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Tecnologia TN LCD e FSTN LCD

TN LCD (Twist Nematic Liquid Crystal Display) è il tipo più antico di tecnologia di display LCD disponibile in commercio sul mercato. Ha ottenuto un ampio successo e ha attirato l'interesse mondiale nello sviluppo della tecnologia dei display LCD. Oggi è ancora in produzione su larga scala, soprattutto per la visualizzazione di cifre (segmenti). Si prega di consultare il collegamento sottostante per un'introduzione più approfondita of TNLCD

OD-607A (LCD Glass Panel)

Fig. 1 Esempio di pannello in vetro LCD TN

TN LCD può essere utilizzato come modalità di visualizzazione positiva o negativa. La modalità positiva prevede caratteri neri su sfondo grigio, mentre la modalità negativa prevede caratteri grigi su sfondo nero

È a basso costo, ma l'angolo di visione e il contrasto sono scarsi. Non può gestire applicazioni ad alto multiplex. Gli LCD TN vengono utilizzati principalmente per applicazioni inferiori a ¼ di servizio. Alcuni clienti severi lamentano l'effetto "ghosting" del display TN a ¼ di servizio, pertanto viene utilizzato un LCD HTN leggermente migliorato (Highly Twist Nematic). Per alcune applicazioni molto sensibili ai costi, il TN LCD può essere utilizzato fino a 1/16 di servizio. Ma per la maggior parte delle applicazioni su multiplex 1/8, i clienti scelgono LCD STN o FSTN.

 

Introduzione alla tecnologia LCD FSTN

Gli LCD FSTN (Film Compensated Super-Twisted Nematic) sono un tipo di LCD STN (Super-Twisted Nematic) Gli LCD FSTN contengono una pellicola ritardante con polarizzatore applicato al display STN. La pellicola ritardante viene utilizzata per compensare il colore giallo-verde intrinseco dei display LCD STN per produrre un display in bianco e nero, indispensabile per produrre display a colori. È anch'esso un display LCD monocromatico ma ha un contrasto maggiore e un angolo di visione più ampio rispetto al display TN. I display FSTN hanno un contrasto più elevato e un angolo di visione più ampio. Sono abbastanza buoni da poter essere utilizzati in applicazioni con display LCD grafici fino a 1/240. Poiché sono neri/mentre, possono essere utilizzati per CSTN (Color STN) dopo aver applicato un filtro colore RGB. Ma è più costoso del TN LCD. Anche l'LCD FSTN è un tipo di display monocromatico con modalità sia positiva che negativa. Con una produzione accurata, la dimensione dei pixel può arrivare fino a 0,08 mm.

Fig. 2 LCD TN positivo

Fig. 3 LCD TN negativo

 

 

Differenza tra le tecnologie LCD FSTN e TN

 

  • – Struttura: TN LCD ruota di 90 gradi, FSTN LCD ruota da 180 a 270 gradi.

 

  • – Materiale a cristalli liquidi: entrambi utilizzano materiali LC nematici, ma il fluido FSTN contiene più materiali droganti colesterici per aiutare la sua molecola a torcersi in modo più elevato.

 

– Strato di orientamento: TN LCD può utilizzare la normale poliimmide mentre FSTN LCD deve utilizzare la speciale poliimmide ad alta preinclinazione.

 

  • – Rapporto di contrasto: l'LCD FSTN offre immagini molto più nitide rispetto all'LCD TN, soprattutto in applicazioni di multiplexing più elevate.

 

  • – Angolo di visione: l'LCD FSTN ha un angolo di visione molto migliore rispetto all'LCD TN, soprattutto nelle applicazioni multiplexing più elevate. Il display LCD TN ha una direzione di visione debole, per questo motivo dobbiamo definire l'angolo di visione a ore 6 o 12. Ma il display LCD FSTN può essere visto chiaramente da tutte le direzioni di visualizzazione.

 

  • – Tempo di risposta: tra FSTN LCD ha un angolo di torsione maggiore, ci vuole più tempo per apportare una modifica. Ha un tempo di risposta più lungo o una velocità di risposta più lenta rispetto al TN LCD.

 

  • – Intervallo di temperatura di funzionamento: a causa della risposta estremamente lenta e del cambiamento del colore dello sfondo per gli LCD FSTN a bassa temperatura, gli LCD FSTN possono essere utilizzati solo tra -20 oC e +70 oC, ma gli LCD TN possono essere utilizzati con { da {2}} oC a +90 oC che può essere facilmente utilizzato per applicazioni esterne. La velocità di risposta del display LCD FSTN in ambienti estremamente freddi può essere migliorata aggiungendo un riscaldatore. Il cambiamento di colore dell'LCD FSTN a bassa e alta temperatura può essere risolto aggiungendo una cella di compensazione ottica inversa come DSTN (Double STN), ma il costo sarà più del doppio.

 

  • – Consumo energetico: in teoria, gli LCD FSTN e TN dovrebbero consumare lo stesso livello di energia. Ma gli LCD FSTN sono normalmente utilizzati per applicazioni ad alto multiplex, utilizzano un azionamento a frequenza più elevata e i loro controller e driver LCD normalmente consumano più energia rispetto agli LCD TN. Sebbene nell'opinione generale, TN consumi molta meno energia rispetto ai display LCD STN o FSTN.

 

  • – Costo: i display FSTN sono circa il 50% o il 100% più costosi dei display TN.

 

  • – Assemblaggio (modulo display): poiché la maggior parte dei display TN ha meno contatti, è possibile utilizzare pin, zebra, FPC (circuito stampato flessibile) per effettuare le connessioni. Quando assemblato nei moduli LCD, normalmente viene utilizzato il COB (Chip on Board). Sebbene i display FSTN abbiano più contatti, è necessario utilizzare modalità di assemblaggio ad alta densità e più affidabili. COG (Chip on Glass) eccelle per il suo basso costo e compatibile per la produzione ad alti volumi.

 

  • – Retroilluminazione: sia gli LCD TN che gli LCD FSTN non possono emettere luce autonomamente. Hanno bisogno di retroilluminazione per essere visibili in ambienti poco illuminati.

 

  • – Leggibile alla luce solare: è un grande vantaggio sia per gli LCD TN che per quelli FSTN. Applicando un polarizzatore riflettente o transflettivo sul retro dello schermo LCD, è possibile ottenere un display ad alto contrasto anche alla luce del sole.

 

  • – Concorrenza sul mercato: la tecnologia FSTN si trova ad affrontare la forte concorrenza di altre tecnologie di visualizzazione, in particolare della tecnologia LCD TFT (Thin Film Transistor) per via del forte calo dei costi, della saturazione del colore superiore, del buon rapporto di contrasto e dell'ampio angolo di visione. Gli LCD TFT appartengono ai display LCD a matrice attiva. Ora, anche il mercato degli LCD FSTN a matrice di punti grafici di tipo COB è scomparso. Intorno al 2000, la maggior parte dei telefoni cellulari erano realizzati con display FSTN. Il mercato era dominato da Nokia con una quota di mercato dell'85%. Il mercato è stato completamente sostituito dai display TFT a colori. Grazie alla tecnologia di assemblaggio COG a basso costo e basso consumo energetico, i display FSTN conquistano il mercato delle applicazioni multiplex di piccole dimensioni e inferiori a 1/160. Per quanto riguarda i display TN, devono affrontare una piccola sfida con l'OLED passivo (Diodo organico a emissione di luce). La tecnologia TN può essere utilizzata anche per gli LCD TFT attivi che devono affrontare le crescenti sfide dell'AMOLED (Active Matrix OLED). Ora sul mercato stanno emergendo anche i micro display LED. I display LCD TFT a matrice attiva di tipo TN si trovano ad affrontare pressioni nel mercato dei display di grandi dimensioni.



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