«Все опасные излучения мониторов и способы защиты» (стр. 2 из 6)

Все мы знаем или слышали о том, что наши глаза реагируют на основные цвета: красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) и на их комбинации, которые создают бесконечное число цветов.

Люминофорный слой, покрывающий фронтальную часть электронно-лучевой трубки, состоит из очень маленьких элементов (настолько маленьких, что человеческий глаз их не может различить). Эти люминофорные элементы воспроизводят основные цвета, фактически имеются три типа разноцветных частиц, чьи цвета соответствуют основным цветам RGB (отсюда и название группы из люминофорных элементов – триады).

[2]Люминофор начинает светиться, как было сказано выше, под воздействием заряженных электронов, которые создаются катодом и излучаются тремя электронными пушками. Каждая из трех пушек соответствует одному из основных цветов и посылает пучок электронов на различные частицы люминофор, чье свечение основными цветами с различной интенсивностью комбинируется и в результате формируется изображение с требуемым цветом. Например, если активировать красную, зеленую и синюю люминофорные частицы, то их комбинация сформирует белый цвет.

[19]Самой по себе электронно-лучевой трубки недостаточно для достижения хороших результатов, ясно, что необходима и качественная управляющая электроника. Кстати, именно разница в качестве управляющей электроники, создаваемой разными производителями, является одним из критериев определяющих разницу между мониторами с одинаковой электронно-лучевой трубкой. Итак, повторимся: каждая пушка излучает электронный луч (или поток, или пучок) электронов, которые влияют на люминофорные элементы разного цвета (зеленого, красного или синего). Понятно, что электронный луч, предназначенный для красных люминофорных элементов, не может влиять на люминофор зеленого или синего цвета. Чтобы добиться такого действия используется специальная маска, чья структура зависит от типа кинескопов от разных производителей. ЭЛТ можно разбить на два класса - трехлучевые с дельтаобразным расположением электронных пушек и с планарным расположением электронных пушек. В этих трубках применяются щелевые и теневые маски, хотя правильнее сказать, что они все теневые. При этом трубки с планарным расположением электронных пушек еще называют кинескопами с самосведением лучей, так как воздействие магнитного поля Земли на три планарно расположенных луча практически одинаково и при изменении положения трубки относительно поля Земли не требуется производить дополнительные регулировки.

1.2 LCD Мониторы

[19]LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества, которое находится на половину в твердом, а на половину в жидком состоянии, фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Жидкие кристаллы были открыты давным-давно, но изначально они использовались для других целей. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча проходящего сквозь них. Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований, стало возможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения и изменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения. Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и в кварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативных компьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получать все большее распространение LCD мониторы для настольных компьютеров. Далее речь пойдет только о традиционных LCD мониторах, так называемых Nematic LCD.

Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов (называемых пикселями), которые могут манипулироваться для отображения информации. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой. На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями. Продольные бороздки получаются в результате размещения на стеклянной поверхности тонких пленок из прозрачного пластика, который затем специальным образом обрабатывается. Соприкасаясь с бороздками, кристаллы ориентируются. Молекулы одной из разновидностей жидких кристаллов (нематиков) самопроизвольно разворачивают по спирали плоскость поляризации проходящего света. Нанесение бороздок на поверхность стекла позволяет согласовать этот процесс. Обе панели расположены очень близко друг к другу. Жидко-кристаллическая панель освещается источником света (в зависимости от того, где он расположен. Жидко-кристаллические панели работают на отражение или на прохождение света. Световой луч следует ориентации кристаллов, поэтому он поворачивается на 90° при движении от одной панели к другой.

[19,18]При появлении электрического поля, напряженность которого превышает некоторую критическую величину, молекулы жидких кристаллов выстраиваются вдоль поля и прекращают влиять на поляризацию света. Новое расположение кристаллов получается только там, где кристаллы до этого имели вертикальную ориентацию вместо горизонтальной ориентации. В результате свет проходит напрямую сквозь кристаллы без поворота на 90°. Фактически жидкие кристаллы работают как жалюзи блокируя свет или пропуская его сквозь себя.

[18]Различные режимы поведения светового луча не могут быть замечены нашими глазами, поэтому возникла необходимость добавить к стеклянным панелям еще два других слоя, представляющих собой поляризационные фильтры. Эти фильтры позволяют свету проходить только через заранее определенные оси, и поэтому свет не может покрывать угол в 360° как это обычно происходит. При отсутствии напряжения ячейка прозрачна вот по какой причине: первый поляризатор пропускает только свет с соответствующим вектором поляризации. Благодаря жидким кристаллам вектор поляризации света постепенно поворачивается, и к моменту прохождения ячейки ко второму поляризатору он уже повернут так, что проходит через второй поляризатор без проблем. В присутствии электрического поля поворота вектора поляризации не происходит, тем самым второй поляризатор становится непрозрачным для излучения. [14]Если вы примените разность потенциалов, чтобы кристаллы были ориентированы таким образом, что световой луч может пройти без углового поворота, тогда, свет достигнет второго стекла перпендикулярно бороздкам. Из-за того, что у светового луча не будет возможности выйти наружу, так как его путь блокирован вторым фильтром, экран будет полностью черным (световой луч захвачен). Расположив большое число электродов, которые создают разность потенциалов в различных местах экрана, эти электроды и есть так называемые жидкокристаллические ячейки, у нас появится возможность воспроизводить подобное явления только в нужных местах, а при правильном оперировании их функционированием мы также сможем отображать изображение, буквы и так далее. Электроды помещаются в прозрачный пластик и могут иметь любую форму. Технологические новшества позволили ограничить их размеры величиной маленькой точки, соответственно на одной и той же площади экрана можно расположить большее число электродов, что увеличивает разрешение LCD монитора, и позволяет нам отображать даже сложные изображения в цвете. С появлением цвета появилась необходимость подсветки монитора сзади так, чтобы свет порождался в задней части LCD дисплея. Это необходимо для того, чтобы можно было наблюдать изображение с хорошим качеством, даже если окружающая среда не является светлой. Цвет получается в результате использования трех фильтров, которые воспроизводят три основные цвета, и позволяют световому лучу проходить сквозь себя. Комбинируя три основные цвета для каждой точки или пикселя экрана, появляется возможность воспроизвести любой цвет.

Вообще-то в случае с цветом несколько возможностей: можно сделать несколько фильтров друг за другом (приводит к малой доле проходящего излучения), можно воспользоваться свойством жидко-кристаллической ячейки - при изменении напряженности электрического поля изменяется шаг поворота вектора поляризации излучения. Это можно использовать для того, чтобы отражать (или поглощать) излучение заданной длины волны (проблема состоит в необходимости точно и быстро изменять напряжение). Какой именно механизм используется зависит от конкретного производителя. Первый метод проще, второй эффективнее.