Toetervormige of plankvormige schermen

Herbert Blankesteijn

Langzamerhand ruimen de 'ouderwetse' monitoren met beeldbuizen het veld voor moderne plankvormige LCD-schermen (Liquid Crystal Displays). En het kan waarschijnlijk nog dunner. Hoe werken moderne beeldschermen?

De monitor die de meeste lezers vermoedelijk nog hebben, werkt met een kathodestraalbuis. Hierbij wordt de binnenkant van het scherm beschoten met electronen, electrisch geladen deeltjes. Waar electronen het scherm raken, gloeit het op. Er zijn drie electronenkanonnen achterin de monitor, een voor groen, een voor blauw en een voor rood.. Vlakbij het scherm is een 'masker' gemonteerd met gaatjes. Elk electronenkanon ziet door dat masker alleen de beeldpuntjes van de juiste kleur en laat dus alleen deze puntjes opgloeien.

Een gewone monitor heeft een aantal kenmerkende eigenschappen. Ten eerste is hij ongeveer even diep als breed. Hoe groter het oppervlak dat een electronenkanon moet bestrijken, hoe verder hij van het scherm af moet staan. Naarmate mensen grotere schermen willen, groeien de kathodestraalbuizen uit tot loeizware monsters, die nauwelijks meer op een bureau of dressoir passen.

In de tweede plaats gebruiken ze veel stroom. De electronen worden onder hoogspanning afgevuurd en de bundels worden over het oppervlak van het scherm gestuurd door electromagneten. Dit kost een hoop electrische energie. Mijn 17 inch monitor heeft een vermogen van 200 W - dat is drie tot vier huiskamergloeilampen of een stuk of twintig spaarlampen.

Extra nadelen van de ouderwetse monitor: de lading van de electronen wordt niet altijd goed afgevoerd, waardoor de monitor stof kan aantrekken én verspreiden. Dit is een ergonomisch probleem. De radiostraling maakt het mogelijk een monitor af te luisteren (zie Beet 1-6-2002). Het feit dat het beeld tientallen malen per seconde opnieuw op het scherm wordt geschreven maakt dat het scherm knippert. Dat is vermoeiend voor de gebruiker, al kan bij moderne computersystemen de frequentie waarmee het beeld knippert zo hoog worden gemaakt dat dit niet meer als knipperen wordt ervaren.

Het alternatief is het LCD-scherm, familie van de schermpjes in horloges, rekenmachines en telefoons. Een sleutelbegrip hierbij is gepolariseerd licht. Licht is voor te stellen als een golfbeweging in een touw. In een touw dat op de grond ligt kun je een golf laten lopen door een van de uiteinden snel op en neer te bewegen (werkt goed met een springtouw). Heen en weer kan ook; zo kun je je verschillende trillingsrichtingen voorstellen. In natuurlijk licht zitten alle trillingsrichtingen; in gepolariseerd licht zit er maar een. Een polarisatiefilter houdt alle trillingsrichtingen tegen behalve een.

Een LCD-scherm kent een aantal lagen. Eerst een polarisatiefilter. Licht dat daardoorheen valt, is gepolariseerd dus bevat maar één trillingsrichting. Dan een vloeibaar kristal - een materiaal dat onder invloed van een electrische spanning de polarisatierichting kan draaien van doorvallend licht. Elk beeldpuntje heeft een eigen vloeibaar kristal dat onafhankelijk kan worden 'bestuurd'. De laatste laag is een tweede polarisatiefilter. Zonder vloeibaar kristal zou door dat tweede filter geen licht komen: het licht dat door het eerste filter wordt doorgelaten wordt door het tweede juist tegengehouden. Maar afhankelijk van de spanning op het vloeibaar kristal kan tussen de filters de trillingsrichting van het licht worden veranderd, zodat er toch licht door het tweede filter komt.

Voeg nu toe: een lichtbak achter het geheel, en kleurfilters die ervoor zorgen dat er om en om rode, blauwe en groene beeldpuntjes zijn, en je hebt een kleurenscherm.

Een LCD-scherm kan plat en licht zijn, is zuinig, flikkert niet (de lamp in de lichtbak kan een gewone gloei- of spaarlamp zijn) en verspreidt geen stof of radiostraling. Ze zijn wel drie á vier keer zo duur als een gewone monitor van dezelfde beelddiagonaal. Maar de prijzen dalen; de planken gaan het winnen van de toeters. En het kan nog dunner: smeerbare en oprolbare schermen lopen zich warm. Daarover volgende week.