一, Teknisk princip: Iterativ uppgradering av vridningsvinkeln för flytande kristallmolekyler
1. TN-typ: Infrastruktur och låga-kostnadsfördelar
LCD-skärmen av TN-typ antar en 90 graders vriden nematisk struktur, och dess kärnprincip är att styra inriktningen av flytande kristallmolekyler genom ett elektriskt fält, vilket uppnår selektiv överföring av ljus. När ingen spänning appliceras arrangeras vätskekristallmolekylerna i en spiralform, vilket får det infallande ljuset att avböjas 90 grader och passera genom polarisatorn; Efter applicering av spänning riktar sig flytande kristallmolekylerna längs det elektriska fältets riktning, och ljuset blockeras av polarisatorn och bildar en kontrast mellan ljus och mörker. Denna struktur leder till två inneboende defekter i TN-skärmar: smal betraktningsvinkel (vanligtvis ± 50 grader) och låg kontrast (cirka 10:1), men dess tillverkningsprocess är enkel och kostnadsfördelen är betydande, vilket gör den till det föredragna valet för tidiga låg-enheter som miniräknare och elektroniska klockor.
2. STN-typ: Supertvinnad struktur bryter igenom betraktningsvinkelns flaskhals
STN-typen förbättrar avsevärt betraktningsvinkeln på TN-skärmar genom att öka vridningsvinkeln för flytande kristallmolekyler till 180-270 grader. Dess arbetsprincip liknar TN, men det mer komplexa molekylära arrangemanget ökar den optiska vägskillnaden och bildar en färginterferenseffekt (som gulgrön eller blå bakgrund) efter att ha passerat genom en polarisator. För att eliminera spridning måste STN-skärmen anta en polarisatordesign med dubbla lager, som utökar betraktningsvinkeln till ± 70 grader och ökar kontrastförhållandet till över 30:1. Kravet på drivspänning (vanligtvis över 5V) och svarstid (cirka 200ms) för STN har dock blivit begränsande faktorer för dess tillämpning, mestadels används i industriella instrument och tidiga mobiltelefonskärmar som kräver hög bildkvalitet.
3. FSTN-typ: Kompensationsfilmsteknik ger en ren svartvit visning
FSTN introducerar en optisk kompensationsfilm baserad på STN för att uppnå äkta svartvit visning genom att eliminera spridningseffekter. Kärnan i dess teknologi ligger i den inbäddade retardationsfilmen i polarisatorn, som kan kompensera för fasskillnaden som orsakas av vridningen av flytande kristallmolekyler, vilket gör att bakgrundsfärgen ändras från gulgrön/blå till rent svart, och kontrastförhållandet stiger över 300:1. FSTN behåller STN:s låga-effektegenskaper (driftspänningen kan vara så låg som 3,5V), samtidigt som den optimerar drivkretsen (som stöd för 8/16-drivrutiner), vilket gör det till ett idealiskt val för medicinsk utrustning,-avancerat instrument och andra scenarier som kräver hög skärmtydlighet.
2, Prestandaparametrar: Balansering av bildkvalitet och strömförbrukning
Parametrar TN typ STN typ FSTN typ
Perspektivområde ± 50 grader ± 70 grader ± 90 grader
Kontrastförhållande 10:1 30:1 300:1
Arbetsspänning 3-5V 4,5-5V 3,5-5V
Svarstid 50-100ms 150-200ms 120-180ms
Antal Drive-kanaler 4-8 8-16 8-16 8-16
Typiska applikationer inkluderar miniräknare, elektroniska klockor, industriinstrument, tidiga mobila medicinska apparater och avancerade-instrument
Analys av viktiga skillnader:
Betraktningsvinkel och kontrast: FSTN ökar kontrasten till 10 gånger den hos STN genom kompensationsfilm, och betraktningsvinkeln är nära hela betraktningsvinkeln (± 90 grader), vilket uppfyller läsbarhetskraven i miljöer med starkt ljus utomhus. Till exempel, i medicinsk utrustning som syrekoncentratorer kan FSTN-skärmar tydligt visa nyckelparametrar som syrekoncentration och flödeshastighet, vilket undviker risken för felläsning.
Körförmåga: STN/FSTN stöder fler-kanalskörning (som 16 kanaler), som kan visa fler tecken eller enkel grafik, medan TN-typ vanligtvis bara stöder 4-8 kanaler och är lämplig för digital visning i fast format. Till exempel använder laseravståndsmätaren en FSTN-skärm för att samtidigt visa flera uppsättningar data som avstånd, vinkel, batterinivå, etc.
Strömförbrukningskontroll: FSTN optimerar vätskekristallmaterialet och drivkretsen för att minska driftsspänningen till 3,5V samtidigt som hög kontrast bibehålls. I kombination med viloläge (som STOP2-läge för GD32L233 MCU) kan den uppnå strömförbrukning på μ A standby och förlänga batteritiden för bärbara enheter.
3, Branschtillämpning: Scenariodrivet efterfrågestyrt teknikval
1. TN-typ: kostnadskänslig hemelektronik
TN-skärm förlitar sig på ultra-låg kostnad (pris för enstaka chip lägre än)
0,5) och enkla drivkretsar har länge dominerat marknaden för miniräknare, elektroniska larm, fjärrkontroller och andra enheter. Till exempel använder ett visst märke av elektronisk klocka en TN-skärm, och den totala styckkostnaden kan kontrolleras inom
Inom 2, utan behov av komplexa drivrutiner, lämplig för stor-produktion.
2. STN-typ: Industriell kontroll och tidiga mobila enheter
STN-skärmar används ofta i industriella instrument som trådbindningsmaskiner och temperaturregulatorer. Deras breda betraktningsvinkelfunktion stöder samtidig avläsning av flera personer, och deras körförmåga med flera-kanaler kan visa flera parametrar som temperatur, tryck och flödeshastighet. Dessutom var STN en gång den vanliga lösningen för funktionstelefonskärmar. Till exempel använder Nokia 1110 en STN-skärm, som fortfarande kan visas tydligt i solljus, men den långsamma svarstiden gör att animationsskärmen släpar efter.
3. FSTN-typ: avancerade-medicinska och precisionsinstrument
FSTN-skärmar dominerar i medicinsk utrustning som syrekoncentratorer och blodsockermätare, med hög kontrast som säkerställer att siffror/tecken kan avläsas i miljöer med starkt eller svagt ljus, och låg strömförbrukning förlänger enhetens batterilivslängd. Till exempel använder ett visst märke av syrekoncentrator FSTN-skärm, som fortfarande kan visa syrekoncentrationen tydligt efter kontinuerlig drift i 10 timmar, och standby-strömförbrukningen är mindre än 5 μ A. Dessutom är FSTN också mycket gynnad inom områdena finansiella instrument (såsom POS-maskiner) och fordonsinstrument på grund av dess höga tillförlitlighet och långa livslängd (1000 år).
