CRT, LCD/TFT und Plasma-Display: Elektronenkanone, Entmagnetisierung & Konvergenz

1. Wird beim Q-Viewer eine Elektronenkanone verwendet?

Ja. Bei einem klassischen Bildröhrenfernseher (CRT) wird eine Elektronenkanone eingesetzt. Diese Elektronenkanone erzeugt und fokussiert die Elektronenstrahlen, die auf die Leuchtstoffschicht der Bildröhre treffen und dort sichtbares Licht erzeugen.

2. Nenne Typen der Kathodenstrahlröhren

Typische Bauformen und Bezeichnungen von Kathodenstrahlröhren sind unter anderem:

• Delta-Röhre (Delta-Gun): Drei Elektronenquellen in dreieckiger Anordnung.
• Röhren-Trinitron (z. B. Sony Trinitron): spezielle Anordnung/Technik zur Bilddarstellung.
• PIL (Bezeichnung in der Vorlage; vermutlich Varianten- oder Modellname).

Diese Typen unterscheiden sich in der Anordnung der Elektronenkanonen, der Rückstrahlungscharakteristik und der Bildgeometrie.

3. Wie unterscheidet sich ein LCD-Bildschirm vom TFT?

Die Begriffe LCD und TFT beziehen sich auf Anzeigeprinzip und Steuerungstechnik:

• LCD (Liquid Crystal Display): Allgemeiner Sammelbegriff für Flüssigkristallanzeigen. Es beschreibt das grundlegende Anzeigeprinzip, bei dem Flüssigkristalle das durchscheinende Licht modulieren.
• Passive Matrix (bei LCD): Ältere Technik, bei der Zeilen und Spalten nacheinander angesprochen werden. Geringere Bildqualität, langsamere Reaktionszeiten und schlechtere Kontrastwerte.
• TFT (Thin Film Transistor) / Active Matrix: Jede Pixelposition hat einen eigenen Transistor, der das Pixel aktiv steuert. Bessere Bildqualität, höhere Reaktionsgeschwindigkeit und Kontrast. TFT ist also eine aktive Matrix-Variante eines LCDs.

4. Gründe und Verfahren der Entmagnetisierung einer Bildröhre

Die Entmagnetisierung (Degaussing) einer Kathodenstrahlröhre ist notwendig, weil Magnetfelder die Bahn der Elektronenstrahlen beeinflussen und dadurch Farbverlagerungen, Konvergenzfehler oder Bildverzerrungen verursachen können. Ursachen für Störungen sind zum Beispiel lokale magnetische Felder in der Umgebung oder das Erdmagnetfeld.

Das Entmagnetisierungsverfahren funktioniert typischerweise so:

• Beim Einschalten des Fernsehers wird eine automatische Entmagnetisierungs-Schaltung aktiviert, die einen Wechselstromimpuls an eine oder mehrere Entmagnetisierungs-Spulen an der Konus- bzw. Kegelseite der Röhre legt.
• Dieser Wechselstrom erzeugt ein abklingendes Wechselfeld, das die remanente Magnetisierung in der Röhre neutralisiert.
• Zur Steuerung des Abklingens wird häufig ein PTC-Widerstand (positiver Temperaturkoeffizient) eingesetzt: Anfangs ist der PTC-Widerstand niedrig, so dass hoher Strom durch die Spule fließt; der PTC erwärmt sich durch den Strom, sein Widerstand steigt und der durchfließende Strom nimmt allmählich ab.
• Durch das abnehmende Wechselfeld wird die Restmagnetisierung in sehr kurzer Zeit (einige Zehntelsekunden) auf ein unkritisches Niveau reduziert.

Wichtige Voraussetzungen für die korrekte Funktion sind:

• Das Gerät muss mit dem Wechselstromnetz verbunden sein.
• Der PTC-Widerstand muss initial kalt einen niedrigen Widerstandswert aufweisen, damit zu Beginn ein ausreichend starker Entmagnetisierungsstrom fließen kann.

5. Was ist die statische Konvergenz und wo findet man sie?

Statische Konvergenz bezeichnet die Einstellung der drei Elektronenstrahlen (Rot, Grün, Blau) so, dass sie am Bildschirmpunkt exakt zusammenlaufen und ein korrektes Weiß bzw. korrekt überlagerte Farbpunkte erzeugen. Fehler in der statischen Konvergenz führen dazu, dass die Farbstrahlen getrennt erscheinen und farbige Saum- oder Doppelbilder sichtbar werden.

Die statische Konvergenz wird in der Regel bei Kathodenstrahlröhren durch feste Konvergenzmagnete oder Justierschrauben/Kerne eingestellt. Man findet die Einstellungen entweder direkt am Rücken des Geräts (bei professionellen CRTs) oder in Form interner Einstellpunkte, die zur Werkseinstellung oder zur Reparatur genutzt werden.

6. Funktionsweise eines Plasma-Bildschirms (PDP)

Plasma-Displays arbeiten mit Edelgasen in kleinen Zellen, die bei elektrischer Zündung zu Plasma werden. Die grundlegenden Schritte sind:

1. In jeder Zelle befindet sich ein Gemisch aus Edelgasen (z. B. Neon, Xenon). Wird eine hohe Spannung angelegt, kommt es zur Zündung eines elektrischen Entladungsprozesses, das Gas wird ionisiert und bildet ein Plasma.
2. Das Plasma emittiert vorwiegend ultraviolette (UV) Strahlung.
3. Die Innenflächen der Zellen sind mit Leuchtstoffen (Phosphoren) beschichtet. Die UV-Strahlung regt diese Phosphore an, die daraufhin sichtbares Licht emittieren.
4. Jede Anzeige-Pixelgruppe (Triade) besteht aus drei Nachbarzellen mit roten, grünen und blauen Phosphorverbindungen. Durch Steuerung der Entzündung jeder Zelle entsteht das gewünschte Farbbild.

Technische Merkmale von PDPs:

• Plasma-Displays verwenden oft ein keramisches Substrat mit gebohrten oder strukturierten Zellen, die das Bild formen.
• Am Boden jeder Zelle befindet sich eine Elektrode, die als Kathode fungiert; darüber befinden sich weitere Elektroden und die transparente Frontelektrode.
• Die Phosphorbeschicht bestimmt die sichtbare Farbe (rot, grün, blau) und wird so angeordnet, dass benachbarte Zellen die Triade bilden.

Das Ergebnis ist ein helles, kontrastreiches Bild, das durch die selektive Zündung der Zellen aufgebaut wird.