За типом екрана (фізичний принцип отримання зображення)

§ ЕЛТ - на основі електронно-променевої трубки (англ. cathode ray tube, CRT)

§ ЖК - рідкокристалічні монітори (англ. liquid crystal display, LCD)

§ Плазмовий - на основі плазмової панелі (англ. plasma display panel, PDP, gas-plazma display panel)

§ OLED-монітор - на технології OLED (англ. organic light-emitting diode - органічний світловипромінюючий діод)

§ Віртуальний ретинальний монітор – технологія пристроїв виведення, що формує зображення безпосередньо на сітківці ока.

§ Лазерний - на основі лазерної панелі (поки що тільки впроваджується у виробництво)

За розмірністю відображення

§ двомірний (2D) - одне зображення для обох очей

§ тривимірний (3D) — для кожного ока формується окреме зображення для отримання ефекту об'єму.

За типом інтерфейсного кабелю

Основні параметри, що нормуються для моніторів:

§ Розмір екрана - визначається довжиною діагоналі, найчастіше в дюймах

§ Дозвіл — кількість пікселів по вертикалі та горизонталі

§ Глибина кольору - кількість біт на кодування одного пікселя (від монохромного до 32-бітного)

§ Розмір зерна або пікселя

§ Частота оновлення екрану (Гц)

§ Час відгуку пікселів (не для всіх типів моніторів)

§ Співвідношення сторін екрана – стандартний (4:3), широкоформатний (16:9, 16: 10) або інше (наприклад 5:4).

При розгляді конструкцій моніторів найцікавішою є класифікація за фізичним принципом отримання зображення. Саме цим визначається більшість експлуатаційних параметрів, від яких залежать можливості того чи іншого монітора, оптимальність його для вирішення конкретної поставленої перед користувачем завдання, умови та зручність його експлуатації таі т.д.

Розглянемо основні технології, що застосовуються у моніторах.

ЕПТ монітори

Монітори з використанням електронно-променевих трубок (ЕЛТ) довгий час були практично єдиним, а потім найпоширенішим типом монітора для ПК. В даний час використовуються дуже рідко, велика кількість фірм-виробників просто припинило їх випуск. Представляють більше історичний інтерес, хоч і зустрічаються в давно не модифікованих комп'ютерних підрозділах, а також у низці організацій, які вирішують спеціальні завдання. У зв'язку з цим розглянемо цей принцип коротко.

В англійській мові цей тип монітора називається Сathode Ray Tube (CRT), дослівно - катодно-променева трубка. Іноді CRT розшифровують як Cathode Ray Terminal, що відповідає вже не самій трубці, а пристрою, заснованому на ній. Електронно-променева технологія була розроблена німецьким ученим Фердинандом Брауном в 1897 році і спочатку створювалася як спеціальний інструмент для вимірювання змінного струму, тобто для осцилографа. Електронно-променева трубка або кінескоп — найважливіший елемент монітора. Кінескоп складається з герметичної скляної колби, усередині якої знаходиться вакуум. Один із кінців колби вузький і довгий — це горловина. Інший — широкий та досить плоский — екран. Внутрішня скляна поверхня екрану вкрита люмінофором (luminophor). Як люмінофори для кольорових ЕПТ використовуються досить складні склади на основі рідкісноземельних металів - ітрію, ербію і т. п. Люмінофор - це речовина, яка при бомбардуванні зарядженими частинками випромінює світло. Зауважимо, що іноді люмінофор називають фосфором, але це не правильно, тому що люмінофор, що використовується в покритті ЕЛТ, не має нічого спільного з фосфором. Більше того, фосфор світитьсятільки в результаті взаємодії з киснем повітря при окисленні до P2O5, і свічення триває дуже недовго (до речі, білий фосфор - сильна отрута).

Мал. 6.1. Конструкція ЕЛТ

Для створення зображення на ЕПТ-моніторі використовується електронна гармата, звідки під дією сильного електростатичного поля виходить потік електронів. Крізь металеву маску або решітку вони потрапляють на внутрішню поверхню скляного екрана монітора, яка вкрита кольоровими люмінофорними точками. Потік електронів (промінь) може відхилятися у вертикальній та горизонтальній площині, що забезпечує послідовне влучення його на все поле екрану. Відхилення променя відбувається за допомогою системи, що відхиляє.

Система, що відхиляє, складається з декількох котушок індуктивності, розміщених у горловини кінескопа. За допомогою змінного магнітного поля дві котушки створюють відхилення пучка електронів у горизонтальній площині, а дві інші – у вертикальній. Зміна магнітного поля виникає під дією змінного струму, що протікає через котушки і змінюється за певним законом (це, як правило, пилкоподібна зміна напруги в часі), при цьому котушки надають променю потрібний напрямок. Суцільні лінії – це активний хід променя, пунктир – зворотний.

Мал. 6.2. Розгортка променя у кінескопі

Частота переходу на нову лінію називається частотою малої (або горизонтальної) розгортки. Частота переходу з правого нижнього кута в лівий верхній називається частотою вертикальної (або кадрової) розгортки. Амплітуда імпульсів на котушках малої розгортки зростає з частотою рядків, тому цей вузол виявляється одним із найнапруженіших місць конструкції і одним з головних джерел перешкод у широкому діапазоні частот. Потік електронівна шляху до фронтальної частини трубки проходить через модулятор інтенсивності та прискорювальну систему. В результаті електрони набувають великої енергії, частина з якої витрачається на світіння люмінофора.

Електрони потрапляють на люмінофорний шар, після чого енергія електронів перетворюється на світло, тобто потік електронів змушує точки люмінофора світитися. Ці крапки люмінофора, що світяться, формують видиме зображення. Як правило, в кольоровому моніторі CRT використовується три електронні гармати, на відміну від однієї гармати, що використовується в монохромних моніторах.

Відомо, що очі людини реагують на основні кольори: червоний (Red), зелений (Green) та синій (Blue) та на їх комбінації, які створюють весь простір видимих кольорів. Люмінофорний шар, що покриває фронтальну частину електронно-променевої трубки, складається з дуже маленьких елементів (настільки маленьких, що людське око не завжди може їх розрізнити). Ці елементи відтворюють основні кольори, фактично є три типи різнокольорових частинок, чиї кольори відповідають основним кольорам RGB (звідси назва групи з трьох елементів — тріади).

Люмінофор починає світитися, як було сказано вище, під впливом прискорених електронів, що створюються трьома електронними гарматами. Кожна з трьох гармат відповідає одному з основних кольорів і посилає пучок електронів на різні люмінофорні частинки, свічення яких основними кольорами з різною інтенсивністю комбінується і в результаті формується зображення з необхідним кольором. Наприклад, якщо активувати червону, зелену та синю частинки, їх комбінація сформує білий колір.

Мал. 6.3. Принцип утворення довільного кольору в ЕЛТ.

Для керування електронно-променевою трубкою необхідна і електроніка, що управляє,якість якої багато в чому визначає якість монітора. До речі, саме відмінність в якості електроніки, що управляє, створюваної різними виробниками, є одним з критеріїв визначальних різницю між моніторами з однаковою електронно-променевою трубкою.

Отже, кожна гармата випромінює електронний промінь (чи потік, чи пучок), який впливає люмінофорні елементи різного кольору (зеленого, червоного чи синього). Зрозуміло, що електронний промінь, призначений для червоних люмінофорних елементів, не повинен впливати на люмінофор зеленого чи синього кольору. Щоб досягти такої дії використовується спеціальна маска, чия структура залежить від типу кінескопів від різних виробників, що забезпечує дискретність зображення. ЕПТ можна розбити на два класи - трипроменеві з дельтаподібним розташуванням електронних гармат та з планарним розташуванням електронних гармат. У цих трубках застосовуються щілинні та тіньові маски, хоча правильніше сказати, що вони всі тіньові. При цьому трубки з планарним розташуванням електронних гармат ще називають кінескопами з самозведенням променів, так як вплив магнітного поля Землі на три планарно розташовані промені практично однаково і при зміні положення трубки щодо поля Землі не потрібно проводити додаткові регулювання.