모니터는 영상을 표시하는 장치입니다. 기본적으로 속도라는 개념이 없죠. 따라서 좋은 모니터의 요건은 밝고 선명한 영상을 표현하는 것과 고해상도를 표현할 수 있는 것으로 압축됩니다. 그 외에 성능을 나타내는 요건으로는 휴대용 장치를 위해 크기가 작고 가벼울 것 정도를 추가할 수 있습니다. 컴퓨터 모니터는 기본적으로 이러한 세가지 방향으로 성능을 개선해 왔고 그에 따라 모니터의 종류와 특징이 나누어집니다. 모니터는 휴대가능 여부에 따라 튜브(Tube)와 LCD(Liquid Crystal Display)로,영상의 선명성 여부에 따라 섀도우 마스크(Shadow Mask) 와 애피쳐 그릴(Afeature Grill)튜브 방식으로 분류할 수 있습니다.


▣ 튜브방식(CRT : Cathode Ray Tube)

섀도우 마스크
모니터는 빨강(Red),파랑(Blue),초록(Green) 의 세가지 색으로 구성된 한 개의 전자총으로부터 튜브에 빛을 쏘아 화면을 만들어 냅니다. 이 빛을 받는 스크린 안쪽에는 RGB 로 이루어진 형광물질이 코팅되어 있는데 이것을 화소라고 하며 전자빔에서 각각 발사된 세가지 색의 빛이 화소에 부딪쳐 발광됨으로써 색상을 표현하게 됩니다.
또한 전자총과 스크린 사이에는 섀도우 마스크라고 불리는 얇은 철판이 있습니다. 이 섀도우 마스크의 역할은 전자총에서 발사한 선과 그림등 임의의 개체를 표현하기 위해 사용되는데 그림의 경계에 해당하는 부분의 색 통과를 막아줌으로써 선명한 그림이 만들어지도록 해줍니다.
셰도우 마스크를 통과한 전자빔이 닿은 형광물질은 해당하는 빛을 발해 색을 표시합니다. 셰도우 마스크에는 작은 구멍들이 무수히 뚫려 있는데, 전자빔이 원하는 형광 물질에만 정확히 닿을 수 있도록 하기 위해 반드시 필요합니다.
모니터상에 한 개의 점(dot)은 세 개의 화소(RGB)로 구성되며 삼각형 형태를 띄고 있습니다. 이 화소들의 색상이 혼합되어 한 개의 도트를 만들어 내는 것이죠. 이 도트가 모니터 화면의 최소단위입니다. 모니터의 성능을 말할 때 흔히 사용되는 도트 피치(dot pitch)라는 것은 바로 이 점과점 사이의 거리를 말하는데 더 정확히 표현한다면 아래 그림처럼 각 도트에 있는 같은 색상끼리의 거리라고 보시면 됩니다.

도트피치의 수치가 낮을수록 화면이 선명합니다. 가끔 도트(Dot)와 픽셀(Pixel)을 혼동하는 경우가 있는데 도트는 물리적인 점이라고 보시면 되고 픽셀은 논리적인 점이라고 보시면 됩니다. 즉, 픽셀은 사용자가 해상도를 어떻게 설정했느냐에 따라 크기가 달라지지만 도트는 고정되어 있습니다. 물론 해상도를 최대로 설정했을 경우에는 픽셀의 크기가 물리적인 도트와 같아집니다.
참고로 모니터를 오래 사용한다든지 과다한 색 표현을 하게 되면 섀도우 마스크를 통과하는 전자빔의 양이 많아지고 이로인해 발생하는 열 때문에 금속 재질의 섀도우 마스크가 팽창하여 휘어지게 됩니다. 오래된 모니터일수록 화면의 초점이 맞지 않고 색이 번져 보이는 것은 바로 이런 이유때문입니다.

애피쳐 그릴(트리니트론)

애피쳐 그릴 튜브는 트리니트론(Trinitron), 다이아몬드 트론(Diamond Tron) 과 같은 식으로 '~ 트론' 이라는 이름을 흔히 사용합니다. 주로 트리니트론(1968년 소니에서 개발)이 애피쳐그릴 튜브의 대명사처럼 사용되죠. 섀도우 마스크 튜브는 저가형 모니터에, 애피쳐 그릴 튜브는 고가의 고성능 모니터에 흔히 사용됩니다.
섀도우마스크 튜브의 빛 투과율이 낮아 전체적인 화면이 어둡다는 단점을 보완한 애피쳐그릴 튜브는 섀도우 마스크 튜브에서 가로방향의 줄을 없애고 세로방향으로만 줄이 있는 형태입니다. 따라서 가로방향의 선이 없기 때문에 이론상 섀도우 마스크 튜브보다 2배 이상 화면이 밝고 선명죠. 반면에 가로방향으로 선이 없기 때문에 만들기가 몹시 어렵고 충격에 약하다는 단점이 있습니다. 따라서 수직으로 늘어서 있는 선들을 고정하기 위해 가로 1/3 지점과 2/3 지점에 댐퍼와이어(Damper Wire)라는 선을 사용하는데 화면에 희미하게 그림자가 나타납니다.
섀도우 마스크 방식의 경우에는 화면을 구성하는 최소의 단위가 점이 되지만, 애피쳐그릴 튜브는 화면을 구성하는 단위가 세로방향으로 길쭉한 선이 됩니다. 따라서 고해상도를 구현하기가 상대적으로 용이하죠. 즉, 섀도우 방식은 가로.세로 방향으로 간격을 좁혀야 하지만 애피쳐그릴 튜브는 가로방향으로만 간격을 좁히면 되고 또한 스트립피치(애피쳐 피치)가 작기 때문에 빛 반사율이 낮고 왜곡이 적은 선명한 화면을 제공한다는 장점을 갖고 있습니다.

최근에는 애피쳐그릴 대신 슬롯 마스크(Slot Mask)를 사용, 완전 평면을 구현하는 마쓰시다의 퓨어플랫(Pureflat) 브라운관도 선보여 더욱 발전된 고품질 화면을 제공하는 모니터가 속속 등장하고 있습니다. 하지만 이렇게 오랫동안 시장을 주도해온 CRT 도 최근 LCD 의 추격속에 서서히 잠식당하고 있는게 현 추세라고 보여집니다.

▣ LCD(Liquid Crystal Display)
LCD는 2개의 얇은 유리판 사이에 고체와 액체의 중간 성질을 가진 액정(Liquid Crystal)을 주입해 전원 공급시 시분할 주사로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암과 광학적 굴절효과를 이용해 영상을 표시하는 장치입니다.
노트북 외에도 비디오카메라, 이동형 TV등의 디스플레이로 사용되며 점차 활용 범위가 넓어지고 있으며 최근에는 데스크톱용의 모니터에도 많이 사용되고 있습니다.
LCD는 그 구동 방식에 따라 PM(Passive Matrix, 단순행렬) 구조와 AM(Active Matrix, 능동행렬) 구조로 나눌 수 있습니다.


PM LCD
PM LCD는 서로 직각으로 교차하는 두 개의 띠와 전극 이 만나는점에 화소가 형성되며, 따라서 각 화소점은 두 개의 겹쳐지는 전극단자에 의해 구동되므로 독립적으로 작동하지 못합니다. 이름이 Passive(수동)인 것도 이것 때문이며 Contrast와 응답 속도, 색 표시 특성의 확보가 어렵다는 단점을 가지고 있습니다. TN과 STN LCD가 이에 해당됩니다.

AM LCD
AM LCD는 대중적인 LCD중 가장 진보된 기술로 노트북 모니터에 주로 사용되며 최근에는 데스크톱 용으로도 많이 출시되고 있습니다. 각 화소 하나 하나에 트랜지스터(스위칭 소자)가 형성되어 있어 화소의 켜짐과 꺼짐 동작을 각각 독립적으로 제어할 수 있으므로 상대적으로 고화질, 빠른 응답 속도를 얻을 수 있으며 우리가 잘 알고 있는 TFT(Thin Film Transistor) LCD가 그 예입니다. TFT LCD의 각 소자는 표시 내용을 기억할 수 있어 시분할 구동에 의한 화질 저하를 제거합니다. 이는 고화질의 영상을 얻어낼 수 있으나 비용이 고가라는 단점을 가지고 있죠. TFT LCD는 그 표시특성이 우수하여 전체 LCD 시장의 70% 이상을 점유하고 있는데 모니터 시장에서 얼마전 까지만 해도 비싼 가격 때문에 일반인들이 구매를 꺼려왔으나 최근에는 가격이 많이 다운돼 점차 LCD 쪽으로 구매패턴이 변하고 있는 추세로 보아 가까운 장래에 모니터시장의 주류를 이룰 것으로 내다보고 있습니다.

※ LCD 의 색상표현


전자계산기와 같은 가장 단순한 형태의 흑백 LCD의 경우에는 2가지의 선택을 할 수 있습니다. 전압을 가하면 액정이 비틀려져서 빛을 반사하지 못해 검은 색이 되고, 전압을 가하지 않으면 액정이 정렬됨으로써 들어온 빛을 그대로 반사합니다(무색). 즉 이 LCD가 처리할 수 있는 정보는 1 bit이고 2가지 색을 표시할 수 있는 것이죠. 그런데, 컬러 LCD의 경우 하나의 픽셀은 다시 Red, Green, Blue의 3개의 하위 픽셀(subpixel)로 나누어집니다. 이 때 하위 픽셀들이 가장 단순한 1bit(빛을 모두 통과시키거나 모두 차단하거나)의 정보처리만 가능하다면 하나의 픽셀이 표현할 수 있는 색상의 수는 2의 3승인 8가지((2**1)*(2**1)*(2**1)=(2**3)=8)가 됩니다. 이렇게 컬러필터에서 처리할 수 있는 정보의 수(bit)에 따라서 표현 가능한 색상 수가 달라집니다.
만약 컬러필터가 빛을 모두 통과시키나 모두 차단하는 2가지의 극단적인 경우 사이의 정보도 처리할 수 있다면... 예를 들어 5%, 10%, 20%만 통과시킬 수 있다면... 더욱 많은 색상의 표현이 가능할 것입니다. 15인치 LCD 모니터의 대부분은 컬러필터에서 6bit의 정보를 제어할 수 있는데 이는 곧 R, G, B 각각의 색상이 2의 6승만큼의 색을 표현할 수 있다는 뜻이므로 2의 18승((2**6)*(2**6)*(2**6)=(2**18))의 경우의 수가 나올 수 있다는 뜻이며 즉 262,144색의 표현이 가능한 것입니다. 하지만 이 정도로는 색이 충분하지 않기 때문에 다시 R, G, B의 밝기(휘도)를 여러 단계로 나누어 줌으로써 추가적인 색상을 표현해 주고 있습니다. 대부분의 15인치 모니터에서는 2의 6승인 256단계로 휘도를 조정해 주고 있는데, 결과적으로 2의 24승((2**18)*(2**6)=(2**24)=16,777,216)의 색 표현이 가능해지는 것입니다.
정리해서 말하자면, 15인치 LCD 모니터에서는 컬러필터에서의 투과율 조정과 개별 하위픽셀의 휘도 조정을 통해 색상을 만들어내었다는 뜻입니다. 이에 반해, 18인치 LCD 모니터의 경우에는 각각의 하위 픽셀들이 8bit씩의 정보처리가 가능하므로 한 픽셀이 총 24bit의 색 표현이 가능한 것이며, 즉 하위 픽셀의 휘도 조정 없이도 2의 24승(=16,777,216)의 색상이 가능한 것입니다.




◎ 모니터에서 나는 딸깍 소리는 ?

부팅할 때, 또는 화면 해상도를 바꿀 때마다 모니터에서 딸깍하는 소리가 나는 것은 VGA에서 화면이 각각의 해상도로 변할 때 릴레이를 사용, 화면을 전환하기 때문에 나는 것입니다. 모니터에 이상이 있는 것은 아니므로 안심하고 사용해도 좋습니다.