Che cos'è il display LCD FSTN (Film Compensated Super Twisted Nematic)?

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Cos'è l'LCD FSTN?

Il FSTN significa Film Compensato Super-Twisted Nematic. Per capire Tecnologia FSTN meglio, bisogna partire da TN e STN.

Maggiori informazioni sulla tecnologia LCD si possono trovare qui:

Come funziona il display TN?

Display LCD TN significa Display a Cristalli Liquidi Nematici Contorti. È la prima tecnologia LCD di successo commerciale che è ancora ampiamente utilizzata in applicazioni a basso costo e basso consumo energetico. Naturalmente, intendiamo LCD TN passivi.

Se la tecnologia TN combinata con TFT (Thin Film Transistor), diventa un display a matrice attiva ampiamente disponibile per il mercato dei display a colori. Poiché il nome di TN è molto tecnico, quando sentiamo il display TFT che sappiamo è in breve TFT di tipo TN display LCD. Come funziona la tecnologia di visualizzazione TN, mostrato in Fig.1.

Fig. 1 Come funziona TN LCD

Quando la tensione è spenta, vediamo dalla Fig.1, la luce non polarizzata dalla sorgente luminosa passa attraverso il polarizzatore superiore per diventare luce lineare. Quando incontra il cristallo liquido molecolare, si attorciglia con lo strato di torsione del cristallo liquido. Dopo aver ruotato di 90o, passa attraverso il vetro inferiore e arriva al polarizzatore inferiore.

Poiché la luce lineare è in posizione parallela con il polarizzatore inferiore, passa attraverso il polarizzatore e possiamo vedere la luce. Quando la tensione è disattivata, la molecola di cristallo liquido sarà perpendicolare alla superficie del vetro e perderà la sua torsione.

Quando la luce lineare incontra lo strato di cristalli liquidi, mantiene l'originale trasmissivo senza torcersi. Non passerà attraverso il polarizzatore inferiore, poiché la luce lineare e il polarizzatore inferiore sono in posizione perpendicolare. Vediamo la luce.

Da quanto sopra si capisce:

  • – perché chiamiamo TN come display twist, poiché ruota di 90o
  • – otteniamo un display positivo che è caratteri neri su sfondo bianco

 

 

Cos'è STN LCD?

STN LCD significa display a cristalli liquidi nematici Super Twist. I display LCD TN hanno il vantaggio del basso costo e del basso consumo energetico, ma hanno anche i suoi svantaggi intrinseci, come l'angolo di visione stretto, il contrasto scarso e il limite per l'utilizzo in applicazioni multiplex (duty).

Possono essere utilizzati solo per alcuni display alfanumerici. Scienziati e ingegneri hanno inventato STN LCD per superare i limiti del TN LCD per rendere possibile un display LCD grafico ad alto rendimento.

Rispetto ai 90 . di TN LCDo grado di torsione, STN LCD aumenta la torsione a 180o a 270o . Con questa modifica, le prestazioni elettro-ottiche del display STN cambiano notevolmente. Vedi figura 2.

Fig. 2 Prestazioni elettro-ottiche di diversi angoli di torsione

 

Possiamo vedere che il display STN ha una capacità di guida multiplexing molto migliorata. In realtà, la tecnologia STN può pilotare fino a 1/240 display a matrice di punti duty.

Ma anche gli LCD STN hanno i loro problemi intrinseci. Il problema principale è che il loro colore naturale è giallo, verde o blu.

Fig. 3 Giallo Verde STN LCD

 

Fig. 4 LCD STN blu

 

 

I problemi dei colori intrinseci sono:

  • Gli occhi umani sono usati per vedere i display in bianco e nero,
  • È impossibile produrre display a colori aggiungendo un filtro di colore RGB (Red, Green, Blue).

 

Questi problemi sono i motivi per cui Display LCD FSTN è stato inventato.

Scienziati e ingegneri giapponesi hanno utilizzato uno strato di pellicola ritardante per compensare il colore per far sì che il colore STN cambi in bianco e nero. Monocromatico in bianco e nero FSTN rende possibile CSTN (Colore STN).

Fig. 5 Struttura del polarizzatore FSTN

 

Rispetto ai display TN, Display FSTN hanno un contrasto molto più elevato e angoli di visione più ampi. Ma Tecnologia FSTN sono limitate solo all'applicazione della matrice passiva. Non possono essere utilizzati insieme alla tecnologia TFT come la tecnologia TN per diventare display a matrice attiva.

 

Tipi di display FSTN

I display FSTN, come altri tipi di LCD, hanno modalità positiva e negativa.

Fig.6 LCD FSTN positivo

 

Fig.7 LCD FSTN negativo

 

Per ottenere un miglior contrasto negativo FSTN, vengono utilizzati due film. Lo chiamiamo FFSTN (Double Film FSTN).

 

Fig.8 Negativo FSTN vs FFSTN

 

FSTN: vantaggi e svantaggi

vantaggi:

  • Contrasto nitido e più facile da leggere con un aspetto migliore dei prodotti.
  • Angoli di visione super ampi per migliorare la visibilità anche con display a pixel molto piccoli con meno potenza.
  • Costruito con polarizzatore riflettente e transflettivo per rendere LCD FSTN leggibile alla luce del sole.
  • As LCD FSTN possono essere realizzati ad alta densità insieme alla tecnologia COG (Chip on Glass), i moduli display FSTN possono essere resi altamente compatti per renderli sottili e leggeri.

 

svantaggi:

  • Il materiale più costoso utilizzato e le attrezzature per la produzione rendono LCD FSTN più costoso.
  • Tempo di risposta più lento a causa degli angoli di torsione più grandi. Il normale intervallo di temperatura di esercizio è -20 oC a + 70 oC. Il colore cambia anche con la temperatura, il modo migliore è usare DSTN (doppie celle STN) che possono compensare i cambiamenti di colore e ottenere un elevato rapporto di contrasto a bassa e alta temperatura.
  • Come gli altri LCD, gli LCD FSTN non possono emettere luce da soli. Devono essere assemblati con retroilluminazione per realizzarli Moduli display LCD essere in grado di utilizzare nelle applicazioni. Ma la retroilluminazione fornirà molta potenza.

 

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