LCD und Plasma sind zwei weit verbreitete Arten von Bildschirmen. Sie wurden erstellt, um größere Bildschirme zu erstellen, ohne dass sie zu sperrig sind, wie dies bei älteren CRT-Bildschirmen der Fall ist. Das Hauptunterschied zwischen LCD und Plasma ist das LCD verwendet die Drehung von Flüssigkristallen, um ein Bild anzuzeigen, wohingegen Plasmadisplays nutzen Anregungen von Atomen in einem Plasma.
LCD steht für "Liquid Crystal Display". Flüssigkristalle sind ein spezieller Materialtyp, bei dem die Moleküle so orientiert sind, als ob das Material ein fester Kristall wäre, aber die Moleküle können dies ebenfalls bewegen sich umeinander und geben der Substanz die Möglichkeit, "fließen", als wäre sie flüssig. Zur Herstellung von LCDs wird eine bestimmte Art von Flüssigkristallen bezeichnet verdreht nematisch Flüssigkristalle verwendet werden. Wie der Name vermuten lässt, haben sie die Fähigkeit, sich zu drehen, und dies ist wichtig für die Funktionsweise eines LCD-Bildschirms.
Eine Flüssigkristallanzeige wird aufgebaut, indem eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei polarisierten Filtern angeordnet wird. Die beiden Filter sind so angeordnet, dass ihre Polarisationsachsen senkrecht zueinander stehen. Wenn sich zwischen den beiden Filtern nichts befindet, wird das Licht, das durch einen Filter läuft, vollständig durch den anderen Filter blockiert. Wenn verdrillte nematische LCDs zwischen den beiden Filtern angeordnet sind, können sie sich verdrehen, wodurch sich auch die elektrischen Felder im Licht so verdrehen, dass das von einem Polaroidfilter kommende Licht auch den anderen Filter passieren kann.
Wenn ein elektrisches Feld über die Schicht der Flüssigkristalle angelegt wird, können diese zum Aufdrehen gebracht werden. Bei LCD-Bildschirmen befindet sich eine Elektrodenschicht zwischen den Kristallen und jedem Polaroidfilter. Diese Elektroden sind so angeordnet, dass sie ein Gitter bilden, so dass ein bestimmter Punkt auf dem Gitter aktiviert werden kann, indem eine Potenzialdifferenz zwischen den beiden Elektroden angelegt wird, die sich kreuzen, um diesen Punkt zu bilden. Durch die Aktivierung einer bestimmten Stelle werden die Kristalle aufgedreht und die Zelle dunkler. Um Farbe anzuzeigen, besteht jedes Pixel aus drei roten, grünen und blauen Subpixeln. Ein Dünnfilmtransistor (TFT) ist an jedem Subpixel angebracht. Zu jeder Zeit wird eine einzelne Pixelzeile aktiviert. Bald darauf wird die Reihe deaktiviert und die nächste Reihe wird aktiviert, und so weiter. Wenn eine bestimmte Reihe aktiviert wird, sendet jede Elektrodenspalte eine Spannung, die dem von jedem farbigen Subpixel benötigten Beleuchtungspegel entspricht von dieser Reihe. Die Spannung der Elektroden bestimmt, inwieweit das Subpixel Licht durchlässt. Jedes Subpixel besteht auch aus einem Kondensator, der die Ladung beibehält und das Subpixel beleuchtet, bis die Zeile das nächste Mal aktualisiert wird.
Beachten Sie, dass die Kristalle selbst dies nicht tun produzieren Licht steuern sie lediglich die Lichtpegel, die durch sie hindurchgehen. Einige LCD-Bildschirme, wie die in Taschenrechnern, sind reflektierend: Sie reflektieren einfach das auf sie fallende Licht. LCD-Bildschirme in Laptops und Fernsehern sind häufig hinterleuchtet durch eine Lichtquelle.
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)
Ein Plasma ist ein Materiezustand, der aus einer Vielzahl ungebundener Ladungsträger besteht, die sich frei bewegen. Ein Plasma kann durch Anlegen eines elektrischen Feldes über Gase gebildet werden. Bei einem Plasmafernseher besteht die Anzeige aus einer Anzahl kleiner Pixel, die wiederum aus roten, grünen und blauen Subpixeln bestehen. Jedes Subpixel besteht aus einem Zelle: ein kleiner Behälter, der ein Gemisch aus Edelgas und einem anderen Gas enthält. Es gibt Elektroden, die entlang jeder Zellenreihe verlaufen. Auf der anderen Seite der Zellen gibt es in ähnlicher Weise mehr Elektroden, die vertikal entlang jeder Elektrodenspalte verlaufen. Jedes Subpixel kann aktiviert werden, indem den zwei Elektroden, die sich in jeder Zelle "kreuzen", eine Spannung zugeführt wird.
Wenn eine Zelle aktiviert ist, fließt ein Strom durch die Zelle. Dadurch werden die Gase in der Zelle ionisiert. Die ionisierten Gasmoleküle und Elektronen werden durch die Elektroden beschleunigt. Wenn sie beschleunigt werden, kollidieren sie mit den Edelgasatomen, wodurch ultraviolette Photonen freigesetzt werden.
Jede Zelle ist gefärbt und mit einem Überzug versehen Phosphor Material. Wenn ultraviolette Photonen in einer aktivierten Zelle auf den Leuchtstoff treffen, bewirken sie, dass die Atome, aus denen der Leuchtstoff besteht, angeregt werden. Diese Atome setzen bei ihrer Entregung sichtbares Licht frei und bewirken, dass die Zelle "glüht"..
Wie ein Plasmadisplay aufgebaut ist
LCD verwendet zwei Polarisationsfilter, und das Verdrehen von Flüssigkristallen zwischen diesen beiden Schichten bestimmt, wie Licht durchläuft.
Plasma arbeitet mit aufregenden Atomen in einem Plasma, so dass diese ultraviolette Photonen emittieren. Diese Photonen treffen auf einen Leuchtstoff und erzeugen einen Schein.
LCD Bildschirme können kein eigenes Licht erzeugen. Stattdessen verlassen sie sich zur Beleuchtung auf externe Quellen.
Im Plasma, Die leuchtenden Zellen erzeugen ihr eigenes Licht.
LCD Bildschirme verbrauchen vergleichsweise weniger Strom.
Plasma Bildschirme verbrauchen vergleichsweise mehr Strom.
LCD Bildschirme haben einen begrenzten Blickwinkel. Bei Betrachtung aus anderen Blickwinkeln erscheinen die von LCDs erzeugten Bilder weniger hell und mit verzerrten Bildern.
Plasma Displays haben einen größeren Betrachtungswinkel.
LCD Bildschirme können anfällig für Geisterbilder sein. Wenn der Bildschirm sehr schnelle Bewegungen anzeigt, werden die Pixel manchmal nicht schnell genug aktualisiert, so dass das Bild unscharf erscheint.
Plasma Bildschirme werden viel schneller aktualisiert, sodass keine verwackelnden Effekte auftreten.
LCD Bildschirme haben geringe Einbrennraten. Das heißt, sobald ein Pixel aktualisiert wurde, bleibt nicht viel Effekt von dem vorherigen Bild zurück.
Plasma Bildschirme (insbesondere ältere) könnten ein stärkeres Einbrennen haben. Wenn ein statisches Bild längere Zeit auf einem Bildschirm angezeigt wird, scheint das alte Bild immer noch auf dem Bildschirm zu bleiben, selbst wenn die Pixel aktualisiert wurden, um ein neueres Bild zu erzeugen.
Bild mit freundlicher Genehmigung
"Reflective Twisted Nematic W: Liquid Crystal Display." Von ed g2s (Eigene Arbeit) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
"Einfache Zusammensetzung der Wechselstrom-Plasmaanzeigetafel mit Matrixelektrodendesign." Von Jari Laamanen (Eigenes Werk) [Free Art License 1.3], über Wikimedia Commons