• Katot Işınlı Ekran (CRT)

• Likit Kristal Ekran (LCD)

• Plasma Ekran

• Dokunmatik Ekran

Resim 1 - Bir CRT monitör

Bilgisayarların ilk çıktıkları zamandan bu yana ekranların temel yapılarında pek bir değişiklik olmamıştır. Bu ekranların içinde TV’deki gibi bir trafo, gerekli ayarların yapılmasını sağlayan ve bir katod ışını tüpü vardır. Katod tüpü şeklen bir huniye benzeyen ve içindeki hava boşaltılmış, ön yüzeyi fosfor ile kaplanmış bir çam fanustan ibarettir. Bu tüp üç kısımdan oluşmaktadır. Bunlar;

· Elektron tabancası : Ekranda her bir noktayı oluşturacak olan elektronları hızlandırıp yönlendiren mekanizma

· Maske (Saptırıcı) : Sadece renkli ekranlarda olan ve üç temel rengi içeren bölüm. Bu renkler yeşil, kırmızı ve mavidir.

· Fosfor Tabakası : Üzerine çarpan elektronların parlamasını sağlayarak görüntüyü oluşturur.

Resim 2- CRT Monitör kesiti

Yukarıdaki belirttiğimiz gibi renkli ekranlarda fosfor tabakasından önce bir maske tabakası ve üç tane elektron kaynağı vardır. Bu kaynaklardan her biri bir renge denk gelir. Bu üç renk maskede birleşerek milyonlarca rengi oluşturur.

Görüntünün oluşması sırasında elektronların fosfor tabakasının hangi bölümün hangi oranda, hangi bölümüne çekileceği saptırıcı tarafından belirlenir. Yeni elektronların izlediği yolu belirlemek ve elektron demetlerinin fosfor tabakasının farklı bölümlerine yönlendirmek saptırıcının görevidir.

Saptırıcı bunun için tüpün uç kısmında bir manyetik alan oluşturur. bu kısma mıknatıs benzeri manyetik cisimler yaklaştırılmamalıdır. Aksi takdirde görüntüde bozulmalar oluşabilir. saptırıcının yarattığı manyetik alan kararlı değildir. çünkü monitörün köşelerine giden elektronların hedefe varma zamanları farklı olacaktır. Elektronlar fosfor tabakasının farklı kısımlarına değişik zamanlarda ulaşması, görüntüde kolayca görülebilen bozulmalara sebep olmaktadır. Bunu önlemek için özel bir devre kullanılır. Bu devre yardımı ile elektronlar fosfor tabakasının tüm bölümlerine eş zamanda varmasını sağlar.

 İnsan gözü saniyede 25'den fazla görüntüyü işleyebilir. Eğer bu görüntü sayısı saniyede 60'ın altına düşerse gözde yorulmalar meydana gelir.

EKRANLARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ

a) Ekranın Tazelenmesi

Burada açıklayacağımız cam ekran milyonlarca fosfor noktacığından oluşur. bu noktacıklara "DOT" adı verilir. Monitörlerde arkaya doğru uzayan ve bazen de kısa olan tüp içindeki elektron tabancası bulunmaktadır. Ekrandaki bir görüntüyü oluşturmak için bu tabanca elektronları ekranın üstünden başlayarak soldan sağa doğru teker teker gönderir. bu sırada elektron fırlatarak fosfor parlatma işlemi ekran kartından gelen sinyallere bağlıdır.

Fosfor parladıktan sonra hemen geri söner. Bu sebeple Bu işlemin sürekli yapılması gerekir. bu olaya ekranın tazelenmesi denir.

Kısacası Ekranın tazelenmesi ekranın saniyede kaç kez yenilendiğini gösterir. Bu durum ekran ve ekran kartını çözünürlüğü ile değişir. Örneğin 800*600 ve 1024*768 çözünürlükte bu tazeleme oranları 60 hertz ile 70 Hertz arasında değişir.

b) Ekranda piksel , dot ve çözünürlülük kavramları

Ekranda görünen şekil, geometrik bir örümcek ağı olarak da adlandırabileceğimiz dikey(sütun) ve yatay (satır) üzerindeki noktalardan oluşur. bunların her birine piksel denir.

Bir seferde ekranda görüntülenebilen piksel sayısına çözünürlü denir. Örneğin 800*600 çözünürlük denilince 800 sütun ve 600 satır üzerindeki noktacıkların kullanıldığını belirtir. Toplam noktacık adedi 480 000'dir. Dot ise ekrandaki milyonlarca fosfor noktacıklarına denir.

c)Görüntü Alanı (İzlenebilir alan)

Bir ekranın boyutları genellikle inç olarak verilir. Günümüzde 15" monitörler kullanılmaktadır. Ama 17",19" ve 21" monitörlerde sıkça kullanılır. Buradaki değerler monitörün bir  köşesinden çaprazdaki diğer köşesine olan uzaklığı belirtir. 

Fakat esasen monitörlerin çoğunluğunun görüntü boyutu bu değerlere tam olarak uymaz. Hatta üç farklı modeldeki 17" monitör arasında izlenebilir alanlara çok ufak olsa da farklılıklar vardır. buradan görüleceği gibi "izlenebilir alan" monitörün dahil olduğu kategorideki boyuttan farklı olarak bizim kullanabileceğimiz veya daha doğru bir ifade ile görüntünün gösterebildiği alanı ifade eder. Örneğin; 17" monitörde, izlenebilir alan olarak 15,8" veya 16" olarak sunulur. benzer olarak 15"monitörlerde izlenebilir alan 13,9" veya 14" olarak belirlenir, 14" monitörler kategorisinde ise 13,3 civarındadır.

d) Boyut ve çözünürlük bağlantısı

Genellikle yanlış olarak belirlenen bir olay da, ekranın boyutunun arttıkça çözünürlüğünün de yükseleceği şeklindedir. Oysa çözünürlük monitörün özelliklerine, kalitesine  ve kullanım süresine bağlı olarak değişebilir. Günümüz piyasasında bazı 17" monitörlerle aynı çözünürlüğü sunan 15" monitörlerin oldukça çok olduğunu söyleyebiliriz.

Bir diğer noktada yüksek küçük bir alan daha çok piksel anlamına geldiği için, küçük bir monitör üzerine yüksek çözünürlüğe ulaşmaya çalışmak ekranı ve kullanıcının gözünü yoracaktır. çünkü tazeleme hızı düşecek ve ekranda titremeler oluşacaktır. ö yüzden üst sınırları fazla zorlamamak gerekir. ayrıca farklı bir ekranı düşük çözünürlülükte kullanmaya çalışmakta iyi değildir. Örneğin 21" monitörde 800*600 çözünürlüğü kullanmak gibi. Burada piksellerin büyüdüğünü görürüz. şeklin kırılan noktalarında görünen tırtıllar belirgenleşir ve görüntü kötüleşir.

e) Nokta aralığı (Dot Pitch)

Ekranlarla ilgili kısa bilgilerle boyuttan sonraki madde olarak dot pitch, yani nokta aralığı görürüz. Burada nokta aralığını, pikseli oluşturan kırmızı, yeşil ve mavi noktaların birbirine olan mesafesi olarak tanımlayabiliriz. Bu mesafe azaldıkça noktaların arası daralıp, elde edilecek resmin kalitesinin daha kesin ve detaylı olabilmesini monitörlerde ise 0.27, 0.26 ve 0.24 aralığında değişir. tabii aralık azaldığında fiyat artar.

f) Shadow Mask ve Aperture Grill

Daha önce belirttiğimiz gibi ekranda renklerin doğru gözükmesi. için kırmızı, yeşil ve mavi renkli dot'lardan doğru renkte olanların parlaması gerekmektedir. Elektronlar fosfor tabasına ulaştıktan sonra buradaki fosfor noktalarını uyarırlar fakat fosfor tabakasının ön kısmında bulunan özel bir maske olmazsa görüntüde bulanık ve renk karışması gibi problemler ortaya çıkar. Bu kadar çok noktacık arasında bu işlemin yapılabilmesi amacıyla "shadow mask" adı verilen metal bir nesne kullanılır. Shadow mask denilen deliklerle dolu bu özel maske sayesinde uyarılan fosfor elementlerinin görsel olarak birbirlerini etkilemesi ve görüntünün bozulması engellenir. Bunun sonucunda kırmızı, yeşil ve mavi fosfor noktacıkları ideal bir şekilde uyarılarak tekbir nokta oluşturur. Burada "shadow mask" CRT"nin yüzeyine birebir oturacak şekilde tasarlanmıştır. Shadow Mask bir anlamda fosfor noktacıklara ince ayar yaparak görüntü keskinliğini sağlar.

Resim 3- Shadow Mask Olayı

Buna karşılık bazı monitörlerde ise bu teknik yerine "aperture grill" tekniği kullanılır. bu tekniğin Shadow mask'a göre üstünlüğü ise fosfor noktalarına daha fazla elektron taneciği yollanmasına izin verir. Böylece resim daha parlak çıkar. Monitör üreticilerinde SONY bu iki teknik yerine dikey metaller kullanarak düz kare ekranlar geçerek trinitron tüpleri kullanmaktadır.

Resim 4- Trinitron Aperture Grilli

g) Resim kalitesini oluşturan etkenler

• Keskinlik / Netlik : En önemli görüntü kalitesi unsuru resimlerin ne kadar keskin veya net gösterebildiğidir. Örneğin Shadow Mask kullanan monitör genelde sadece ekranın ortalarına yakın kesimlerde ve düşük çözünürlüklerde kesin resim sunabilirler. Trinitron monitörler ise ekranın her köşesine her noktada net görüntü verirler. Aşağıdaki resimde bu örnek açıkça görülmektedir.

Resim 5- Trinitron ve  Geleneksel Monitörün görüntü farkı

• Parlaklık : Parlaklık trinitron monitörlerde parlaklık daha net olarak görülmektedir. Ayrıca ucuz monitörlerde dikkat edilecek olursa  parlaklık ayarının çok geniş bir dairede çalışmadığı görülür. Bu durum özellikle aydınlık ortamlarda çalışırken uygun resmi yakalamaya sebep olabilir. grafik ile uğraşanın bu noktaya dikkat etmesi gerekir.

• Bombe Olayı :  Ekrandaki dot'lar satırlarda ve sütunlarda tam dikey ve yatay yerleştirilmeli. özellikle ekranın köşesinden fazla eğrilik olması bombe olayına sebep olur. buna karşılık bazı monitörler bu hatayı düzeltmek için "pincushion" ayarı sunuluyor. fakat bu noktada eğer maddi açıdan elverişli ise "flat" yani düz kare ekranlar tercih edilmelidir. yalnız bu da kullanıcılara ilk bakışta ters gelebilir. Çünkü bu tip monitörler görüntüyü iç bükey olarak sunarlar.  kullanıcının buna alışması zaman alabilir.

                        Düz Kare Tüp                       Geleneksel Bombeli Tüp                     

Resim 6- Tüpler Arasındaki Fark

• Parlama : Monitörlerde ekran camındaki ışık yansımalarından kaynaklanan parlamaları önlemek için değişik teknikler kullanılır. tepedeki fluoresan ışıktan dolayı ekranda meydana gelen parlama rahatlıkla gözünüzü kısa sürede etkiler ve bozulmasına neden olur. Oysa trinitron tüp kullanılan düz ekranlarda bu yansımanın en aza indirildiği görülmektedir. Böylece göz kamaşarak yorulmayacaktır.  Parlamalardan korunmanın bir başka yolu da filtrelerdir. Filtreler yansıma önleyici özelliklerinden dolayı göz bozulmalarını aza indirmektedir.

Resim 7- Parlamanın Önlenmesi İçin Teknikler

• Renk Doğruluğu : Bir ekranda renklerin doğru yansıtılıyor olması gerekir. Yani mavi, tam anlamı ile mavi rengi göstermeli. aksi halde düzenine veya ayarına bakılmadır.

h) Manyetik alan ve Degauss : Bilindiği gibi CRT içerisindeki düzen manyetik alan dışında, çekim yaratan nesnelerden kolaylıkla etkilenir. Mesela mıknatıs gibi nesneler monitörün ön yüzüne yaklaştırıldığında renklerde bozulmalar görülür. Monitörün arka yüzüne yaklaştırıldığında görüntünün de bozulduğu görülecektir. günümüzde kullanılan monitörlerde ise ilk açılışlarında bu manyetik ortamı kullanabilir hale getirmek için degauss işlemi uyguluyorlar. Bu işlem istenildiği ekranın ayarlar kısmını kullanarak ta yapılabiliyor. Fakat dikkat edilmelidir ki bu işlem esnasında monitör çevresindeki elektronik medyalar veri kaybına uğrayabilirler.

i) Kontroller : Monitör kasanın içerisinde görüntü işlemlerini kontrol eden bar baskı devre bulunur. Buradaki kart yada kartlar, ekran kartından gelen sinyalleri gerektiği şekilde işlemekler ve monitörün üzerindeki kontrol düğmelerinin çalışmasına da yardımcı olurlar. Buradaki ayar düğmeleri dijital veya analog olabilir. Analog veya dijital olmasının kendine özgü zorlukları vardır.

Resim 8- Dijital Ekranın kontrol düğmeleri

j) Güç Kaynağı : Monitörün besleme kablosu direkt olarak prizden alınırsa daha iyi olacaktır. Böylece bilgisayarın güç kaynağına fazla yüklenilmemiş olur. Ayrıca UPS'e bağlanması daha iyi olacaktır. Herhangi bir elektrik dalgalanmasında monitör zarar görmemiş olur. yada zarar gömesi en aza indirilir.

k) Data Kablosu : Günümüzde iki tür data kablosu bağlantısı kullanılır.

• 15 pinlik bağlantı : En yaygın olarak kullanılan bağlantı şeklidir. Burada veri aktarımı kablonun ucundaki 15 pinlik konnektörün aracılığı ile gerçekleştirilir.

Resim 9- 15 pinlik data kablosunun bağlantı şeması

Tablo 1- 15 pinlik data kablosunun pinlerinin açılımı

• BNC tipi bağlantı : Karta takılan kısım 15 pinlik bir bağlantıya sahipken ekrana takılan kısım BNC tipinde bağlantı noktaları içerir. BNC tip kablo standart 15 pin VGA bağlantı kablosuna göre çevre şartlarından daha az etkilenmeyi sağlar.

LCD MONİTÖRLER

Tüplü ekranlara göre ince ve hafif olan LCD'lerin yapısı CRT'ye göre çok faklıdır. LCD yani likit kristal monitörler aslında bilinenin tersine sıvı değil katı-sıvı arası özel bir materyal kullanılırlar. Bu sıvı-katı karışımı özel materyal ekran içerisinde normal halde düzensiz şeklinde bulunan ve elektrik verildiği zaman düzenli bir şekil alan özel bir sıvı kristaldir. Bu yapıyı oluşturabilmek çok zordur. Bu yüzden tüplü ekranlara göre fiyatları çok daha yüksektir. yalnız bu özel madde sayesinde LCD ekran; elastikiyet, düşük yansıtma oranı gibi özelliklere sahip olur.

LCD monitörler her şeyden önce CRT monitörlere göre çok az yer kaplarlar. Kapladıkları alan sadece ekran içindir. Tüp kullanmadıkları için hafiftirler ve sadece ekran içindir. Tüp kullanmadıkları için hafiftirler ve ısınma sorunları da yoktur. Çok az güç tüketirler ve radyasyon yaymazlar. Ayrıca CRT monitörlerin aksine manyetik alanlardan etkilenmezler.

    LCD monitörlerin en önemli iki dezavantajı vardır.
    - Çok pahalıdırlar.
    - CRT nonitörler gibi geniş bir görüş açısı sunmazlar.

Resim1- LCD Ekranın kesit ve bileşenleri

    Gelişen teknoloji ile bu işlemlerin maliyeti düşerse LCD ekranlar tüplü ekranların yerini alırlar.

Taşınabilir sistemlerdeki ekranların tamamı LCD tabanlıdır. LCD monitörlerde yada notebook'larda 3 katman bulunur. En altta yansıtıcı v,bir materyal ortada sıvı kristal bir karışım ve en üstte de  yine yansıtıcı bir  materyal bulunur. Bu noktadaki sıvının atasında dolaşan akım kristallerinin aralarından ışık geçemeyecek şekilde sıralanmasını sağlar.Bu yüzden her kristal bir nevi diyafram mantığı ile ışığı geçirecek yada tutacak bir mekanizma vardır.

Resim2 - LCD ekranın çalışma düzeni; Başlangıç seviyesi (1)

Resim3- LCD ekranın çalışma düzeni; Hareketli seviye (2)

LCD TÜRLERİ

TFT ( Thin Film Transistör ) ve Aktif Matris LCD Ekran : Bu teknolojide ekrandaki her piksel bir ile dört adet transistör aracılığı ile yönlendirilir. Aktif matris teknolojisinde görüntü hücresinin yönetimi panelin kendi üzerine entegre ediliyor. Her bir hücrede elektronların gerilimini ayarlayan bir ince film transistör bulunuyor. Yerinde yönetim ile görüntü noktaları arasındaki baskınlık hemen tümüyle ortadan kaldırılıyor. Böylece panelin tepki verme süresi gözle görülür bir şekilde iyileşiyor. Üst sınıf cihazlar, video sunumu için bile yeterli olan yaklaşık 35 milisaniyelik görüntü oluşturmak sürelerine ulaşıyor.

Passive Matrix LCD Ekran :  Bu tür ekranlarda yatay ve dikey kablolar kullanılıyordu. bu yatay ve dikey kabloların kesiştiği yerde tek bir piksel bulunuyor ve ışığın geçmesine veya kalmasına karar veriyor. Daha ucuz olmasına karşın kısıtlı bir kalite elde ediliyor. 90'ların ortalarından itibaren nadir kullanılmaya başlanan bu tip ekranlar son zamanlarda DSTN, CSTN ve HPA teknolojileri ile tekrar geri dönmeye hazırlanıyor.

Bu monitörler daha çok taşınabilir PC'lerde kullanılır. LCD monitör, plastik bir tabaka içindeki sıvı kristalin ışığı yansıtması ilkesine göre çalışır. Pek çok LCD monitörde bulunan bazı dezavantajlar şunlardır:
- Ekran tazeleme hızı düşüktür.
- Renk kontrastları azdır.
- Ortamdaki fazla ışığı yansıtırlar. Görüntü net değildir.
- Hareketli görüntüler bulanıktır.
-Sıvı kristal akışının yavaşlığı görüntü izinin hemen silinmemesine neden olur.

Bu dezavantajların yanısıra, düşük güç harcamaları, çok küçük hacimleri ile taşınabilir PC'ler için vazgeçilmezdir. Bazı LCD modellerinde, "arkadan aydınlatma" yöntemi kullanılarak bulunduğu ortamdaki ışık dengelenir. Böylece ekrandaki istenmeyen yansımalar bir ölçüde önlenir. LCD monitörlerde şuan aktif matris monitör çeşidi kullanılmaktadır. Pasif matriks monitörlerin tersine aktif matrikslerde, her pixeli kontrol eden ayrı ayrı transistörler vardır. Bu transistörler, piksellerin henüz parlaklığını yitirmeden yenilenmesini sağlar. Her pixelin kendine ait bir regülatörü vardır. Bu regülatör yardımı ile her bir pixele ait voltaj değerini etkilemediğinden daha iyi görüntüler elde edilir.

LCD monitörler henüz her kullanıcıya hitap edemiyorlar çünkü fiyatları gerçekten çok yüksek. LCD ekranlar sıvı kristal ekranlardan yapılıyorlar. Sıvı kristal ekranların öncelikle çok büyük avantajı var. En büyük özelliği sadece 1mm’lik bir kalınlığa sahipler. Bu yüzden notebook bilgisayarlarda ve bazı masaüstü ki masrafından dolayı pek tutulmuyor. 15 cm’lik kasa kalınlığıyla –hatta daha az olanları da var- normal bir 17'' monitörden yaklaşık olarak üç kat daha az yer kaplıyor. Yalnız bu ekranların fiyatları birkaç bin dolar.
Likid kristal bir ekranda resim çeşit dağılımlı bir arka plan aydınlatması, iki cam arasındaki sıvı kristal yüzey ve pikselin kontrolünü sağlayan iletken indiyum – kalay – oksit (ITO) matris ile sağlanıyor. Sıvı kristalin molekülleri bir resim noktasının arka plan aydınlatması ile aydınlanıp aydınlanmayacağına karar veriyor.
Sıvı kristaller, sabit kafes yapılarından dolayı sıcaklık, ışık veya elektriği etkini yönüne göre etkileyebiliyor. Bu olaya verilen ad ‘antisotropi’... Sıvı maddelerde ise gelişi güzel dağılım sebebiyle ışığın geliş yönü o kadar da önemli değil. Çubuk şeklindeki karbon, hidrojen ve oksijen molekülleri de anisotrop davranıyorlar ve ışığı kırıyorlar. Katı cisimlerin moleküllerinin aksine yönlerini değiştirebiliyorlar ve böylece ışık sübabı görevini görebiliyorlar.

Sıvı Kristal Teknolojisi Piyasada Varlığını Sürdürüyor

Sıvı kristal alanlarda elektrik alanlarından etkileniyor. Kristalden bağımsız olarak çubuklar elektriğin etkisiyle dikey (pozitif dielektrik anisotropisi) yada yatay (negatif dielektrik anisotropisi) olarak pozisyon alıyorlar. Sıvının genel şekli sadece elektriğe değil, aynı zamanda sıcaklığa da bağlı. Sıcaklığa bağlı olarak farklı düzenler oluşturuyor. Bu düzenlerden biri de “nematik” düzen ve LCD monitörlerin bir çoğu da bu düzene göre çalışıyor.
Arka aydınlatmadan yola çıkan ışık sıvı kristal tabaka sayesinde iki kere kırılıyor. Eliptik salınımdan sonra renkli ışığa dönüşüyor. Beyaz bir arka plan rengi için cam tabakalar üzerindeki folyolar belli bir salınım düzenine sahip ışığı perde üzerine bırakıyor. Burada oluşan sorun ise ışığın büyük bir bölümünün kaybolması sonucu parlaklık ve aydınlığın yetersiz kalması.
Twisted-Nematic-LCD’de ise bu sorun bir hile ile çözülüyor. Cam tabakalardan iri 90 derece döndürülmüş olarak monte ediliyor. Yüzeye yakın sıvı kristal molekülleri de bu 90 derecelik tabakaya uyarak dönüyor. Daha akım verilmeden sıkı ve düzenli bir ağ kurulmuş oluyor. Salınım düzlemine gelen ışık ikinci polarizasyon filtresine ulaşıyor, ama onu geçemiyor.
Super-Twisted-LCD’de (STN) ve pahalı notebooklar’da kullanılan Double-Super-Twisted-Nematic-LCD’de (DSTN) ortaya çıkan sonuçlar oldukça iyi.

Her Noktadan Elektrik Geçiyor

Işık sübaplarının açılıp kapatılması için iletken ve ışık geçirgen ITO-Matrisi cam tabaka üzerine yerleştiriliyor. Bir dikey ve bir yatay satıra elektrik akımı verildiği zaman keşişim noktasında oluşan elektrik alanı sıvı kristal molekülü yakmak için yeterli. Böylece bir piksel aydınlanıyor. Buradaki sorun bir satır boyunca piksellerin hafifçe aydınlanması. Zayıf elektrik alanı ve moleküllerin etkilemesi sonucu kirli satırlar elde ediliyor.
TFT-Ekran kullananlar bu sorunları yaşamıyor. TFT ekran larda elektriksel alan sadece istenilen noktada oluşuyor. Yine her piksel zayıf bir akıma maruz kalıyor, ancak küçük bir transistör (Thin Film Transistör) ile istenilen nokta güçlendiriliyor.
Twisted-Nematic (TN) modunda çalışan TFT ekranlarda elektrik alanı LC (sıvı kristal – liquid crystal) hücresi içinde oluşuyor. Elektrotlar cam yüzeyine yayılıyor.
IPS ekranlarda ise 160 derecelik bir açıya kadar sabit kalıyor. LC hücresinin çalışma prensibi radikal bir şekilde basitleştirilerek tekrar Akım=Işık denklemine geliniyor. Normally White modunda ise tam tersi; Eğer elektrik alan yok ise pikseller parlıyor. IPS monitörler Normally Black modunda çalışıyor: Elektrik alanı kuvveti arttıkça, moleküller dönerek daha fazla geçirgen hale geliyor. Alan şiddeti arttıkça, ışık ta artıyor.
Daha fazla ışığın sağlanabileceği yöntemler gereksiz oluyor. Bunun yanında parlaklık sadece ışık kümesinden oluşmuyor. Siyah hücrelerin de etkisi büyük. Cam yüzeyler üzerine 90 derece açıyla monte edilmeyen folyolar da yanlış salınım ile ön yüzeydeki polarizatöre erişilmesine sebep oluyor.

LCD Ekran Kullanımında Dikkat Edilecek Noktalar

Piksel hataları : Bir 15 inç TFT ekranı 2,359,296 transistörden oluşur. Bu yüzden en titiz üretime rağmen hatalı resim noktalarının sö konusu olabileceğinin belirtmek gerekir. Üreticiler ise 10 piksel hatasından fazlasında cihazı bozuk olarak kabul ederler. bunun için LCD bir monitör seçimi için bu nokta öncelikle ve özenle gözden geçirilmelidir.

Bakış açıları : LCD ekranlar da görüntüye tam karşısından değil de bir başka açıdan bakıldığında renk netliği ve kontrast değerleri düşüşte oluyor. Bu da önemli bir alım etkenini oluşturuyor.

Bağlantı aranıyor : Yaygın olarak kullanılan analog bağlantı yönetiminde PC bilgisayarların dijital görüntü sinyali, TFT'ye aktarıldıktan sonra yeniden dijitalleştirmek üzere, grafik kartı tarafından analog bir sinyale dönüştürülüyor. Bu da dönüşüm sırasında gereksiz bazı kayıpların meydana gelmesine sebep oluyor. Bu yüzden gelecekte düz ekran monitörlerin dijital bağlantılarla donatılması gerekecek. 

PLAZMA EKRANLAR

PLAZMA EKRAN NASIL ÇALIŞIR?

Plazma ekranları CRT ekranlarına çok benzer bir şekilde çalışır, fakat tek CRT yüzeyinin fosforla kaplı olması yerine, yassı, hafif bir yüzey matrisli küçük cam kabarcıklarıyla kaplanmış her birinde gaz şeklinde plazma ve fosfor kaplanmış madde bulunmakta. Bu matristeki piksellerin her biri aslında üç tane daha alt-pikselden oluşur, kırmızı yeşil ve mavi renklere tekabül eder.
Bir CRT ekranında, uzun resim tüpünün arkasından bir elektron ışını gönderilir, ön yüzeydeki fosfora vurunca da ışıldamasına neden olur. Karışık devre ve yüksek voltaj yansıtma bobinleri gerekir, nişanlama, odaklama ve ışını hareket ettirme bütün bir görüntüyü yaratabilmek için.
Plazma ekranlar yüksek voltajlı yansıtma bobinleri ihtiyacını eler ve de bir CRT’ nin uzun boynunu.Bir yassı plazma ekranının içinde, matrisin uygun parçalarının içinden dijital kontrolle elektrik akımı geçer, bu da kabarcıkların içindeki plazmanın ultra violet ışınlar vermesini sağlar. Bu ışınlarda kabarcıkların fosfor kaplanmasının uygun renkte ışıldamasını sağlar.

Plazmanın avantajları nelerdir?
Plazma ekranların CRT bazlı ekranların üstünde birkaç avantajı vardır.

İnce ve hafif: Sadece 8.8 cm ila 13 cm kalınlıkta ve 25-60 kg civarında, herhangi bir duvara çok kolay asılır veya uygun standlara konulabilir

Çok parlak: Çevreleyen ışığa daha az hassas bir çok LCD projektörlerine göre plazma ekranlarında kontrast ve parlaklık daha fazladır.

160° izleme konisi: Odanızın geniş olduğu zaman idealdir, izleyiciler uzaktan ve normalinden açık eksenden de ekranı izleyebilirler.

Sabit ve çarpıklık serbest: Manyetik alanlardan etkilenmez; bir çok uygulamada CRT ekranlarının veya LCD projektörleri problem çıkarır. Görüntü daima mükemmeldir, merkezde, sadece merkezde değil, köşelerine kadar aynıdır.

PLAZMANIN DEZAVANTAJLARI NELERDİR?

Bu yeni teknolojinin bahsetmeye değer birkaç dezavantajı vardır.

Maliyet: Plazma LCD projektörlere göre daha pahalıdır. Sadece bu sebep den dolayı plazma herkes için uygun olmayabilir. Bir çok yeni teknolojide olduğu gibi fiyatlar düşmektedir.

Ekran izi: Sürekli kalan logo, hep aynı tip ekran, iki ile üç sat boyunca her bir seferinde aynı görüntüyü göstermek için uygun değildir, ekranda iz kalır. Fakat uygun tedbirlerle, ve bazı durumlarda bir ekran koruyucusuyla, sorun çözülür.

Çözünürlük sınırlamaları: Plazmalarda da LCD veya DLP projektörlerinin çözünürlük problemlerinin aynısı gözlenir. En iyi görüntüleri kaynağınızın çözünürlüğü ile ekranınızın gerçek çözünürlülüğü uyarsa alırsınız. Fakat LCD’ler de olduğu gibi plazmalar da bünyelerinde kompresyon veya genişleme şemaları bulundurur, otomatik olarak diğer çözülüm kaynaklarını kendi çözülümlerine ayarlarlar, ve çoğu müşteri tatmin olur. Yinede eğer uygulamanız için berraklık kritikse ve bir çok çeşit bilgisayar kaynakları kullanacaksanız yüksek çözünürlük gereksiniminiz varsa, CRT bazlı bir ünite sizin için daha iyi olabilir

Plazma seyyar değildir. Bu ekranlar 30-60 kilogram ağırlığındadır. Ekran en ufak darbede çatlar veya kırılır. Eğer bir plazma ekranla seyahat etmek istiyorsan, iyi bir nakliye kasasına yatırım yapmayı planlamanız gerekir. Plazmalarla ilgili plazma ünitelerinin ömrünün uzun olmadığına dair yanlış bir kanı vardır, doğru olmadığı ortaya çıkmıştır.. Esasen plazma ekranların tahmini ömrü (Sony’e göre) 30,000 saat civarındadır- çevirdiğimizde aşağı yukarı 15 yıla denk gelir günde 8 saatten haftada 5 günden.

DOKUNMATİK EKRANLAR

Dokunmatik ekranlar nasıl çalışıyorlar?
Dokunmatik ekranların çalışma prensipleri, kullanım amaçlarına ve bulunacakları yere göre birkaç farklı çeşitte olabiliyor. Bu tür ekranlarda günümüzde kullanılan üç temel teknoloji mevcut: Dirençli (Rezistif) Teknoloji, Yüzey Dalgası (Surface Wave) Teknolojisi ve Kızılötesi (Infrared) teknolojisi.

Dirençli Teknoloji
Rezistif ve kapasitif teknolojiler, dokunmayı algılamak için bir nevi devre anahtarlama sistemiyle çalışırlar. İçi açılmış bir uzaktan kumanda veya hesap makinesi gördüyseniz, tuşların temasını sağlamak üzere basınç noktalarında birbirine çok yakın iki yüzey yerleştirildiğini ve bunların
üzerine baskı uygulandığında temas ederek devreyi tamamladıklarını görmüşsünüzdür. İşte rezistif ve kapasitif dokunmatik ekran teknolojilerinin de dokunulan yeri algılamak için kullandıkları prensip
aynıdır.
Rezistif teknolojide önemli olan, öncelikle tüm ekranı basınçla çalışan bir anahtarlama sistemi haline dönüştürebilmek. Bunun için özel bir yapıya sahip kaplama ekran üzerine sıkı bir şekilde yerleştirilir. Bu kaplama iki katmandan oluşur: Üstte dış etkilere dayanıklı polyester panel, altta ise direnç özelliği gösteren panel. Üstteki panelin de ön ve arka yüzeyleri de farklı özelliklere sahiptir. Ön yüzey dış etkilere dayanıklı bir yapı sunarken, arka yüzey ise yarı iletkendir. Dokunma
işleminin algılanması için, öncelikle üst kaplamadaki iletken yüzey ve alttaki dirençli kaplamanın bir şekilde birbiriyle temas etmesi gerekir. Ancak bunun bir dokunma etkisiyle olması gerektiğinden dolayı, her iki kaplama arasına yerleştirilen yüzlerce şeffaf ayıraç sayesinde paneller
arasından bir hava boşluğu oluşturarak iki kaplamanın durup dururken birbiriyle temas etmesini engellenir.

Dirençli dokunmatik ekranlarda kullanılan kaplamanın yapısı

Ekranı kocaman bir anahtar haline getirdikten sonra sıra dokunulan pozisyonun nasıl algılanacağını ayarlamaya gelir. Alttaki dirençli kaplama, dört adet tel tarafından sürekli olarak sırayla düşey ve yatay eksenler üzerinde hareket eden +5 volt gerilimle beslenmektedir ve kaplamanın direnç özelliği sayesinde bu voltaj bir taraftan diğer tarafa doğru azalan bir değerle ilerler. Yani dirençli kaplamaya voltajı verdiğinizde bir tarafta +5 volt ile yola çıkan voltaj, diğer tarafa doğru yol alırken giderek azalır ve diğer uçta topraklamayla sonlanor. Ancak X ve Y eksenlerinde dönüşümlü olarak verilen bu elektrik akımının voltajındaki azalma, dirençli kaplamanın özelliği sayesinde ekran üzerinde öyle düzenli bir dağılım oluşturur ki, örneğin X ekseni üzerinden akım verilirken +2.5 volt ölçüm yaptığınız bir noktanın ekranın X ekseni üzerinde tam olarak nereye denk geldiği konusunda tutarlı bir tahmin yapabilir hale gelirsiniz.

Gelelim iletken kaplamaya. Herhangi bir dokunma olmadığı zaman iletken kaplama üzerindeki voltaj değeri doğal olarak sıfırdır ve bu değer bir kontrolcü tarafından sürekli olarak takip edilir. Ancak ekranın herhangi bir yerine dokunarak iletken ve dirençli kaplamalar arasındaki teması
sağladığınızda, bir anda iletken yüzey üzerindeki voltaj değişir ve kontrolcü bunun farkına varır. Daha sonra kontrolcü, koordinatları belirlemek için sırayla şu işlemleri gerçekleştirir:

1- Öncelikle X ekseni üzerinde hareket eden bir elektrik akımı oluşturarak iletken yüzeye bağlı kontrolcüde beliren voltaj değerini okunur ve kontrol kartındaki işlemci tarafından X konumu belirlenir.
2- İkinci olarak aynı işlem bu kez Y ekseni üzerinde hareket eden bir elektrik akımı üzerinde gerçekleştirilir ve Y konumu belirlenir.
Özetle elde edilen X ve Y konumlarına dair elde edilen voltaj ölçümleri kontrolcü tarafından ölçülüp yorumlandığında, iletken kaplamanın dirençli kaplamaya hangi noktada değdiği anlaşılır ve bu bilgi sayısal hale çevrilerek ilgili yazılıma gönderilip, ilgili işlemin yapılması
sağlanır.

Bu teknolojinin kullandığı kaplama görüntü kalitesini bir miktar etkilemekle birlikte, yine kaplamanın özelliklerinden ileri gelen ciddi avantajları mevcuttur. Örneğin kaplama olarak ullanılan polyester malzeme, dış ortam koşullarına ve ağır kirlilik şartlarına camdan daha fazla dayanıklılık gösterebilir. Ayrıca üzerine yapışan toz, kir gibi etkenler dokunma etkisi yaratmadığından dolayı ve eldiven, kalem gibi ekrana baskı uygulayabileceğiniz her türlü dokunma etkisiyle çalışabilirler. Bu özelliği nedeniyle açık alan uygulamalarında ve ağır kirlilik koşullarında çalışılması gereken durumlarda; örneğin endüstride, hastanelerde, sürekli yanınızda dere tepe gezdireceğiniz el bilgisayarlarının ekranlarında ve kamuya açık alanlarda kullanılan
cihazlarda bu teknolojiden faydalanılır.

Yüzey dalgası Teknolojisi
Yüzey dalgası teknolojisi, dokunmayı algılamak için nispeten daha ilginç bir prensip kullanır: Ekran yüzeyini ultrasonik ses dalgalarından oluşan bir ızgarayla kaplamak ve olası bir dokunmanın ızgarada oluşturacağı kesintinin yerini tespit ederek konum belirlemek.

Bu ilginç prensip, yine taşıdığı fikirle paralel olarak ilginç bir şekilde işler. Öncelikle ekran üzerine yüzey dalga sistemini oluşturmak üzere, özel bir şekilde üretilmiş cam bir plaka yerleştirilir. Bu cam plakanın her iki tarafında, X ve Y eksenleri üzerinde iki adet yaklaşık 5,53KHz’lik ultrasonik ses dalgaları oluşturan vericiler yerleştirilir. Cam kaplamanın dört bir yanına ise, gelen ultrasonik ses dalgasını direkt ekran üzerine yönlendirecek şekilde 45 derece açıyla yerleştirilmiş gümüş kabartma yansıtıcılar bulunur. Bu kabartma yansıtıcılar, aynı zamanda üzerlerine gelen ses dalgasının yaklaşık %99’unu geçirirken, geri kalan %1’lik bir kısmı ekranın üzerine yansıtma özelliğine sahiptirler. Böylece sıra sıra dizilmiş yansıtıcılardan, ilk sırada olanının sesin bütününü yansıtması engellenmiş olur.

Vericiden çıkan ses dalgası, yansıtıcıya çarpıp ekranın üzerinde bir uçtan diğer uca geçerek karşı tarafa ulaştığında bu kez ters açıyla yerleştirilmiş diğer bir yansıtıcı grubuyla karşılaşır ve ekranın bir diğer ucundaki alıcıya yönlendirilir. Bu verici ve alıcı sisteminden hem X ekseni için, hem de Y ekseni için birer tane mevcuttur. Böylece ekran üzerinde ultrasonik seslerden bir ızgara oluşur.

Yüzey dalgalarının X ekseninde nasıl dolaştığını gösteren şema. Aynısı Y ekseninde de tekrarlanır
 

Gelelim algılamanın nasıl yapıldığına... Vericiden yansıtıcılara gönderilen tek bir ultrasonik ses dalgası, tek tek tüm yansıtıcılardan geçerek alıcıya ulaşır. Ancak her yansıtıcı, ultrasonik ses kaynağına olan uzaklığına bağlı olarak değişen sürelerde bu cevabı alıcıya ulaştırır. Örneğin ekran üzerinde toplam 10 adet yansıtıcı olduğunu düşünürseniz; vericiye en yakın yansıtıcıdan ekrana yönlendirilen ultrasonik ses dalgasının alıcıya ulaşması diğerlerine oranla en kısa zamanı alır ve en uzaktaki yansıtıcıdan gelen ses dalgası vericiye en uzun sürede ulaşır. Dolayısıyla alıcı, tek bir ultrasonik ses dalgasına karşılık birbirinden farklı zamanlarda kendisine ulaşan 10 farklı cevapla karşılaşır. Yani ses dalgasının vericiden çıktığı yerdeki ilk yansıtıcıdan ekranı dolaşıp alıcıya ulaşması 1 saniye sürse, 2. yansıtıcıdan gelen ses dalgası için 2 saniye ve 3. yansıtıcıdan gelen için 3 saniye sürer.

Alıcıya bağlı olan kontrol kartında, kullanılan cam kaplamanın boyutu gibi özelliklere bağlı olarak kaç yansıtıcı olduğu ve her yansıtıcıdan ekrana yönlendiren ses dalgasının alıcıya ne kadar sürece ulaşacağı baştan tanımlanmıştır. Dolayısıyla ultrasonik ses dalgası vericiden bir kez gönderildikten sonra alıcı bunun yansımalarını kontrol etmeye başlar: A süresinde ulaşması gereken birinci yansıma yerine ulaştı mı?
Ulaştı... B süresinde ulaşması gereken ikinci yansıma ulaştı mı?
Ulaştı... C süresinde gelmesi gereken 3. yansıma yerine ulaştı mı?
Ulaşmadı... Bu durumda alıcı, 3. yansıtıcının ekrana gönderdiği ses dalgasının bir engelle karşılaştığını düşünüp bu noktada bir dokunma gerçekleştiğini anlar. Aynı işlem Y eksenine de uygulanarak hangi yansıtıcıdan cevap gelmediği belirlendiğinde dokunmanın koordinatı belirlenmiş olur ve bu bilgi kontrol yongalarında işlenerek yazılıma gönderilir. Bu süreç, yani vericinin ses dalgaları göndermesi ve alıcı tarafından yansıtıcılardan gelen bütün cevapların kontrol edilmesi
işlemi her saniye 25-50 kez tekrarlanır.

Yüzey dalgası teknolojisinde kullanılan cam kaplama.

Ekranda ultrasonik seslerden oluşan bir ızgara oluşturmak üzere yerleştirilen gümüş yansıtıcıları resimde görebilirsiniz.
Bu teknoloji, dirençli teknolojiye oranla daha modern bir tekniğe sahiptir ve ekranın üzerinde polyester bir kaplama olmadığından dolayı bu teknolojiye sahip dokunmatik ekranlar kullanıcılarına daha canlı bir görüntü sunarlar. Bu nedenle sunumun ön plana çıktığı durumlarda,örneğin pazarlama, bilgi sağlama, oyun, elektronik katalog gibi uygulamalarda bu teknoloji tercih edilir. Ancak ses dalgalarının uzun mesafede giderek etkisini yitirmesi yüzünden, belli bir boyutun üzerindeki ekranlar için bu teknolojinin kullanılması uygun değildir.
 

Kızılötesi Teknolojisi
Bu teknoloji, diğerlerine oranla anlaşılması en basit olanıdır. Kızılötesi teknolojisini kullanan dokunmatik ekranlarda X ve Y eksenlerine belli sayılarda kızılötesi diyot, bunların tam karşılarına
da birer kızılötesi algılayıcı yerleştirilir. Sonrası tahmin ettiğiniz gibi; elinizi bu ekranın bir yerine dokundurduğunuzda, algılayıcının karşısındaki kızılötesi ışığı görmesini engellemiş olursunuz ve X-Y eksenlerindeki algılayıcılardan hangilerinin bağlantısının kesildiği bulunarak kesişme noktalarındaki koordinat hesaplanır. Bu teknolojiye sahip cihazlar, geniş mesafede dokunma algılama yeteneğine sahipler ve direkt güneş ışığından veya sudan etkilenmezler. Bu nedenle özellikle dev plazma ekranların dokunmatik hale getirilmesinde tercih edilirler.Infrared teknolojisi, kolay monte edilen bir çerçeve sayesinde hemen her ortama kolayca adapte edilebilme özelliğine sahiptir. Hatta bu işe özgü yazılımı geliştirmek şartıyla bu tarz bir çerçeveyi vitrine yerleştirilerek dokunmatik bir vitrin bile oluşturabilirsiniz. Örneğin vitrindeki bir ürün hakkında bilgi almak isteyen müşteri, vitrinde o ürünün karşısına dokunarak yine vitrine yerleştirilmiş özel bir yazılıma sahip bilgisayar ekranından fiyat ve garanti bilgilerine bile ulaşabilir.

Bazı durumlarda malzemenin dışarıdan montajıyla, dokunmatik özelliği olmayan ekranları dokunmatik ekran haline çevirmek mümkün.
Son olarak, anlattığımız bu dokunma algılayıcı teknolojilerin aslında basit fizik temellerine dayanan mekanizmalardan ibaret olduğunu bilmek lazım. Ancak bunların arkasında bunlar kadar önemli iki unsur daha var: Birincisi aldığı fiziksel verileri yorumlayarak sayısal koordinat bilgilerine dönüştüren ve bunun yanında ortalama hesabı ve tolerans kontrolü gibi tüm işlem yükünü üzerinde barındıran kontrolcü, ikincisi de teknolojinin işletim sistemiyle entegrasyonunu kurarak yazılımlarla uyumlu hale gelmesini sağlayan sürücü.