먼저 디스플레이의 시초라 할수있는 CRT에 대해 알아보자

CRT는 Cathode-Ray Tube의 약자로

우리말로 옮기면 음극선관인데 보통 우리나라와 일본 등이 포함된 동아시아에서는 발명자인 브라운의 이름에서온 브라운관 이라는 이름이 더 자주쓰인다.

CRT는 쉽게말해 발사된 전자(음극)를 활용한 디스플레이 장비라고 보면 된다

아래 디스플레이 장비의 그림을 보면서 설명을 들어보자

1번의 나팔모양처럼 길쭉한 통을 CRT, 즉, 음극선관이라고 한다

CRT의 동작과정은 다음과 같다.

A. 2번의 전자총에서 전자를 단일하게 직선으로 뿅 하고 쏜다

B. 4번의 편향요크가 안테나나 그래픽카드에서 발생한 신호를 받고 미세하게 전자기력을 일으켜 2번에서 발생한 전자빔을 조정하여 휘어진다

C. 미세하게 나뉘어져있는 까만 철틀에 의해 전자가 다른영역으로 퍼지지 않고 정면으로 방사된다 = 화면이 깨끗하게 구분된다

D. 전자빔이 5번의 형광물질에 닿으면 빛을 발한다, 이 형광물질은 전자를 받으면 발광을 하는 물질인데 지금 개드리퍼의 방 천정에 설치되어있는 형광등과 비슷한 원리이다 

E. 5번을 자세히 보면 7번의 구조로 되어있는데 각각 전자를 받으면 R, G, B의 빛을 발광하는 형광물질이다

F. 7번의 RGB입자가 어느정도 규모로 모이면 픽셀을 이룬다

즉 여러분의 화면에 뭐가 나올지는 편향요크가 전자를 조정하여 결정하는 것이고 나머지는 그저 신호를 받은대로 행동하는 것 뿐이다

그림상으로 편향요크는 위아래로 단순히 붙어있지만 사실은 저주변을 뱅글뱅글 소용돌이처럼 360도로 둘러쳐져 있다.

편향요크는 아주 미세하게 전자를 원하는 곳에 원하는 만큼 보내고, 전자를 받은 형광물질은 딱 받은만큼만 빛을 내는 구조를 가지고 있다.

편향요크가 안테나와 연결되어있으면 TV(TeleVision)가 되는것이고 그래픽카드와 연결되어있으면 컴퓨터 모니터가 된다 

(물론 픽셀의 간결화에 따라 용도가 다르긴하다)

때문에 흑백TV가 먼저 발명되었으며, 기술이 발전하여 편향요크를 좀 더 미세하게 조정할 수 있게됨에 따라 형광물질을 RGB의 세단계로 나누어서 촘촘히 설치할 수 있었고 이는 컬러TV로 발전이 되었다

전자의 굴절을 이용하는 TV의 특성때문에 브라운관은 약간 볼록하게 튀어나와 있다. 평평하게 만들면 전자가 부딫치는 속도가 차이가 나서 가장자리와 중앙의 화면이 약간의 시간차가 생기게 된다

디스플레이 장비의 아버지인만큼 비교적 단순한 원리에 의해 아날로그적 작동이 되는 원리다

그럼 이제 이와 비교할 수 있는 LCD에 대해 알아보자

LCD는 Liquid Crystal Display, 우리말로 옮기면 액화수정 디스플레이라 할 수 있다.

여기서 Liquid Crystal = 액화수정, 흔히말해 액정이라는 것이 이 디스플레이 주 요소이다.

LCD는 2000년대 들어 우리에게 친숙해진 이름이지만 사실 액정이란 것은 1880년대에 발견된 굉장히 오래된 물질이다

1880년대 발견된 액정은 상온에서는 불투명한 색이었는데, 이를 가열하면 어느 정도 온도에서는 투명해졌다가, 이를 넘은 또 다른 온도에서는 또다시 불투명해지는 물질이었다

CRT의 발명보다 앞선 액정의 발견이었지만, 발견 당시엔 이를 활용할 길이 없어 쓸일이 전혀 없었다.

1970년대에 들어 액정이 열이 아닌 자기장을 통한 컨트롤 될수있다는 가능성이 보여지면서 새로운 쓰임이 생겼는데 

전자계산기와 전자시계 등이 그 쓰임의 종류였다.

보통 전자계산기의 결과값을 나타내는 부분은 액정디스플레이로 평소에는 투명해져있다가 일정 전자기를 쏘이게 됨에 따라 불투명해져서 결과값을 표시하는 일을 했다

2000년대들어 액정활용 기술이 발전함에 따라 LCD모니터가 대중화되기 시작했다

LCD모니터의 원리는 전자식 셀로판지이다

우선 모니터 뒤를 하얀색으로 밝히는 백라이트가 있고,

그 백라이트 앞에 액정을 담은 필터가 있다

각각의 액정은 빨간색, 녹색, 파란색 셀로판지와 같은 막으로 막혀있고 상온에서는 불투명하되, 전자기신호를 받으면 투명해진다

때문에 전자기 신호에 따라 뒤에있는 빛을 통과시킬수도있고 통과시키지 않을 수도 있는것이다

따라서 화면을 직접 조정하는것이 편향요크였던 위의 CRT와 달리 LCD는 앞면의 필터가 화면을 표현한다

때문에 그래픽카드 신호에 따라 어느 좌표의 어느 액정이 얼마만큼 투명해져야하는지를 계산하는 일종의 작은 컴퓨터가 필요한데 

이를 보통 AD보드라고 하고 보통은 모니터 안에 내장되어 있다

이 AD보드때문에 LCD모니터는 반응속도라고 하는 문제가 생긴다

전자기를 바로 전자를 바로 발싸! 하면 실시간으로 슉슉 만져주는 CRT와 달리

LCD는 편향요크값을 디지털화해서 계산하고 필터값을 조정하기떄문에 약간의 입력렉이 발생한다

떄문에 과거에 스타크래프트 프로게이머들은 LCD보단 CRT를 선호했다

최근에는 이것도 좋아져서 대부분 5/1000초, 짧은것은 2/1000초면 반응하기떄문에 일반인은 크게 못느낀다

CRT는 그 크기상 음극관이 있어야하기떄문에 화면크기가 넓어질수록 음극관의 크기도 커야한다

때문에 대형 디스플레이를 만들려면 좌우로 클뿐만 아니라 앞뒤로도 크고, 무게또한 문제가 되기때문에 제작이 어렵다

하지만 LCD는 액정과 필터크기만 늘려주면 되기떄문에 이 또한 간단하게 해결된다

흔히들 핸드폰 유리에 금이간것을 '액정이 나갔다'고들하는데 화면이 제대로 보인다면 액정이 나간것이 아니라 강화유리판이 나간것이다

액정이 나갔다면 화면이 제대로 나오다가 금이간곳으로부터 검은부분이 보이다가 이것이 차츰차츰 넓어지면 그게 전자기파의 조정으로부터 벗어나간 액정이 나간 형태인 것이다

이미지출처 : 나무위키