一, Principi tècnic: actualització iterativa de l'angle de gir de les molècules de cristall líquid
1. Tipus TN: avantatges d'infraestructura i de baix-cost
La pantalla LCD tipus TN adopta una estructura nemàtica retorçada de 90 graus i el seu principi bàsic és controlar la direcció d'alineació de les molècules de cristall líquid mitjançant un camp elèctric, aconseguint una transmissió selectiva de la llum. Quan no s'aplica cap tensió, les molècules de cristall líquid es disposen en forma d'espiral, fent que la llum incident es desviï 90 graus i passi a través del polaritzador; Després d'aplicar tensió, les molècules de cristall líquid s'alineen al llarg de la direcció del camp elèctric i la llum és bloquejada pel polaritzador, formant un contrast entre la llum i la foscor. Aquesta estructura provoca dos defectes inherents a les pantalles TN: angle de visió estret (normalment ± 50 graus) i baix contrast (uns 10:1), però el seu procés de fabricació és senzill i el seu avantatge de cost és important, la qual cosa la converteix en l'opció preferida per als primers dispositius de baixa potència, com ara calculadores i rellotges electrònics.
2. Tipus STN: l'estructura súper retorçada trenca el coll d'ampolla de l'angle de visió
El tipus STN millora significativament l'angle de visió de les pantalles TN augmentant l'angle de gir de les molècules de cristall líquid a 180-270 graus. El seu principi de funcionament és similar al TN, però la disposició molecular més complexa augmenta la diferència del camí òptic, formant un efecte d'interferència de color (com ara el fons groc verd o blau) després de passar per un polaritzador. Per eliminar la dispersió, la pantalla STN ha d'adoptar un disseny de polaritzador de doble capa, que amplia l'angle de visió a ± 70 graus i augmenta la relació de contrast a més de 30:1. No obstant això, el requisit de tensió de conducció (generalment per sobre de 5 V) i el temps de resposta (uns 200 ms) de STN s'han convertit en factors limitants per a la seva aplicació, principalment utilitzats en instruments industrials i primeres pantalles de telèfons mòbils que requereixen una alta qualitat de visualització.
3. Tipus FSTN: la tecnologia de pel·lícula de compensació aconsegueix una pantalla pura en blanc i negre
FSTN introdueix una pel·lícula de compensació òptica basada en STN per aconseguir una veritable pantalla en blanc i negre eliminant els efectes de dispersió. El nucli de la seva tecnologia es troba en la pel·lícula de retard incrustada al polaritzador, que pot compensar la diferència de fase causada per la torsió de les molècules de cristall líquid, fent que el color de fons canviï de groc verd/blau a negre pur i la relació de contrast es dispari per sobre de 300:1. FSTN conserva les característiques de baixa-potència de STN (la tensió de funcionament pot ser tan baixa com 3,5 V), alhora que optimitza el circuit de conducció (com ara els controladors 8/16), el que el converteix en una opció ideal per a equips mèdics, instruments-de gamma alta i altres escenaris que requereixen una gran claredat de la pantalla.
2, Paràmetres de rendiment: equilibrar la qualitat de la pantalla i el consum d'energia
Paràmetres Tipus TN Tipus STN Tipus FSTN
Interval de perspectiva ± 50 graus ± 70 graus ± 90 graus
Relació de contrast 10:1 30:1 300:1
Tensió de treball 3-5V 4.5-5V 3.5-5V
Temps de resposta 50-100ms 150-200ms 120-180ms
Nombre de canals de Drive 4-8 8-16 8-16 8-16
Les aplicacions típiques inclouen calculadores, rellotges electrònics, instruments industrials, dispositius mèdics mòbils primerencs i instruments{0}}de gamma alta
Anàlisi de les principals diferències:
Angle de visió i contrast: FSTN augmenta el contrast a 10 vegades el de STN mitjançant la pel·lícula de compensació, i l'angle de visió és proper a l'angle de visió total (± 90 graus), complint els requisits de llegibilitat en entorns de llum forta a l'aire lliure. Per exemple, en equips mèdics com els concentradors d'oxigen, les pantalles FSTN poden mostrar clarament paràmetres clau com la concentració d'oxigen i el cabal, evitant el risc de lectura errònia.
Capacitat de conducció: STN/FSTN admet la conducció multi-canal (com ara 16 canals), que pot mostrar més caràcters o gràfics simples, mentre que el tipus TN normalment només admet 4-8 canals i és adequat per a visualitzacions digitals de format fix. Per exemple, el telèmetre làser utilitza una pantalla FSTN per mostrar simultàniament diversos conjunts de dades com ara la distància, l'angle, el nivell de la bateria, etc.
Control del consum d'energia: FSTN optimitza el material de cristall líquid i el circuit de conducció per reduir la tensió de funcionament a 3,5 V mantenint un alt contrast. Combinat amb el mode de repòs (com el mode STOP2 de GD32L233 MCU), pot aconseguir un consum d'energia en espera de μ A i allargar la vida útil de la bateria dels dispositius portàtils.
3, Aplicació de la indústria: selecció de tecnologia basada en la demanda basada en escenaris
1. Tipus TN: electrònica de consum sensible al cost
La pantalla TN es basa en un cost ultra-baix (preu d'un xip inferior a)
0.5) i els circuits de conducció simples han dominat durant molt de temps el mercat de calculadores, alarmes electròniques, comandaments a distància i altres dispositius. Per exemple, una determinada marca de rellotge electrònic utilitza una pantalla TN i el cost global de la BOM es pot controlar dins de
En 2, sense necessitat de xips de controlador complexos, adequats per a la producció a gran-escala.
2. Tipus STN: Control industrial i dispositius mòbils primerencs
Les pantalles STN s'utilitzen àmpliament en instruments industrials com ara màquines d'unió de filferro i controladors de temperatura. La seva funció d'angle de visió ampli permet la lectura simultània de diverses persones i la seva capacitat de conducció multi-canal pot mostrar diversos paràmetres, com ara la temperatura, la pressió i el cabal. A més, STN va ser una vegada la solució principal per a pantalles de telèfons amb funcions. Per exemple, el Nokia 1110 utilitza una pantalla STN, que encara es pot mostrar clarament a la llum del sol, però el temps de resposta lent fa que la visualització de l'animació es retardi.
3. Tipus FSTN: instruments mèdics i de precisió-de gamma alta
Les pantalles FSTN dominen en dispositius mèdics com ara concentradors d'oxigen i mesuradors de glucosa en sang, amb un alt contrast que garanteix que els números/caràcters es puguin llegir en entorns amb molta o poca llum, i un baix consum d'energia que allarga la durada de la bateria del dispositiu. Per exemple, una determinada marca de concentrador d'oxigen utilitza una pantalla FSTN, que encara pot mostrar clarament la concentració d'oxigen després d'un funcionament continu durant 10 hores, i el consum d'energia en espera és inferior a 5 μ A. A més, FSTN també està molt afavorit en els camps d'instruments financers (com màquines POS) i instruments de vehicles a causa de la seva alta fiabilitat i llarga vida útil (normalment supera els 10 anys).
