak olursak, artı uç anot, eksi uç katot olur. CRT ekranlarda katot, elektron tabancası içerisinde ısınmış bir filaman(ince tel) şeklinde yer alır.Tüpün içi vakum bir ortamıdır yani hava bulunmaz. Katot filamanın ısınmasıyla elektronlar vakum içerisinde serbest olarak hareket edebilecek durumdadırlar ve anot ekran yüzeyiyle olan gerilim farkından dolayı elektronlar ekrana doğru bir ışın demeti halinde odaklatılarak fırlatılırlar. Ekran yüzeyindeki fosfor tabakasına çarpan elektronlar parlayarak pikselleri aydınlatır. Oluşturulan bu ışın demeti etrafında bulunan yatay ve dikey saptırma bobinleri vasıtasıyla ekranın her noktası için renk oluşturulur.

Işın demetleri elektron tabancasından üç ana renkte yayılır. Bunlar “RGB Colors” olarak bilinen Kırmızı, Yeşil ve Mavi renkleridir. Bu renklerin karışımı ile doğadaki tüm ara renkler üretilebilir. Bu renklerin %100 oranında karışımı beyaz rengi, hiç ışık yollanmaması yani karanlık da siyah rengi oluşturur. Diğer tüm ara renkler ise, bu ana renklerin değişik oranlarda karışımıyla elde edilir. Işın demeti ekrandaki fosfor tabakasına yollanırken delikli bir gölge maskesinden geçerler. Bu maske, ışının sadece kendi rengine ait olması istenilen yerlere çarpmasını sağlar. Ekrandaki her piksel üç alt piksele ayrılmıştır ve gölge maskesinden süzülerek çok hassas bir ayarlamayla geçen elektron demeti alt pikselleri ayrı ayrı aydınlatır. Sonucunda ana piksel, alt piksellerin birleşimiyle oluşan rengi yansıtır ve televizyon ekranında o renk gözükür. Bu olay çok yüksek hızda olup saniyede binlerce kez yapıldığından, alınan TV sinyali ekranda gerçek zamanlı olarak görüntü oluşumunu mümkün kılar.

 

LCD (Liquid Crystal Display) Monitörler:

• Gelen ışığın geri yansıması için ayna
• Alt yüzeyinde polarize film tabakası bulunan cam yüzey
• Elektrot yüzey
• Sıvı kristallerin bulunduğu tabaka
• Ortasında elektrot yüzey bulunan cam tabaka
• Bir öncekiyle 90 derece yapacak şekilde elektrot yüzey

LCD ekranlar plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesine dayalı olarak çalışmaktadır. LCD panellerde voltaj verilmediğinde sıvı kristaller sarmal nematic şekilde sıralanmışlardır. Işık sıvı kristallerden geçtikçe salınımı bu kristallerin açılarına göre yön değiştirir ve dış panelden dışarı çıkar. Voltaj verilip bir elektrik alanı yaratıldığında sıvı kristaller dikey olarak hizalanacak şekilde kıvrılırlar. Yönlendirilmiş ışık ikinci kutup tarafından emilir. Bu durumda ışık sağdaki panelin dışına çıkamaz böylece ekranın o kısmı karanlık görülür.

 

Plazma Monitörler:

Plazma ekranlar görüntüyü oluşturma mantığı olarak büyük oranda “LCD Paneller” e benzemektedir. Plazma ekranlar LCD‘lerde olduğu gibi görüntülediği bütün pikselleri üç alt piksele ayırıp herbirini RGB renkleriyle tanımlar. RGB renkleri yani kırmızı(red), yeşil(green) ve mavi(blue) ana renklerinden oluşur. Bu renklerin bahsettiğimiz alt piksellerde yapılan farklı varyasyonları sayesinde ara renkler oluşturulur. Üç rengin tam birleşimi beyaz, pikselin ışığı absorbe edip yansıtmaması ise karanlık yani siyah rengi oluşturur. Plazma panellerde bulunan fosfor kaplı yüzey sayesinde oluşturulan her alt piksel değişik oranlarda aydınlatılarak neredeyse tüm ara renkler gerçeğe yakın tonlarda görüntülenebilir. Plazma panellerin yapısında iki elektrot arasında yer alan xeon ve neon gazları voltaj uygulanarak iyonlaştırılır. Bu esnada oluşan morötesi dalga boyundaki foton parçacıkları, panelin foton kaplanmış olan yüzeyine çarpıp yansıyarak ekranı aydınlatırlar. Her piksel ayrı ayrı aydınlatıldığından renk derinliği ve dolayısıyla renklerdeki gerçekçilik olabilecek en üst seviyeye çıkıyor. 

 

LED Monitörler:

LED, ışık yayan iyot anlamında kullanılan , İngilizce bir kısaltmadır. LED’ler , yarı iletken devre elemanlarına sahiptirler. Bu devre elemanları , aldıkları elektrik enerjilerini ışığa dönüştürmeyi sağlarlar. LED ekran , LED kabinlerini üst üste ve yan yana dizilimleriyle oluşan ekranlardır. Bu ekranlar , kabin metal taşıyıcı , güç kabloları ve kontrol etme cihazından meydana gelir. LED ekranlar yukarıda belirtilen bölümlerden oluşan ve bunların birleşimi ile televizyon , monitör gibi görüntü elde edilebilen görüntü veren sistemlerdir. Farklı bir medya ortamından gönderilen görüntü kontrol sistemlerince işlenerek LED dediğimiz ekrana aktarılır. LED ekran sistemleri harici bir bilgisayarla mavi , kırmızı ve yeşil renklerin tonları ayarlanarak kullanılan ve çeşitli amaçlara hitap eden sistemler bütünüdür.

 

 

Bu içerik Ali Emre Yar tarafından hazırlanmıştır.

 

Kaynak

• https://yeniyazilimdunyasi.blogspot.com/2018/05/monitor-nedir-cesitleri-nelerdir.html
• https://teknolojigunlugum.wordpress.com/tag/lcd-calisma-prensibi/
• https://www.bilgiustam.com/plazma-ekranlar-nasil-calisir/
• https://www.tech-worm.com/led-ekran-nedir-nasil-calisir/
• https://www.bilgiustam.com/crtkatot-isinli-tup-ekranlar-ve-televizyon-nasil-calisir/