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CRT

last modified: 2015-01-27 17:28:13 Contributors

이 항목은 브라운관, 음극선관으로도 들어올 수 있습니다.뒤통수컴은 안된다

Contents

1. 구조
2. 개요
3. 장점
4. 단점
5. 특징
6. 기타
7. 관련 항목

디스플레이 방식의 하나로, 모니터TV수상기의 종류를 구분할 때 많이 이용되는 용어.

1. 구조


1. 음극선관(cathode-ray tube): 음극이 되는 기체를 전극과 함께 봉입한 유리관. CRT의 큰 무게와 부피는 음극선관 때문이다.
2. 전자총(electronic gun): 화면을 향해 전자빔을 송출하는 장치. 3개의 빔이 적색, 녹색, 청색의 3원색을 각각 송출한다.
3. 전자빔(electronic beams): 전자총에서 나온, 속도가 거의 균일한 전자의 흐름. 파장이 극히 짧다.
4. 편향 요크(deflection yoke): 전자기력 발생 장치. 전자기력을 미세하고 정교히 조정하여 전자빔을 요래조래 휘게끔 한다.
5. 형광점(phosphor dot): 작은 형광 입자. 빨강, 파랑, 초록으로 이루어져 전자빔이 닿으면 발광한다. 전자빔의 종류과 세기에 따라 발광 정도가 달라진다.
6. 섀도 마스크(shadow mask): 형광면 앞에 위치한 얇은 금속판. 전자빔이 형광 도트에 정확하게 입사하도록 하는 역할을 한다.
7. 트라이어드 (triad): 인접한 적, 녹, 청 형광점이 조화되어 색상을 만듦. 픽셀보다 작은 단위.
8. 픽셀 (pixel): 몇 개의 트라이어드가 모여서 픽셀이 된다. LCD와는 상이한 구조를 띄는데, 이는 가변 해상도를 가지는 디스플레이의 특징이다.

2. 개요

Cathode-Ray Tube의 약자. 음극선 관. 컴퓨터에서 받은 신호를 이용해서 음극선(=전자 빔)을 조정, 전자의 운동에너지가 형광 물질과 충돌하여 빛을 내는 방식이다. 브라운관 TV와 제어부만 다를 뿐 동작 매커니즘은 완전히 동일하다.

구조적으로 아날로그 신호를 이용한다. 그래서 DVI 입력을 지원하는 제품은 거의 없다. 사실 입력을 받아도 내부에서 변환을 해야 하니 별 장점은 없다. 다른 아날로그 신호인 컴포지트 입력이나 S-Video, 컴포넌트 등도 근본적으로 입력은 가능하지만 실제 되는 모델은 TV 겸용 모델을 제외하면 거의 없고 별도의 어댑터를 사용해서 D-SUB 신호로 변환해야 한다.

3. 장점

  • LCD와 비교했을 때 색재현력이 좋다. 이 때문에 관련업계에선 여전히 CRT를 고수하는 경우도 많다. 특히 명암비는 LCD에 비하면 넘사벽의 수준을 자랑한다.

  • 화소가 입력 신호와 직접적으로 대응되지 않는다. 이 특징 때문에 지원하는 해상도는 모두 픽셀이 뭉개지거나 깨지는 등의 왜곡 없이 깔끔하게 뽑아낼 수 있다. 아날로그 방식의 최대 장점이라고도 할 수 있다. 이 장점을 제대로 살리려면 도트 피치가 일정 수치 이하여야 한다. 도트 피치에 대해서 간략하게 설명하면, TV에서 화면이 나오는 최소 단위이다. 도트 피치가 큰 일반 CRT TV에서는 무리.

  • 각 화소가 직접 빛을 낸다. 형광 물질을 이용해서 각 화소가 직접 빛을 뿜어내기 때문에, LCD와는 달리 보는 각도에 따른 색상 왜곡 등이 전혀 없다.

  • 반응이 빠르다. 다른 디스플레이와 다르게 화면 속 움직임이 화면에 표시되는 딜레이가 없다. 이 장점 덕분에 빠른 반응이 중요한 FPS게임을 하는 사람들 중 CRT 모니터를 찾는 사람도 있다. 리듬게임도 빠른 반응이 중요하긴 한데 CRT 찾는다는 사람은 없다[1] 그래도 기술이 발전하다보니 12~13년경부터는 거의 따라잡은 제품들도 나오고 있다. 자세한건 관련 제품 항목 참조

4. 단점

  • 크고 무겁다. 그것도 매우. CRT의 최대 단점은 바로 무식하리만치 큰 크기와 그에 걸맞는 무게이다. 화면 한참 뒤에서 전자총으로 전자를 빵빵 쏴서 자기 코일로 이를 휘어서 원하는 위치에 때리는 구조이기 때에 이런 문제가 생긴다. 전자가 휘는 각도가 한정되기 때문에 두께를 줄이기 어려우며 음극선관 자체의 유리 두께도 꽤 되기 때문에 무거울 수밖에 없다. 그나마 20인치 미만의 모델에서는 큰 문제가 아니었지만 20인치 이상으로 넘어가면 치명적인 단점이 된다. 화면이 커질수록 두께도 비례해서 증가하기 때문에 대형화하기엔 문제점이 많아 시판되는 제품으로는 38인치가 최대였다.(소니 45인치 기종인 KX45ED1이 89년에 출시되었으나 많이 판매되지는 않았던 듯하며, 미쯔비시에서는 61인치 브라운관 TV 시제품을 개발했으나 브라운관의 수명 등 문제로 인해 본격 상품화되지는 않음) 이런 단점으로 인해 대화면이면서 상대적으로 얇은 '프로젝션 TV'가 잠시 주목받던 시절도 있었으나 이쪽도 현재 거의 자취를 감춘 상태.

  • LCD에 비해 전력 소모가 높고 발열이 심하다.

  • LCD에 비해 눈의 피로감이 더하다. 때문에 근거리에서 장시간 사용하려면 보안경이 필수적이다.

5. 특징

전자장을 사용하기 때문에 자석을 주변에 가져다 대면 음극선이 잘못 휘어 화면이 왜곡된다. 초딩들은 재밌다고 TV자석을 가져다 대면서 놀지만, CRT의 수명에는 치명적인 악영향을 준다고 한다. (하지만 CRT만의 문제가 아닌, 모든 전자기기는 계산외의 자기장에는 취약할 수 밖에 없다) TV 주변에 스피커같은 자석을 사용하는 물체가 있는 경우도 그대로 적용된다. 가급적 전자기 차폐되는 물건을 쓰도록 하고, 자석 때문에 화면이 왜곡되었다면 전자기장 제거 기능(디가우스 DEGAUSS)을 이용하면 정상으로 돌릴 수 있다. 그러나 네오디뮴 자석같이 매우 힘이 센 자석을 가져다 대면 화면 바로 앞에 있는 쉐도우 마스크라는 부품이 영구적으로 휘어버려 아예 복원이 불가능해질 수도 있다.

CRT의 음극선에 명중된 형광물질이 빛을 내는 시간은 매우 짧으므로 화면 주사율에 맞추어 매번 화면을 그리게 된다. 정지된 화면일지라도 같은 화면이 계속 깜빡이는 셈이라 주사율이 낮으면 미칠듯한 눈의 피로와 정신적 고통이 뒤따르게 된다. 75Hz 이상의 주사율에 익숙해진 경우, 60Hz를 보면 깜빡이는 화면이 느껴질 정도. 특히 대다수의 저가형 모델은 최대해상도인 1280x1024에서 60Hz밖에 지원을 못 하는 경우가 많아서 반드시 이 해상도를 써야 한다면 상당히 고통스럽다. LCD는 백라이트가 계속 켜져 있기 때문에 이런 문제는 없다. LCD도 백라이트가 맛이 가면 깜빡임이 있을 수 있지만...

이런 식으로 빛을 계속 쏴대는 특징 때문에 CRT 모니터를 켜놓고 화면 앞에서 손을 흔들면 손이 여러 개로 보이는 재미있는 현상이 생긴다.

시간이 흐르면 흐를수록 형광 물질이 노화하여 화면이 누렇게 뜨게 되는데 이것을 번인(Burn-in) 현상이라고 한다. PDP, AMOLED 등에서도 볼 수 있으며 LCD는 상대적으로 덜하다. PC방과 같이 길게는 백수십 시간을 연속으로 켜 두는 경우 화면 특정 부분에만 노화가 집중되어 화면에 그림자가 생기는 현상도 볼 수 있다. 화면보호기가 이를 방지하기 위한 기능. 화면보호기의 목적은 화면을 골고루 노화시키기 위한 것이다(...). CRT의 내구성이 높아지고 자동 절전, 끄는 기능이 생기면서 화면보호기의 필요성은 많이 사라졌다. 현재도 남아있는 이유는 보안이나 개인 취향 등의 이유 때문. 어쨌든 모니터를 안 쓸 때는 꺼두는 편이 가장 좋다. 이 외에도 전자총이 노화하여 초점이 안 맞거나 빛이 번지는 문제가 생기게 된다.

전자총의 음극선이 방사형으로 퍼져나가다 보니 화면 가장자리에는 중앙보다 음극선이 도달하는 거리가 길다는 문제점이 있었다. 이를 없애기 위해 화면을 볼록하게 만들었고, 1990년대 초반까지 CRT 모니터나 텔레비전은 전부 볼록했다. 기술이 발전하면서 이 볼록한 정도가 점점 줄어들었고, 결국 완전평면 CRT까지 나오게 되었다. 그런데 일부 제품은 안쪽 발광면은 볼록하고 바깥쪽만 평평하게 만들어 놓고는 평면이라 광고하기도 하였다(...). 90년대 후반 LG에서 플래트론 브랜드로 안과 밖이 모두 평평한 모니터를 내놓자, 얼마 후 삼성은 바깥쪽만 평평하게 해서 '다이나플랫'이라는 이름으로 제품을 내놓았다. 그러면서 했던 말이 'LG 플래트론은 안쪽이 오목하게 보여서 평면이 아니다.'이지만 실상은 그때까지 모든 CRT가 볼록이었던 관계로 상대적으로 오목하게 보였던 것.

6. 기타

전자빔을 직접 화면 표면에 충돌시키는 원리 때문에 가시광선 말고도 다양한 파장대의 전자파가 발산된다. 이를 막기 위해 보안경을 다는 경우가 흔했는데, 사실 당시 팔리던 보안경의 대부분은 차단효과가 충분치 않았다. 선인장이 전자파를 흡수하는 성질이 있다면서 모니터 옆이나 위에 놔두는 경우도 종종 있었다. 굳이 근거를 따져보자면, 선인장에 많이 함유된 은 유전상수(dielectric constant)가 매우 높기 때문에 전자기파를 가장 효과적으로 차단하는 물질이기는 한데... 다만, 이 방법으로 전자파를 막으려면 화면 앞을 전부 선인장으로 가려야 한다. 유리를 겹쳐 사이에 물을 채운 보안경이라면 아주 확실한 효과를 볼 수 있겠지만, 왠지 이런 보안경이 상품화된 예는 거의 없다(80년대에나 좀 있었다... 인기가 없었는 듯).

색감이나 해상도의 장점으로, 불과 수 년 전까지만 해도 그래픽에는 역시 CRT라며 CRT를 고집하는 분위기가 있었다. 프로게이머들도 LCD보다는 CRT를 선호하는 편이다. 반응속도가 더 빠르다나…. 워낙 많이 생산 되었다보니 아직은 CRT를 보기가 어렵지 않지만 제품은 계속 노화되고, 신품은 나오지 않으니 언젠가는 시장에서 사라질 운명이다.

CRT의 높은 반응성은 순수하게 전자계로 움직이기 때문이다. [2] CRT의 음극관이 전자를 쏘면, 형광층에 부딪쳐 순식간에 빛이 난다. 말 그대로 빛의 속도에 가깝게 반응한다. LCD의 느린 반응성은 액정소재의 한계다. 싸구려 흑백 액정 계산기를 두드려보면, 깜빡깜빡하면서 잔상이 남는 모습이 보인다. 이러한 특성이 최신형 LCD에도 어느 정도 남아 있는 것. 반면 OLED는 반응성이 매우 빠른 편이다.

대신 CRT는 빛이 순식간에 사라지는 특성 때문에 화면이 계속 깜빡이며, 눈이 쉽게 피로해진다. LCD는 동영상에는 다소 취약해도 정지화면에 강하며 피로가 덜 하다. OLED는 다 좋지만 수명이 짧다.

동일한 원리를 가지며 단지 전자총을 전계방출로 바꾸어 작게 만들고 많이 넣은 FED가 있는데 상큼하게 망했다. 일부 특수 용도에만 쓰인다고 한다.

방식을 사용한 프로젝터도 존재한다. 1관식과 3관식이 있는데 3관식은 말그대로 관이 3개(빨강,초록,파랑) CRT 모니터의 장단점을 그대로 가지고 있기 때문에 현재는 사장되었지만 아직도 3관식 CRT 프로젝터를 고수하는 사람도 있다. 그 이유는 3관식 프로젝터가 LCD나 DLP 프로젝터에 비하면 아날로그적인 부드러운 화질을 보여주기 때문. 대신 엄청나게 크기가 크며 정기적인 조정 및 관리가 필요하다. 프로젝션TV도 뒤에 3관식 프로젝터가 내장된 형태가 많았다.

진저브레드 이상 안드로이드 스마트폰에서는 화면을 켜고 끌 때 CRT 효과를 줄 수 있다. 래퍼런스 모델인 넥서스 S에는 적용되어 있지만 제조사 안드로이드 펌웨어에는 효과가 꺼져있다. 시스템 프레임워크 파일 수정을 통해 다시 킬 수 있다. 시스템 파일을 수정하는 만큼 루팅은 필수. 아날로그 감성입니다

2010년대에도 개발도상국 저가 시장용으로 남아있으나 그마저도 점차 저가의 LCD로 대체 되면서 수 년 내 사라질 가능성이 높아졌다. 2013년 상반기에 LG전자는 생산종료를 발표했고 삼성전자도 해외법인 생산을 다른 분야로 전환하고 있다. 필리핀에만 제품을 생산하고있는 일본 샤프와 브라운관 TV를 생산 중인 인도의 두 회사는 2015년에 생산을 중단할 예정이라고한다. 기사

7. 관련 항목

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  • [1] 요즘 아케이드 리듬게임들도 LCD를 사용하기 때문이다(가끔 저질 LCD 때문에 논란이 되기는 한다) 예외로 CRT만 쓰는 EZ2AC기체에 LCD를 장착하는 순간 기피 대상이 된다. 게임의 중요한 부분인 판정처리가 CRT에서만 맞도록 설계되어 있기 때문. 그러기 때문에 기존 CRT를 수리하는 범위 내에서만 하고 있으며, LCD를 장착한 신기체와 그 LCD에 맞춰진 게임이 나오지 않는 이상은 당분간 그리 될듯 하다.
  • [2] 이전에는 CRT의 반응성을 아날로그, 디지털 입력의 차이로 서술되었으나 잘못된 내용이다. 입력방식에 따른 반응성 차이가 없다고는 못해도 미미할 정도에 지나지 않는다.