Technologia TN LCD kontra technologia FSTN LCD
Zostaw wiadomość
TN LCD (Twist Nematic Liquid Crystal Display) to najstarszy typ technologii wyświetlaczy LCD dostępny na rynku. Osiągnął szeroki sukces i przyciągnął światowe zainteresowanie rozwojem technologii wyświetlaczy LCD. Nadal jest produkowany na dużą skalę, głównie do wyświetlaczy cyfrowych (segmentowych). Więcej informacji na temat wprowadzenia można znaleźć w poniższym linkuf TLCD
Rys. 1 Przykład szklanego panelu TN LCD
TN LCD może być używany jako tryb wyświetlania w trybie dodatnim lub ujemnym. Tryb pozytywny to czarne znaki na szarym tle, natomiast tryb negatywny to szare znaki na czarnym tle
Jest tani, ale kąt widzenia i kontrast są słabe. Nie obsługuje aplikacji o dużym multipleksie. Wyświetlacze LCD TN są najczęściej używane do zastosowań poniżej ¼ obciążenia. Niektórzy rygorystyczni klienci narzekają na „duchy” wyświetlacza TN przy ¼ obciążenia, dlatego zastosowano nieco ulepszony wyświetlacz LCD HTN (Highly Twist Nematic). W niektórych bardzo wrażliwych na koszty zastosowaniach TN LCD może być używany do 1/16 obciążenia. Jednak w przypadku większości zastosowań obejmujących multipleks 1/8 klienci wybierają wyświetlacze LCD STN lub FSTN.
Wprowadzenie do technologii FSTN LCD
Wyświetlacze LCD FSTN (Super-Twisted Nematic z kompensacją folii) to rodzaj wyświetlaczy LCD STN (Super-Twisted Nematic). Wyświetlacze LCD FSTN zawierają folię opóźniającą z polaryzatorem nałożonym na wyświetlacz STN. Folia opóźniająca służy do kompensacji żółto-zielonego koloru wyświetlaczy LCD STN w celu uzyskania czarno-białego wyświetlacza, który jest niezbędny do uzyskania kolorowych wyświetlaczy. Jest to również monochromatyczny wyświetlacz LCD, ale ma wyższy kontrast i szerszy kąt widzenia niż wyświetlacz TN. Wyświetlacze FSTN mają wyższy kontrast i szerszy kąt widzenia. Są wystarczająco dobre, aby można je było stosować w graficznych wyświetlaczach LCD o obciążeniu do 1/240. Ponieważ są czarne, można ich używać do CSTN (Color STN) po zastosowaniu filtra kolorów RGB. Ale jest droższy niż TN LCD. FSTN LCD to także rodzaj wyświetlacza monochromatycznego, który ma tryb dodatni i ujemny. Dzięki precyzyjnej produkcji rozmiar piksela może wynosić zaledwie 0,08 mm.
Rys. 2 Pozytywowy wyświetlacz LCD TN
Ryc. 3 Negatywny wyświetlacz LCD TN
Różnica pomiędzy technologiami FSTN i TN LCD
- – Struktura: TN LCD skręcany o 90 stopni, FSTN LCD skręcany o 180 do 270 stopni.
- – Materiał ciekłokrystaliczny: oba wykorzystują nematyczne materiały LC, ale płyn FSTN zawiera więcej cholesterycznych materiałów domieszkujących, aby pomóc jego molekularnemu skręcić w większym stopniu.
– Warstwa orientacyjna: TN LCD może używać zwykłego poliimidu, podczas gdy FSTN LCD musi używać specjalnego poliimidu o wysokim współczynniku pochylenia.
- – Współczynnik kontrastu: FSTN LCD zapewnia znacznie lepszą ostrość obrazu niż TN LCD, szczególnie w zastosowaniach o większym multipleksowaniu.
- – Kąt widzenia: FSTN LCD ma znacznie lepszy szeroki kąt widzenia niż TN LCD, szczególnie w zastosowaniach o większym multipleksowaniu. TN LCD ma słaby kierunek patrzenia, dlatego musimy zdefiniować kąt widzenia na godzinie 6 lub 12. Jednak ekran LCD FSTN można wyraźnie oglądać ze wszystkich stron.
- – Czas reakcji: W przypadku FSTN LCD o większym kącie skrętu, dokonanie zmiany zajmuje więcej czasu. Ma dłuższy czas reakcji lub mniejszą szybkość reakcji niż TN LCD.
- – Zakres temperatur pracy: Ze względu na wyjątkowo powolną reakcję i zmianę koloru tła wyświetlaczy LCD FSTN w niskich temperaturach, wyświetlaczy LCD FSTN można używać tylko w zakresie od -20oC do +70 oC, ale wyświetlaczy LCD TN można używać z -20oC do +70 oC od {2}} oC do +90 oC, które można łatwo wykorzystać w zastosowaniach zewnętrznych. Szybkość reakcji wyświetlacza LCD FSTN w ekstremalnie zimnym środowisku można poprawić, dodając grzejnik. Zmianę koloru wyświetlacza LCD FSTN w niskiej i wysokiej temperaturze można rozwiązać, dodając odwróconą optyczną komórkę kompensacyjną jako DSTN (Double STN), ale koszt będzie ponad dwukrotnie większy.
- – Pobór mocy: Teoretycznie wyświetlacze LCD FSTN i TN powinny zużywać ten sam poziom energii. Jednak wyświetlacze LCD FSTN są zwykle używane w zastosowaniach o dużym multipleksie, wykorzystują przetwornicę o wyższej częstotliwości, a ich kontrolery LCD i sterowniki zwykle zużywają więcej energii niż wyświetlacze LCD TN. W powszechnej opinii TN zużywa znacznie mniej energii niż wyświetlacze LCD STN czy FSTN.
- – Koszt: wyświetlacze FSTN są o około 50% lub 100% droższe niż wyświetlacze TN.
- – Montaż (moduł wyświetlacza): Ponieważ większość wyświetlaczy TN ma mniej styków, do wykonania połączeń można zastosować styki, zebrę i FPC (Flex Printed Circuit). Po zamontowaniu w modułach LCD zwykle używany jest COB (Chip on Board). Chociaż wyświetlacze FSTN mają więcej styków, należy zastosować większą gęstość i bardziej niezawodne sposoby montażu. COG (Chip on Glass) wyróżnia się niskim kosztem i możliwością stosowania w produkcji wielkoseryjnej.
- – Podświetlenie: Zarówno wyświetlacze LCD TN, jak i FSTN nie mogą same emitować światła. Potrzebują podświetlenia, aby były widoczne w słabym otoczeniu.
- – Czytelność w świetle słonecznym: Jest to duża zaleta zarówno w przypadku wyświetlaczy LCD TN, jak i FSTN. Dzięki zastosowaniu polaryzatora odblaskowego lub transrefleksyjnego z tyłu wyświetlacza LCD można uzyskać wysoki kontrast wyświetlacza w świetle słonecznym.
- – Konkurencja na rynku: technologia FSTN stoi w obliczu silnej konkurencji ze strony innych technologii wyświetlania, zwłaszcza technologii LCD TFT (cienkiej folii tranzystorowej), ze względu na gwałtowny spadek kosztów, doskonałe nasycenie kolorów, dobry współczynnik kontrastu i szeroki kąt widzenia. Wyświetlacze TFT LCD należą do wyświetlaczy LCD z aktywną matrycą. Teraz zniknął także rynek graficznych matryc LCD typu COB FSTN LCD. Około 2000 roku większość telefonów komórkowych była wyposażona w wyświetlacze FSTN. Rynek zdominowała Nokia z 85% udziałem w rynku. Rynek został całkowicie zastąpiony przez kolorowe wyświetlacze TFT. Dzięki technologii montażu COG o niskim koszcie i niskim zużyciu energii, wyświetlacze FSTN zdobywają rynek zastosowań o małych rozmiarach i zastosowaniach multipleksowych mniejszych niż 1/160. Jeśli chodzi o wyświetlacze TN, stoją one przed niewielkim wyzwaniem ze strony pasywnych diod OLED (organiczna dioda elektroluminescencyjna). Technologię TN można również zastosować w aktywnych wyświetlaczach TFT LCD, które stawiają czoła coraz większym wyzwaniom ze strony AMOLED (Active Matrix OLED). Teraz na rynku pojawiają się także wyświetlacze micro LED. Wyświetlacze TFT LCD z aktywną matrycą typu TN borykają się z presją na rynku wyświetlaczy wielkoformatowych.
