一, Technisch principe: Iteratieve upgrade van de draaihoek van vloeibare kristalmoleculen
1. TN-type: infrastructuur en lage- kostenvoordelen
Het LCD-scherm van het TN-type heeft een 90 graden gedraaide nematische structuur en het kernprincipe is het regelen van de uitlijningsrichting van vloeibare kristalmoleculen via een elektrisch veld, waardoor selectieve transmissie van licht wordt bereikt. Wanneer er geen spanning wordt aangelegd, zijn de vloeibare kristalmoleculen in een spiraalvorm gerangschikt, waardoor het invallende licht 90 graden afbuigt en door de polarisator gaat; Na het aanleggen van spanning richten de vloeibare kristalmoleculen zich in de richting van het elektrische veld en wordt het licht geblokkeerd door de polarisator, waardoor een contrast ontstaat tussen licht en donker. Deze structuur leidt tot twee inherente gebreken bij TN-schermen: een smalle kijkhoek (meestal ± 50 graden) en een laag contrast (ongeveer 10:1), maar het fabricageproces is eenvoudig en het kostenvoordeel is aanzienlijk, waardoor het de voorkeur geniet voor vroege apparaten met een laag-vermogen, zoals rekenmachines en elektronische klokken.
2. STN-type: Super gedraaide structuur doorbreekt het knelpunt in de kijkhoek
Het STN-type verbetert de kijkhoek van TN-schermen aanzienlijk door de draaihoek van vloeibare kristalmoleculen te vergroten tot 180-270 graden. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met dat van TN, maar de complexere moleculaire opstelling vergroot het optische padverschil, waardoor een kleurinterferentie-effect ontstaat (zoals een geelgroene of blauwe achtergrond) nadat het door een polarisator is gegaan. Om spreiding te elimineren, moet het STN-scherm een dubbellaags polarisatorontwerp aannemen, waardoor de kijkhoek wordt vergroot tot ± 70 graden en de contrastverhouding wordt verhoogd tot meer dan 30:1. De vereiste stuurspanning (meestal boven de 5V) en de responstijd (ongeveer 200 ms) van STN zijn echter beperkende factoren geworden voor de toepassing ervan, meestal gebruikt in industriële instrumenten en vroege schermen voor mobiele telefoons die een hoge weergavekwaliteit vereisen.
3. FSTN-type: Compensatiefilmtechnologie zorgt voor een zuivere zwart-witweergave
FSTN introduceert een optische compensatiefilm op basis van STN om een echte zwart-witweergave te bereiken door dispersie-effecten te elimineren. De kern van de technologie ligt in de ingebedde retardatiefilm in de polarisator, die het faseverschil kan compenseren dat wordt veroorzaakt door het draaien van vloeibare kristalmoleculen, waardoor de achtergrondkleur verandert van geelgroen/blauw naar puur zwart en de contrastverhouding tot boven de 300:1 stijgt. FSTN behoudt de lage- vermogenskenmerken van STN (bedrijfsspanning kan zo laag zijn als 3,5 V), terwijl het stuurcircuit wordt geoptimaliseerd (zoals ondersteuning van 8/16 drivers), waardoor het een ideale keuze is voor medische apparatuur, -high-end instrumenten en andere scenario's die een hoge weergavehelderheid vereisen.
2, Prestatieparameters: balans tussen weergavekwaliteit en energieverbruik
Parameters TN-type STN-type FSTN-type
Perspectiefbereik ± 50 graden ± 70 graden ± 90 graden
Contrastverhouding 10:1 30:1 300:1
Werkspanning 3-5V 4,5-5V 3,5-5V
Reactietijd 50-100 ms 150-200 ms 120-180 ms
Aantal Drive-kanalen 4-8 8-16 8-16 8-16
Typische toepassingen zijn onder meer rekenmachines, elektronische klokken, industriële instrumenten, vroege mobiele medische apparaten en geavanceerde -instrumenten
Analyse van de belangrijkste verschillen:
Kijkhoek en contrast: FSTN verhoogt het contrast tot 10 keer dat van STN door middel van compensatiefilm, en de kijkhoek ligt dicht bij de volledige kijkhoek (± 90 graden), wat voldoet aan de leesbaarheidsvereisten in omgevingen met sterk licht buitenshuis. In medische apparatuur zoals zuurstofconcentrators kunnen FSTN-schermen bijvoorbeeld duidelijk belangrijke parameters zoals zuurstofconcentratie en stroomsnelheid weergeven, waardoor het risico van verkeerde aflezing wordt vermeden.
Aansturingsmogelijkheden: STN/FSTN ondersteunt multi-kanaals aandrijving (zoals 16 kanalen), waardoor meer tekens of eenvoudige afbeeldingen kunnen worden weergegeven, terwijl het TN-type gewoonlijk slechts 4-8 kanalen ondersteunt en geschikt is voor digitale weergave met een vast formaat. De laserafstandsmeter gebruikt bijvoorbeeld een FSTN-scherm om tegelijkertijd meerdere sets gegevens weer te geven, zoals afstand, hoek, batterijniveau, enz.
Controle stroomverbruik: FSTN optimaliseert het vloeibare kristalmateriaal en het aandrijfcircuit om de bedrijfsspanning te verlagen tot 3,5 V met behoud van een hoog contrast. Gecombineerd met de slaapmodus (zoals de STOP2-modus van de GD32L233 MCU), kan het een standby-stroomverbruik van μ A bereiken en de levensduur van de batterij van draagbare apparaten verlengen.
3, Industriële toepassing: Scenariogestuurde, vraaggestuurde technologieselectie
1. TN-type: kostengevoelige consumentenelektronica
TN-scherm is afhankelijk van ultra-lage kosten (prijs voor één chip lager dan)
0.5) en eenvoudige stuurcircuits domineren lange tijd de markt voor rekenmachines, elektronische alarmen, afstandsbedieningen en andere apparaten. Een bepaald merk elektronische klok maakt bijvoorbeeld gebruik van een TN-scherm, en de totale stuklijstkosten kunnen daarbinnen worden beheerd
Binnen 2 uur, zonder de noodzaak van complexe driverchips, geschikt voor productie op grote- schaal.
2. STN-type: industriële besturing en vroege mobiele apparaten
STN-schermen worden veel gebruikt in industriële instrumenten zoals draadbindmachines en temperatuurregelaars. Hun brede kijkhoekfunctie ondersteunt gelijktijdig lezen door meerdere mensen, en hun meer-kanaalsaansturing kan meerdere parameters weergeven, zoals temperatuur, druk en stroomsnelheid. Bovendien was STN ooit de mainstream-oplossing voor featurephone-schermen. De Nokia 1110 maakt bijvoorbeeld gebruik van een STN-scherm, dat in zonlicht nog steeds duidelijk kan worden weergegeven, maar de trage responstijd zorgt ervoor dat de animatieweergave achterblijft.
3. FSTN-type: hoogwaardige- medische en precisie-instrumenten
FSTN-schermen domineren in medische apparaten zoals zuurstofconcentrators en bloedglucosemeters, waarbij een hoog contrast ervoor zorgt dat cijfers/tekens kunnen worden gelezen in omgevingen met veel of weinig licht, en een laag stroomverbruik de levensduur van de batterij van het apparaat verlengt. Een bepaald merk zuurstofconcentrator maakt bijvoorbeeld gebruik van een FSTN-scherm, dat de zuurstofconcentratie nog steeds duidelijk kan weergeven na 10 uur continu gebruik, en het stroomverbruik in stand-by is minder dan 5 μA. Bovendien is FSTN ook zeer geliefd op het gebied van financiële instrumenten (zoals POS-machines) en voertuiginstrumenten vanwege de hoge betrouwbaarheid en lange levensduur (meestal meer dan 10 jaar).
