Unterschied zwischen CRT und LCD

Hauptunterschied - CRT vs. LCD

CRT und LCD sind zwei von Monitoren verwendete Displaytechnologie. CRT ist eine ältere Technologie. Für Haushaltsanwendungen wurden CRT-Bildschirme weitgehend durch LCD- und Plasmabildschirme ersetzt. CRTs werden jedoch weiterhin in Wissenschaft und Medizin eingesetzt, wo sie als Kathodenstrahloszilloskope (CROs) eingesetzt werden. Das Hauptunterschied zwischen CRT und LCD ist das der CRT-Bildschirme verwenden Elektronenkanonen, um Elektronenstrahlen abzuschießen um Bilder anzuzeigen, während LCD-Bildschirme verwenden die "Drehung" in Flüssigkristallen um die Bilder anzuzeigen.

Was ist CRT?

CRT steht für Kathodenstrahlröhre. In CRTs werden erhitzte Metallfilamente genannt Kathoden. Diese Filamente geben Elektronen ab, die dann beschleunigt werden Anoden, Bildung Balken von Elektronen. Ein Anoden-Kathoden-Paar, das einen Elektronenstrahl erzeugt, wird als bezeichnet Elektronenkanone.  Die Intensität des Elektronenstrahls kann durch Ändern der an die Kathode angelegten Spannung gesteuert werden.

Diese beschleunigten Elektronen wandern durch ein Vakuum und treffen auf den Fernsehschirm. Der Bildschirm einer CRT ist mit einem Leuchtstoff beschichtet, so dass beim Auftreffen von Elektronen auf den Bildschirm ein Glühen entsteht. Die Helligkeit des Glühens hängt von der Intensität des Elektronenstrahls ab. Der Bildschirm besteht aus vielen Pixeln, wobei jedes Pixel aus Bereichen besteht, die mit verschiedenen Phosphoren beschichtet sind, die bei einem Auftreffen von Elektronen rotes, grünes oder blaues Licht abgeben würden. Es gibt drei Elektronenstrahlen, die von drei Elektronenkanonen erzeugt werden, wobei jeder Strahl einen bestimmten Leuchtstoff trifft und eine bestimmte Farbe erzeugt. Da die blauen, grünen und roten Lichter in einer kleinen Region erzeugt werden, sehen wir nicht die einzelnen roten, grünen und blauen Lichter. Je nachdem, wie viel Rot, Grün und Blau vorhanden ist, können wir verschiedene Farben sehen.

Um sicherzustellen, dass die Elektronen von jedem Strahl auf dem beabsichtigten Pixel und nicht auf einem benachbarten Pixel landen, a Schattenmaske wird eingesetzt. Dieses besteht aus einem Blech mit Löchern und befindet sich hinter dem Bildschirm (einige CRTs verwenden einen sogenannten Filter Blendengrill anstelle einer Schattenmaske). Um ein Bild zu erzeugen, müssen Elektronenkanonen jeweils einen Pixel beleuchten. Sie tun dies jedoch mit sehr hoher Geschwindigkeit, so dass wir nicht bemerken, dass jedes Pixel einzeln leuchtet.

Ein CRT-Bildschirm (links) neben einem CR-Bildschirm (rechts)

Das folgende Video bietet eine gute Erläuterung der Funktionsweise eines CRTs sowie von Animationen:

Was ist LCD?

LCD steht für Flüssigkristallanzeige. Ein LCD hat zwei Polarisationsfilter hinter dem Bildschirm, deren Polarisationswinkel senkrecht zueinander stehen. Wenn zwei Polarisationsfilter auf diese Weise platziert werden, kann normalerweise kein Licht auf den Bildschirm gelangen. LCDs weisen jedoch ein Material auf, das als "verdrehte nematische Flüssigkristalle" bezeichnet wird und zwischen diesen beiden Polarisationsfiltern angeordnet ist. Flüssigkristalle sind eine besondere Art von Molekülen, die wie Moleküle in einem Festkörper angeordnet sind, obwohl sie sich bewegen können. Insbesondere können verdrehte nematische Flüssigkristalle verdrehen. Weil sie sich drehen, drehen sie die Polarisationsebene des durch sie hindurchtretenden Lichts.

Bei LCD-Bildschirmen sind die Flüssigkristalle so angeordnet, dass das Licht, das durch einen Polarisationsfilter kommt, durch ihre Verdrehung den anderen Filter passieren kann. Die "Menge an Verdrehung" in den Molekülen und damit Wie viel Licht fällt durch die Filter?, kann mittels einer Potentialdifferenz verändert werden, die über die Flüssigkristallschicht angelegt wird. Das folgende Diagramm zeigt die verschiedenen Schichten eines LCD-Bildschirms:

Die Komponenten einer verdrillten nematischen Flüssigkristallanzeige (1 - Polarisationsfilter, 2 - Elektroden (hier sind sie in Zahlenform dargestellt), 3 - Schicht aus Flüssigkristallen, 4 - Elektroden, 5 - Polarisationsfilter, 6 - Lichtreflektor)

Wie bei einer CRT besteht auch der LCD-Bildschirm aus vielen Pixeln, wobei jedes Pixel aus drei Subpixeln besteht, um rotes, grünes und blaues Licht zu erzeugen. Jedes Subpixel erhält eine Elektrode, so dass durch Ändern der Spannung dieser Elektrode die Helligkeit jedes farbigen Subpixels geändert werden kann. Das folgende Video beschreibt, wie ein LCD-Bildschirm mit Animationen funktioniert:

Unterschied zwischen CRT und LCD

Funktionsweise

CRT Bildschirme verwenden Elektronenkanonen, um einen Elektronenstrahl auf den Bildschirm zu schießen. Der Bildschirm ist mit einem Leuchtstoff überzogen, der leuchtet, wenn Elektronen auf ihn einfallen.

LCD Bildschirme verwenden ein elektrisches Feld, um Moleküle von Flüssigkristallen zwischen zwei Polarisationsfiltern aufzubrechen, so dass das elektrische Feld das Feld steuern kann .

Bildtreue

Entgegen der landläufigen Meinung, CRT Bildschirme sind technisch in der Lage, qualitativ bessere Bilder mit hohem Kontrast zu erzeugen, da sie nicht von hinten beleuchtet werden müssen LCD Bildschirme.

Kosten

CRT Die Herstellung von Bildschirmen kostet mehr und sie verbrauchen viel mehr Strom im Vergleich zu LCD Bildschirme.

Größe

CRT Bildschirme sind voluminöser und schwerer im Vergleich zu LCD Bildschirme.

Bild mit freundlicher Genehmigung

"Alter Fernseher und 15-Zoll-Monitor" von Alpha (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 2.0], über flickr

"Reflective Twisted Nematic W: Liquid Crystal Display." Von ed g2s (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 3.0], viaWikimedia Commons