一, Zasada techniczna: Iteracyjne ulepszanie kąta skręcenia cząsteczek ciekłokrystalicznych
1. Typ TN: zalety infrastruktury i niskich-kosztów
Ekran LCD typu TN ma strukturę nematyczną skręconą pod kątem 90 stopni, a jego podstawową zasadą jest kontrolowanie kierunku ułożenia cząsteczek ciekłokrystalicznych za pomocą pola elektrycznego, osiągając selektywną transmisję światła. Gdy nie jest przyłożone napięcie, cząsteczki ciekłego kryształu układają się w kształt spirali, co powoduje, że padające światło odchyla się o 90 stopni i przechodzi przez polaryzator; Po przyłożeniu napięcia cząsteczki ciekłego kryształu ustawiają się zgodnie z kierunkiem pola elektrycznego, a światło jest blokowane przez polaryzator, tworząc kontrast między światłem a ciemnością. Taka struktura prowadzi do dwóch nieodłącznych wad ekranów TN: wąskiego kąta widzenia (zwykle ± 50 stopni) i niskiego kontrastu (około 10:1), ale proces jego produkcji jest prosty, a jego przewaga kosztowa jest znacząca, co czyni go preferowanym wyborem dla wczesnych-urządzeń o niskim poborze mocy, takich jak kalkulatory i zegary elektroniczne.
2. Typ STN: Super skręcona struktura przełamuje wąskie gardło kąta widzenia
Typ STN znacznie poprawia kąt widzenia ekranów TN, zwiększając kąt skręcenia cząsteczek ciekłego kryształu do 180-270 stopni. Zasada działania jest podobna do TN, ale bardziej złożony układ molekularny zwiększa różnicę ścieżek optycznych, tworząc efekt interferencji kolorów (taki jak żółto-zielone lub niebieskie tło) po przejściu przez polaryzator. Aby wyeliminować dyspersję, ekran STN musi przyjąć dwuwarstwową konstrukcję polaryzacyjną, która rozszerza kąt widzenia do ± 70 stopni i zwiększa współczynnik kontrastu do ponad 30:1. Jednakże wymagania dotyczące napięcia sterującego (zwykle powyżej 5 V) i czasu reakcji (około 200 ms) STN stały się czynnikami ograniczającymi jego zastosowanie, głównie w instrumentach przemysłowych i wczesnych ekranach telefonów komórkowych, które wymagają wysokiej jakości wyświetlania.
3. Typ FSTN: Technologia folii kompensacyjnej umożliwia uzyskanie czystego obrazu czarno-białego
FSTN wprowadza optyczną folię kompensacyjną opartą na STN, aby uzyskać prawdziwy czarno-biały obraz poprzez wyeliminowanie efektów dyspersji. Podstawą technologii jest wbudowana w polaryzator folia opóźniająca, która może kompensować różnicę faz spowodowaną skręceniem cząsteczek ciekłych kryształów, powodując zmianę koloru tła z żółto-zielonego/niebieskiego na czystą czerń, a współczynnik kontrastu przekracza 300:1. FSTN zachowuje niską-moc STN (napięcie robocze może wynosić nawet 3,5 V), optymalizując jednocześnie obwód sterujący (np. obsługując sterowniki 8/16), co czyni go idealnym wyborem do sprzętu medycznego,-najwyższej klasy instrumentów i innych scenariuszy wymagających dużej przejrzystości wyświetlacza.
2, Parametry wydajności: Równoważenie jakości wyświetlania i zużycia energii
Parametry Typ TN Typ STN Typ FSTN
Zakres perspektywy ± 50 stopni ± 70 stopni ± 90 stopni
Współczynnik kontrastu 10:1 30:1 300:1
Napięcie robocze 3-5 V 4,5-5 V 3,5-5 V
Czas reakcji 50-100 ms 150-200 ms 120-180 ms
Liczba kanałów napędu 4-8 8-16 8-16 8-16
Typowe zastosowania obejmują kalkulatory, zegary elektroniczne, przyrządy przemysłowe, wczesne mobilne urządzenia medyczne i instrumenty-z najwyższej półki
Analiza kluczowych różnic:
Kąt widzenia i kontrast: FSTN zwiększa kontrast 10 razy większy niż STN poprzez folię kompensacyjną, a kąt widzenia jest bliski pełnemu kątowi widzenia (± 90 stopni), spełniając wymagania dotyczące czytelności w warunkach silnego oświetlenia na zewnątrz. Na przykład w sprzęcie medycznym, takim jak koncentratory tlenu, ekrany FSTN mogą wyraźnie wyświetlać kluczowe parametry, takie jak stężenie tlenu i natężenie przepływu, unikając ryzyka błędnego odczytu.
Możliwości sterowania: STN/FSTN obsługuje sterowanie wielo-kanałowe (np. 16 kanałów), które może wyświetlać więcej znaków lub prostą grafikę, podczas gdy typ TN obsługuje zwykle tylko 4–8 kanałów i nadaje się do wyświetlania cyfrowego w stałym formacie. Na przykład dalmierz laserowy wykorzystuje ekran FSTN do jednoczesnego wyświetlania wielu zestawów danych, takich jak odległość, kąt, poziom naładowania baterii itp.
Kontrola zużycia energii: FSTN optymalizuje materiał ciekłokrystaliczny i obwód napędowy, aby zmniejszyć napięcie robocze do 3,5 V, zachowując jednocześnie wysoki kontrast. W połączeniu z trybem uśpienia (takim jak tryb STOP2 MCU GD32L233) może osiągnąć pobór mocy w trybie czuwania μ A i wydłużyć żywotność baterii urządzeń przenośnych.
3, zastosowanie branżowe: wybór technologii oparty na scenariuszu oparty na popycie
1. Typ TN: elektronika użytkowa wrażliwa na koszty
Ekran TN opiera się na wyjątkowo-niskim koszcie (cena pojedynczego chipa niższa niż)
0.5) i proste obwody sterujące od dawna dominują na rynku kalkulatorów, alarmów elektronicznych, pilotów i innych urządzeń. Na przykład pewna marka zegarów elektronicznych wykorzystuje ekran TN, w ramach którego można kontrolować całkowity koszt BOM
W ciągu 2 lat, bez konieczności stosowania skomplikowanych układów sterowników, odpowiednie do produkcji-na dużą skalę.
2. Typ STN: Sterowanie przemysłowe i wczesne urządzenia mobilne
Sita STN są szeroko stosowane w przyrządach przemysłowych, takich jak maszyny do spajania drutem i regulatory temperatury. Ich funkcja szerokiego kąta widzenia umożliwia jednoczesny odczyt przez wiele osób, a ich wielokanałowa funkcja sterowania może wyświetlać wiele parametrów, takich jak temperatura, ciśnienie i natężenie przepływu. Ponadto STN był kiedyś głównym rozwiązaniem dla ekranów telefonów z funkcjami. Na przykład telefon Nokia 1110 wykorzystuje ekran STN, który nadal może wyświetlać wyraźny obraz w świetle słonecznym, ale długi czas reakcji powoduje opóźnienia w wyświetlaniu animacji.
3. Typ FSTN:-najwyższej klasy instrumenty medyczne i precyzyjne
W urządzeniach medycznych, takich jak koncentratory tlenu i glukometry, dominują ekrany FSTN, charakteryzujące się wysokim kontrastem zapewniającym odczytanie liczb/znaków w warunkach silnego lub słabego oświetlenia, a także niskim zużyciem energii wydłużającym żywotność baterii urządzenia. Na przykład, pewna marka koncentratorów tlenu wykorzystuje ekran FSTN, który może nadal wyraźnie wyświetlać stężenie tlenu po ciągłej pracy przez 10 godzin, a pobór mocy w trybie czuwania jest mniejszy niż 5 μA. Ponadto FSTN jest również bardzo preferowany w dziedzinie instrumentów finansowych (takich jak maszyny POS) i instrumentów samochodowych ze względu na jego wysoką niezawodność i długą żywotność (zwykle przekraczającą 10 lat).
