Монітор (дисплей) комп'ютера - це пристрій, призначений для виведення на екран текстової та графічної інформації. Його можна сміливо назвати найважливішою частиною персонального комп'ютера. З екраном монітора ми постійно контактуємо під час роботи. Від його розміру і якості залежить, наскільки буде комфортно нашим очам. Монітор повинен бути максимально безпечним для здоров'я по рівню усіляких випромінювань. Також він повинен забезпечувати можливість комфортної роботи, надаючи в розпорядження користувача якісне зображення. До п'ятдесятих років комп'ютери виводили інформацію тільки на друкуючі пристрої. У той час комп'ютери часто оснащували осцилографами, які, однак використовувалися не для виведення інформації, а для перевірки електронних ланцюгів обчислювальної машини. Вперше в 1950 році в Кембріджському університеті (Англія) електронно-променева трубка осцилографа була використана для виведення графічної інформації на комп'ютері EDASC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Через півтора року англійський учений Крістофер Стретчи написав для комп'ютера «Марк 1» програму, яка грала в шашки і виводив інформацію на екран. Реальний прорив в поданні графічної інформації на екрані монітора стався в Америці в рамках військового проекту на базі комп'ютера «Вихор». Даний комп'ютер використовувався для фіксації інформації про вторгнення літаків у повітряний простір США. Перша демонстрація «Вихора» пройшла 20 квітня 1951 - радіолокатор посилав інформацію про положення літака комп'ютера, і той передавав на екран положення літака-цілі, яка зображувалась у вигляді крапки і букви T (target). Це був перший великий проект, в якому електронно-променева трубка використовувалася для відображення графічної інформації.

1. Електронно-променеві монітори
Існуючі сьогодні монітори відрізняються пристроєм, розміром діагоналі екрана, частотою оновлення картинки, стандартами захисту і багатьом іншим. Перші електронно-променеві монітори були векторними. У моніторах цього типу електронний пучок створює лінії на екрані, переміщаючись безпосередньо від одного набору координат до іншої. Через це немає необхідності розбивати екран на пікселі. Пізніше з'явилися монітори з растровим скануванням. У них електронний пучок сканує екран зліва направо і зверху вниз, пробігаючи щоразу всю поверхню екрану. Наступним кроком у розвитку електронно-променевих моніторів стало кольорове зображення, для отримання якого необхідно було використовувати не один, а три електронних пучка. Кожен з них висвічував певні точки на поверхні дисплея.
Саме ці монітори набули найбільшого поширення.
Для електронно-променевих (CRT) моніторів існують свої характеристики, які або поліпшують роботу з комп'ютером, або погіршують її. Однією з основних характеристик такого монітора є частота оновлення екрану. Для електронно-променевих моніторів достатньою частотою оновлення екрану вважається 85Гц. Ця величина показує скільки разів на секунду буде оновлюватися картинка на екрані. Якщо ця швидкість маленька, то очі починають вловлювати мерехтіння екрану і з-за цього швидко втомлюються. Найкращою частотою оновлення екрану вважається 100Гц, якщо вона більше, то людське око вже не сприймає різниці між 100Гц і 200Гц. Ще для роботи з комп'ютером дуже важливо дозвіл екрану. Адже якщо дозвіл занадто мало, то значки на екрані дуже великі і не вміщаються на дисплеї, а якщо дуже велику роздільну здатність, то ікони і знаки занадто маленькі. Через це очі швидко втомлюються. Нижче наводиться таблиця рекомендованих і максимальних дозволів.

* Дозвіл показує, скільки крапок розташовується по вертикалі і скільки по горизонталі. Тут по горизонталі розташовується 800 точок, а по вертикалі - 600.
Так само існує ще один параметр монітора - це «крок маски» або «зерно». Справа в тому, що в кольорових моніторах і телевізорах екран зсередини покритий дрібними частками люмінофора трьох кольорів - червоного, зеленого і синього світіння. Три розташованих поруч частинки утворюють тріаду. Якщо розглянути в лупу екран, що світиться білим світлом, ми побачимо, що насправді світяться частки трьох кольорів, які зливаються в білий. Всі інші кольори виходять за рахунок тріади і інтенсивності їх світіння, наприклад якщо світиться тільки червоний і зелений елемент тріади, то ми бачимо жовтий колір. Для управління світінням окремих елементів тріади використовуються три електронних променя, оббігали всі тріади з частотою розгортки. Що б кожен промінь потрапляв точно на свій елемент тріади, над люмінофорним покриттям екрану поміщається спеціальна сітка, потрапляючи на яку промінь відхиляється точно на свій елемент тріади.
У результаті ми бачимо, що екран кольорового монітора, на відміну від монохромного, де покриття люмінофором суцільне і однорідне, має зернисту структуру. Розмір цих «зерен» відповідає за те, наскільки чітким буде зображення - чим менше «зерно», тим зображення чіткіше і навпаки. Перші кольорові монітори мали розмір «зерна» - 0, 42мм. З появою графічних режимів високого дозволу використовувати такі монітори стало неможливо: дрібні деталі, наприклад, тонкі вертикальні смуги, стали рябіти і переливатися всіма кольорами веселки. Пізніше з'явилися трубки з «зерном» 0,31 мм, а потім і 0,28 мм. Сьогодні найпоширеніше значення - 0,27 мм, але в більш дорогих моделях застосовують трубки з ще меншою зернистістю - 0,2-0,24 мм.
Дуже важливим параметром монітора є безпека. Якщо б не застосовувалися спеціальні заходи безпеки, то монітор нагороджував б нас різними шкідливими для здоров'я випромінюваннями. Електронно-променева трубка монітора створює, наприклад, рентгенівське випромінювання. Але в сучасних моніторах воно незначне, так як надійно екранується. А адже зовсім недавно у продажу було дуже багато захисних екранів, що для старих моніторів зовсім не розкіш, а засіб захисту. Як і будь-який електроприлад, монітор створює також електромагнітне випромінювання. Крім того, він створює також електростатичне поле, яке сприяє осіданню пилу на обличчі, шиї, руках. Це може викликати у людини алергічні реакції. На щастя, зараз захист від цих шкідливих впливів стала більш досконалою, так як був прийнятий ряд стандартів. Якщо на моніторі є напис або наклейка ТСО 95, ТСО 99, ТСО 03, то з ним можна працювати, не побоюючись за своє здоров'я (в розумних межах). На сьогоднішній день стандарти 1995-99годов вже застаріли, і найбільш безпечним є стандарт ТСО 03 (2003 рік).
Вперше рівень електромагнітного випромінювання був обмежений межами, безпечними для людини, в стандарті MPR II. У наступних стандартах вони були посилені. Починаючи зі стандарту ТСО 95 до монітора пред'являються екологічні та ергономічні вимоги. Починаючи зі стандарту ТСО 99, також накладаються жорсткі вимоги до якості зображення за параметрами яскравості, контрастності, мерехтінню і властивостями антиблікового покриття екрану. Монітор повинен мати можливість регулювання параметрів зображення. Крім того, монітор також зобов'язаний відповідати європейським стандартам пожежної та електричної безпеки. Ще одна характеристика ЕПТ-моніторів - це незведення променів. Цей термін означає відхилення електронних променів червоного і синього кольору від центруючого зеленого. Таке відхилення перешкоджає отриманню чистих квітів і чіткого зображення. Розрізняють статичне і динамічне незведення. Статичний незведення це незведення трьох кольорів по всій поверхні екрана, яке зазвичай виникає через помилки при складанні електронно-променевої трубки. Динамічне незведення це незведення трьох кольорів по краях і чіткому зображенні в центрі. Так само в моніторі важливо екранне покриття і форма екрана (сферична або плоска, яка менше спотворює зображення). Екрани електронно-променевих моніторів можуть мати різні покриття, що поліпшують якість зображення і споживчі властивості монітора. Електронно-променеві монітори сьогодні - досить досконалі й недорогі пристрої. У них відмінна яскравість і контрастність зображення, низька ціна, а, отже, і доступність. Але є в них і мінуси. Це досить великі вагу і габарити, значне енергоспоживання і шкідливе випромінювання.
2. Рідко-кристалічні монітори
Ще один тип моніторів - рідко-кристалічні (LCD). Перші рідкокристалічні матеріали були відкриті більш 100 років тому австрійським ученим Ф. Ренітцером. Згодом було виявлено велику кількість матеріалів, які можна використовувати в якості рідкокристалічних модуляторів, проте практичне використання технології почалося порівняно недавно.
Технологія LCD-дисплеїв заснована на унікальних властивостях рідких кристалів, які одночасно володіють певними властивостями як рідини (наприклад, плинністю), так і твердих кристалів (зокрема анізотропією (від грец. Anisos - нерівний і tropos - напрям - залежність властивостей середовища від напрямку. Анізотропія характерна, напр., для механічних, оптичних, магнітних, електричних та ін властивостей кристалів.). У LCD-панелях використовують так звані нематические кристали, молекули яких мають форму довгастих пластин, об'єднаних в скручені спіралі. LCD-елемент, крім кристалів , включає в себе прозорі електроди й поляризатори. При додатку напруги до електродів спіралі розпрямляються. Використовуючи на вході і виході поляризатори, можна використовувати такий ефект розкручування спіралі, як електрично керований вентиль, який то пропускає, то не пропускає світло. Екран LCD-дисплея складається з матриці LCD-елементів. Для того щоб отримати зображення, потрібно адресувати окремі LCD-елементи. Розрізняють два основні методи адресації і відповідно два види матриць: пасивну та активну. У пасивної матриці точка зображення активується подачею напруги на провідники-електроди рядка і стовпця. При цьому електричне поле виникає не тільки в точці перетину адресних

Активна матриця LCD

провідників, але і на всьому шляху розповсюдження струму, що перешкоджає досягненню високого контрасту. В активній матриці кожною точкою зображення управляє свій електронний перемикач, що забезпечує високий рівень контрастності. Зазвичай активні матриці реалізовані на основі тонкоплівкових польових транзисторів (Thin Film Transistor, TFT). TFT-екрани, інакше звані екранами з активною матрицею, мають найвищий серед плоскопанельних пристроїв дозволом, широко використовуються в ноутбуках, автомобільних навігаційних пристроях і різноманітних цифрових приставках.
LCD-дисплей не випромінює, а працює як оптичний затвор. Тому для відтворення зображення йому потрібно джерело світла, який розташовується позаду LCD-панелі. Час життя внутрішнього джерела світла TFT LCD-монітора залежить від його типу. Як правило, джерела світла для 15-дюймових моніторів втрачають близько 50% початкової яскравості за 20 000 годин.
3. Газорозрядні або плазмові панелі (PDP).
Принцип дії плазмової панелі заснований на світінні спеціальних люмінофорів (фосфоресціюючі речовини) при впливі на них ультрафіолетового випромінювання. У свою чергу це випромінювання виникає при електричному розряді в середовищі сильно розрідженого газу. При такому розряді між електродами з керуючою напругою утвориться провідний «шнур», що складається з іонізованих молекул газу (плазми) (аналогічний принцип роботи реалізований у лампах денного світла - газ у колбі (скляній трубі) починає світитися при пропущенні напруги через нього). Тому-то газорозрядні панелі, що працюють на цьому принципі, і отримали назву «газорозрядних» або «плазмових" панелей. Подаючи керуючі сигнали на вертикальні і горизонтальні

Плазмова панель

провідники, нанесені на внутрішні поверхні скла панелі, схема керування панелі здійснює відповідно «рядкову» і «кадрову» розгортку растра телевізійного зображення. При цьому яскравість кожного елемента зображення визначається часом світіння відповідної "осередку» плазмової панелі: самі яскраві елементи «горять» постійно, а в найбільш темних місцях вони зовсім не «підпалюються». Світлі ділянки зображення на PDP (Plasma Display Panel) світяться рівним світлом, і тому зображення абсолютно не мерехтить, чим вигідно відрізняється від «картинки» на екрані традиційних кінескопів. 

Плазмова панель

Плазмові панелі створюються шляхом заповнення простору між двома скляними поверхнями інертним газом. Весь простір поділяється на безліч пікселів (елементів зображення), кожен з яких складається з трьох подпікселей, що відповідають одному з трьох кольорів (червоний, зелений і синій) (див. рис.) Комбінуючи ці три кольори можна відтворити будь-який інший колір. У кожному подпікселе розташовані маленькі прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга. Під дією цієї напруги виникає електричний розряд. При взаємодії плазми газового розряду з частинками фосфору в кожному подпікселе виникає випромінювання відповідного кольору (червоного, зеленого або синього). Робота кожного подпікселя повністю контролюється електронікою, що дозволяє кожному пікселю відтворювати до 16 млн. різних квітів.
В даний час для створення плоских дисплеїв (Flat Panel Display, FPD) використовуються різні технології і рішення, хоча на ринку до сих пір домінують рідкокристалічні екрани. Як відомо, технології, які застосовуються при створенні сучасних дисплеїв, умовно можуть бути розділені на дві групи. До першої відносяться пристрої, засновані на випромінюванні світла, наприклад традиційні, виконані на базі електронно-променевих трубок (ЕПТ), та плазмові дисплеї PDP (Plasma Display Panel). У другу групу входять пристрої трансляційного типу, в тому числі і РК-монітори. Пристрої обох груп мають цілком певні достоїнства і недоліки. Якщо ж говорити про майбутнє, то перспективні рішення в області створення сучасних дисплеїв дійсно часто поєднують у собі особливості обох технологій.
Так, сьогодні велика увага приділяється створенню дисплеїв на базі автоелектронної емісії (Field Emisson Display, FED). На відміну від РК-екранів, які працюють з відбитим світлом, FED-панелі самі генерують світло, що ріднить їх з екранами на базі ЕЛТ і плазмовими дисплеями. Проте якщо у ЕПТ всього три електронні гармати, то в FED-пристроях для кожного пікселя призначений свій електрод, завдяки чому товщина панелі не перевищує декількох міліметрів. При цьому кожен піксел управляється безпосередньо, як і в ЖК-дисплеях з активною матрицею. Свій родовід FED-пристрої ведуть з розробок середини 1990-х років, коли інженери намагалися створити по-справжньому плоский кінескоп.