TN-LCD vs. FSTN-LCD-Technologie
Einführung in die TN-LCD-Technologie
TN-LCD (Twist Nematic Liquid Crystal Display) ist die älteste auf dem Markt erhältliche Art von LCD-Display-Technologien. Es war weithin erfolgreich und weckte das weltweite Interesse an der Entwicklung der LCD-Display-Technologie. Es wird heute noch in Großserie produziert, die meisten für Ziffern-(Segment-)Anzeigen. Bitte beachten Sie den Link unten für eine ausführlichere Einführung von TN-LCD.
Weitere Informationen zur LCD-Technologie finden Sie hier:
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- LCD-Einführung
- Wie funktioniert LCD?
- TN LCD
- Positiver und negativer Modus
- LCD-Temperaturbereich
- LCD-Pixel-Begriffe und -Auflösungsleitfaden
- Unterschied zwischen LCD, TFT, IPS, LED und OLED
- LCD- und TP-Glossar
- Was ist ein Arduino-LCD-Display?
- Passives LCD vs. aktives LCD und PMOLED vs. AMOLED
Abb. 1 Ein Beispiel für ein TN-LCD-Glaspanel
TN-LCD kann als Anzeigemodi von . verwendet werden positive oder negative Anzeige . Der positive Modus besteht aus schwarzen Zeichen auf grauem Hintergrund, während der negative Modus graue Zeichen auf schwarzem Hintergrund ist
Es ist kostengünstig, aber Blickwinkel und Kontrast sind schlecht. Es kann keine High-Multiplex-Anwendung steuern. TN-LCDs werden meistens für Anwendungen unter ¼ Duty verwendet. Einige strenge Kunden beschweren sich über das „Ghosting“ des TN-Displays bei ¼ Duty, daher kommt ein leicht verbessertes HTN-LCD (Highly Twist Nematic) zum Einsatz. Für einige sehr kostensensible Anwendungen kann TN-LCD bis zu 1/16 Duty verwendet werden. Bei den meisten Anwendungen über 1/8 Multiplex wählen die Kunden jedoch STN- oder FSTN-LCDs.
Einführung in die FSTN-LCD-Technologie
FSTN-LCDs (Film Compensated Super-Twisted Nematic) ist eine Art von STN (Super-Twisted Nematic)-LCDs FSTN-LCDs enthalten einen Verzögerungsfilm mit Polarisator, der auf das STN-Display aufgebracht wird. Der Verzögerungsfilm wird verwendet, um die intrinsische gelbgrüne Farbe von STN-LCD-Displays zu kompensieren, um ein Schwarz-Weiß-Display zu erzeugen, das für die Herstellung von Farbdisplays erforderlich ist. Es ist auch ein monochromes LCD-Display, aber es hat einen höheren Kontrast und einen breiteren Betrachtungswinkel als ein TN-Display. FSTN-Displays haben einen höheren Kontrast und einen breiteren Betrachtungswinkel. Sie sind gut genug, um in grafischen LCD-Display-Anwendungen mit bis zu 1/240 Auslastung verwendet zu werden. Da es schwarz/weiß ist, können sie nach Anwendung eines RGB-Farbfilters für CSTN (Color STN) verwendet werden. Aber es ist teurer als TN-LCD. FSTN LCD ist auch eine Art monochromes Display, das sowohl einen positiven als auch einen negativen Modus hat. Bei einer feinen Herstellung kann die Pixelgröße nur 0.08 mm betragen.
Abb. 2 Positives TN-LCD
Abb. 3 Negatives TN-LCD
Unterschied zwischen FSTN- und TN-LCD-Technologien
- - Struktur: TN-LCD um 90 Grad verdreht, FSTN-LCD um 180 bis 270 Grad verdreht.
- – Flüssigkristallmaterial: Beide verwenden nematische LC-Materialien, aber das FSTN-Fluid enthält mehr cholesterische Dotierungsmaterialien, um seinem Molekül zu helfen, sich stärker zu verdrehen.
- – Orientierungsschicht: TN LCD kann normales Polyimid verwenden, während FSTN LCD spezielles Polyimid mit hoher Vorneigung verwenden muss.
- - Kontrastverhältnis: FSTN-LCD hat ein viel besseres scharfes Bild als TN-LCD, insbesondere bei Anwendungen mit höherem Multiplexing.
- - Blickwinkel: FSTN-LCD hat einen viel besseren weiten Betrachtungswinkel als TN-LCD, insbesondere bei Anwendungen mit höherem Multiplexing. TN-LCDs haben eine schwache Blickrichtung, daher müssen wir den Blickwinkel von 6 oder 12 Uhr definieren. Aber FSTN-LCD kann aus allen Blickrichtungen klar betrachtet werden.
- - Reaktionszeit: Zwischen FSTN-LCDs hat einen höheren Drehwinkel, es dauert länger, eine Änderung vorzunehmen. Es hat eine längere Reaktionszeit oder eine langsamere Reaktionsgeschwindigkeit als TN-LCD.
- – Betriebstemperaturbereich: Aufgrund der extrem langsamen Reaktion und der Hintergrundfarbänderung für FSTN-LCDs bei niedrigen Temperaturen können FSTN-LCDs nur innerhalb von -20 . verwendet werdenoC bis + 70 oC, aber TN-LCDs können mit -40 . verwendet werden oC bis + 90 oC, das problemlos für Außenanwendungen verwendet werden kann. Die Reaktionsgeschwindigkeit von FSTN-LCDs in extrem kalten Umgebungen kann durch Hinzufügen einer Heizung verbessert werden. FSTN-LCD-Farbwechsel bei niedrigen und hohen Temperaturen können durch Hinzufügen einer umgekehrten optischen Kompensationszelle als DSTN (Double STN) gelöst werden, aber die Kosten werden mehr als verdoppelt.
- - Energieverbrauch: Theoretisch sollten FSTN- und TN-LCDs gleich viel Strom verbrauchen. FSTN-LCDs werden jedoch normalerweise für Anwendungen mit hohem Multiplex verwendet, sie verwenden eine Ansteuerung mit höherer Frequenz und ihre LCD-Controller und -Treiber verbrauchen normalerweise mehr Strom als TN-LCDs. Während allgemeiner Meinungen TN viel weniger Strom verbraucht als STN- oder FSTN-LCD-Displays.
- - Kosten: FSTN-Displays sind etwa 50 % oder 100 % teurer als TN-Displays.
- – Montage (Anzeigemodul): Da die meisten TN-Displays weniger Kontakte haben, können Pins, Zebras, FPC (Flex Printed Circuit) verwendet werden, um die Verbindungen herzustellen. Beim Einbau in die LCD-Module wird normalerweise COB (Chip on Board) verwendet. Während FSTN-Displays mehr Kontakte haben, müssen eine hohe Dichte und zuverlässigere Montagemöglichkeiten verwendet werden. COG (Chip on Glass) zeichnet sich durch niedrige Kosten und Kompatibilität für die Massenproduktion aus.
- – Hintergrundbeleuchtung: Sowohl TN-LCDs als auch FSTN-LCDs können selbst kein Licht emittieren. Sie benötigen eine Hintergrundbeleuchtung, um in dunklen Umgebungen sichtbar zu sein.
- – Sonnenlicht lesbar: Dies ist ein großer Vorteil sowohl für TN- als auch für FSTN-LCDs. Durch Anbringen eines reflektierenden oder transflektiven Polarisators auf der Rückseite des LCDs kann die kontrastreiche Anzeige unter Sonnenlicht erreicht werden.
- – Wettbewerb auf dem Markt: Die FSTN-Technologie sieht sich der starken Konkurrenz anderer Display-Technologien, insbesondere von TFT (Dünnfilmtransistor) LCD-Technologie wegen seines starken Kostenabfalls, der überlegenen Farbsättigung, des guten Kontrastverhältnisses und des weiten Betrachtungswinkels. TFT-LCDs gehören zu den Aktivmatrix-LCD-Displays. Jetzt ist auch der Markt für grafische Punktmatrix-FSTN-LCDs vom COB-Typ verschwunden. Um 2000 wurden die meisten Mobiltelefone mit FSTN-Displays hergestellt. Der Markt wurde von Nokia mit 85 % Marktanteil dominiert. Der Markt wurde vollständig durch farbige TFT-Displays ersetzt. Dank der kostengünstigen und energiesparenden COG-Montagetechnologie erobern FSTN-Displays den Markt für kleine Abmessungen und Multiplexanwendungen mit weniger als 1/160. Was TN-Displays betrifft, so stehen sie vor einer kleinen Herausforderung von passives OLED (Organische, lichtausstrahlende Diode). Die TN-Technologie kann auch für aktive TFT-LCDs verwendet werden, die durch AMOLED (Active Matrix OLED) zunehmend vor Herausforderungen gestellt werden. Jetzt kommen auch Mikro-LED-Displays auf den Markt. Aktivmatrix-TFT-LCD-Displays vom TN-Typ sind auf dem Markt für großformatige Displays unter Druck.