Het verschil tussen CRT- en TFT

Joost Berkers,
V5b
Het verschil tussen CRT- en TFT-monitoren
Nog niet zo heel lang geleden vond je in elke huiskamer een televisie met een CRT-monitor,
maar steeds vaker zie je dat deze monitor is ingewisseld voor een TFT-monitor. De CRTmonitor is een monitor met een beeldbuis, de TFT heeft daarentegen geen beeldbuis.
De CRT-monitor
De CRT is de eerste monitor die op de markt kwam, en op dit moment ook nog steeds de
meest gebruikte monitor. Al zijn de CRT-monitoren nu veel moderner dan bijvoorbeeld 20
jaar geleden. CRT is de afkorting van “Cathode Ray Tube”, een kathode is een
elektronenkanon. De kathode wordt met een gloeidraad verhit en schiet dan elektronen af op
de beeldbuis. Er zijn 3 verschillende kathoden, een voor rood, een voor groen en een voor
blauw. Hierdoor kunnen er 16,7 miljoen verschillende kleuren op het beeldscherm komen.
Daarna worden de elektronen door een anode richting de lichtlaag op de beeldbuis
geprojecteerd. Dan ontstaat er een spanning, deze spanning kan oplopen tot 25 kilovolt. Door
middel van een elektronisch lenzensysteem worden de elektronen samengebundelt tot een
straal, deze elektronenstraal geeft een helder punt op de beeldbuis. Een stuurrooster bepaalt
daarna de helderheid van de straal. Nu heb je dus maar een klein puntje op het hele
beeldscherm, om het hele scherm vol te krijgen zijn er aan de randen van het scherm
elektromagneten bevestigd.
De TFT-monitor
TFT-monitoren staat ook wel beter bekend als “flatscreens”, omdat deze monitoren geen
beeldbuis hebben zijn ze namelijk erg plat. TFT staat voor “Thin Film Transistor”. Bij een TFT
monitor zit tussen 2 glasplaten een vloeistof waarin kristallen drijven. Door een transistor worden
deze kristallen gericht waardoor ze oplichten en een bepaalde kleur afgeven. Binnen de TFTmonitoren heb je 2 verschillende soorten, namelijk de TN LCD (Twisted Nematic LCD) en de
STN LCD (SuperTwisted LCD), LCD staat weer voor “Liquid Crystal Display”. De TN LCD
worden het meest gebruikt, de molecuulketens van de kristallen worden dan 90 graden gedraaid.
Wanneer ze onder spanning komen te staan en terugdraaien ontstaat er een kleur, dit kun je zien
in de onderstaande plaatjes.
Bij de STN LCD’s worden de molecuulketens niet 90 graden maar 270 graden gedraaid.
De STN LCD –schermen worden meestal in labtops gebruikt. Maar beide werken volgens
hetzelfde principe, er zitten namelijk geleidingsstrips op de glasplaten. Deze strips vormen een
matrix, met horizontale en verticale sporen. Als er spanning wordt gezet op de sporen komt er
een stroom op de kruispunten van beide sporen, als dit gebeurt licht het kruispunt op in een
bepaalde kleur.
Ook van deze matrixen zijn er twee type, namelijk de actieve en de passieve matrix.
Tegenwoordig worden bijna alleen nog maar schermen met een actieve matrix gebruikt, dit is
omdat deze veel meer voordelen bieden. Als er bij de passieve matrix spanning wordt gezet op de
sporen ontstaat er niet alleen een elektrisch veld op de kruispunten, maar ook langs de actieve
horizontale en verticale geleidingsstrips. Dit kan als het gevolg hebben dat het beeld onscherp en
vaag is. Bij een actieve matrix wordt iedere pixel door een dunne filmtransistor actief
aangestuurd, dit wordt ook wel de TFT-techniek genoemd. Als er bij de STN LCD-schermen
spanning komt te staan op beide sporen wordt er door een transistor doorgeschakeld op het
kruispunt, hierdoor treed er een verandering in kleur op en blijft het beeld scherp.
Voor een goede weergave op een TFT-monitor moet er een goede contrastverhouding zijn. Dit
wil zeggen dat de lichtsterkte van alle zwarte en witte pixels goed moet zijn. Er is een minimale
waarde vastgelegd voor TFT-schermen, dit is 150:1. Maar dan heb je nog geen goed en scherp
beeld, wil je goed en scherp beeld dan heb je een waarde van 250:1 nodig. Een TFT-monitor
heeft een refresh-rate van 60 Hz nodig, dit wil zeggen dat het scherm 60 keer per seconde
“ververst” wordt. Deze refresh-rate heeft hij nodig om het flikkeren van het beeldscherm te
voorkomen. Een CRT-monitor heeft een refresh-rate van 72 Hz nodig om niet te flikkeren. Dit
verschil komt door het feit dat een LCD-cel gewoon ‘aan’ of ‘uit’ staat, bij een beeldbuis moeten
er daarentegen steeds nieuwe elektronen worden afgeschoten.
Ook is bij een TFT de helderheid en reactietijd van het scherm heel belangrijk. De monitor moet
namelijk wel voldoende licht afgeven, hiervoor heeft hij een folie dat de pixels doet oplichten.
Deze folie geeft een wit licht af, zodat de pixels gewoon hun eigen kleur behouden. De
verlichting van de monitor heeft een groot aandeel in de helderheid van het scherm, en de
helderheid bepaald weer een deel van de kwaliteit in het geheel. De hoeveelheid licht die de
monitor doorlaat wordt weergegeven in candeles/m2, of ook wel cd/m2. Een goed monitor heeft
minimaal 200 cd/m2, hoe hoger hoe beter. Belangrijk voor mensen die graag spellen spelen of
films op hun computers kijken is de reactietijd, de reactie wordt ook wel ‘blur’ genoemd.
Het is voor een TFT belangrijk dat hij een reactietijd van 30 ms of minder heeft. Heeft hij meer
dan komt er een soort van vertraging, als het beeld dan vernieuwd wordt blijft het oude nog een
beetje vaag staan. Een monitor met een beeldbuis heeft hier geen last van, dit is een van de
weinige voordelen van een CRT tegenover een TFT. Bij TFT-monitoren vind je veel verschil in
reactietijd, zelfs bij monitoren van hetzelfde merk.
Een ander nadeel van de TFT-monitor is de kijkhoek, het beeld kan namelijk veranderen als je er
vanuit een andere hoek tegenaan kijkt. Als je recht voor het scherm staat kun je alles normaal
zien, maar zodra je van schuin uit naar het scherm kijkt kunnen pixels donkerder worden of een
andere kleur krijgen. De hoek waarmee op het scherm kan worden gekeken en het beeld nog
steeds goed is heet de kijkhoek. Deze hoek moet tussen de 130 tot 160 graden horizontaal en 70
tot 110 graden verticaal liggen, komt hij namelijk onder de 100 dan is elke hoek een beetje
hinderlijk. Dit is dan het tweede voordeel van de CRT-monitor, die kent namelijk zo’n kijkhoek
niet.