TN LCD と FSTN LCD テクノロジーの比較
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TN LCD (Twist Nematic Liquid Crystal Display) は、市場で市販されている最も古いタイプの LCD ディスプレイ技術です。これは広く成功を収め、LCD ディスプレイ技術の開発において世界的な関心を集めました。現在でも大規模に生産されており、そのほとんどは桁 (セグメント) 表示用です。さらに詳しい紹介については、以下のリンクを参照してください。f TN液晶
図1 TN LCDガラスパネルの例
TN LCDはポジ表示またはネガ表示の表示モードとして使用できます。ポジティブモードは灰色の背景に黒色の文字で、ネガティブモードは黒色の背景に灰色の文字です。
低価格ですが視野角とコントラストが劣ります。高多重アプリケーションを駆動することはできません。 TN LCD は主に 1/4 デューティ以下のアプリケーションに使用されます。一部の厳格な顧客は、1/4 デューティでの TN ディスプレイの「ゴースト」について苦情を言っているため、わずかに改良された HTN LCD (Highly Twist Nematic) が使用されています。非常にコスト重視の一部のアプリケーションでは、TN LCD は最大 1/16 デューティまで使用できます。しかし、1/8 マルチプレックスを超えるアプリケーションのほとんどでは、顧客は STN または FSTN LCD を選択します。
FSTN LCD 技術紹介
FSTN LCD (フィルム補償スーパーツイステッド ネマチック) は、STN (スーパーツイステッド ネマチック) LCD の一種です。FSTN LCD には、STN ディスプレイに適用された偏光子付き位相差フィルムが含まれています。位相差フィルムは、STN LCD ディスプレイの固有の黄緑色を補償して、カラー ディスプレイを作成するために必要な白黒ディスプレイを作成するために使用されます。こちらもモノクロ液晶ディスプレイですが、TNディスプレイに比べてコントラストが高く、視野角が広いです。 FSTN ディスプレイは、コントラストが高く、視野角が広いです。これらは、最大 1/240 デューティのグラフィック LCD ディスプレイ アプリケーションで使用するのに十分です。黒/白なのでRGBカラーフィルターを適用してCSTN(カラーSTN)にも使用できます。ただしTN液晶より高価です。 FSTN LCD も、ポジティブモードとネガティブモードの両方を備えた一種のモノクロディスプレイです。微細な製造により、ピクセルサイズは 0.08mm まで小さくなります。
図2 ポジティブTN LCD
図3 ネガティブTN LCD
FSTN と TN LCD テクノロジーの違い
- – 構造: TN LCD ツイスト 90 度、FSTN LCD ツイスト 180 ～ 270 度。
- – 液晶材料: どちらもネマチック LC 材料を使用しますが、FSTN 流体には、分子をより高度にねじるのを助けるために、より多くのコレステリック ドーピング材料が含まれています。
– 方向層: TN LCD は通常のポリイミドを使用できますが、FSTN LCD は特殊な高プレチルト ポリイミドを使用する必要があります。
- – コントラスト比: FSTN LCD は、特に高度な多重化アプリケーションにおいて、TN LCD よりもはるかに鮮明な画像を備えています。
- – 視野角: FSTN LCD は、特に高度な多重化アプリケーションにおいて、TN LCD よりもはるかに広い視野角を備えています。 TN LCD は視野方向が弱いため、6 時または 12 時の視野角を定義する必要があります。しかし、FSTN LCD はどの方向から見ても鮮明に見ることができます。
- – 応答時間: FSTN 間では LCD のツイスト角が大きいため、変化に時間がかかります。 TN液晶に比べて応答時間が長い、または応答速度が遅いです。
- – 動作温度範囲: FSTN LCD は低温では応答が非常に遅く、背景色が変化するため、FSTN LCD は -20oC ～ +70 oC の範囲内でのみ使用できますが、TN LCD は { {2}} oC ～ +90 oC で、屋外用途に簡単に使用できます。 FSTN ヒーターを追加することで、極寒環境における LCD の応答速度を向上させることができます。 FSTN の低温と高温における LCD の色変化は、DSTN (Double STN) として反転光学補償セルを追加することで解決できますが、コストは 2 倍以上になります。
- – 消費電力: 理論的には、FSTN および TN LCD は同じレベルの電力を消費するはずです。しかし、FSTN LCD は通常、高多重アプリケーションに使用され、より高い周波数の駆動を使用し、LCD コントローラとドライバは通常、TN LCD よりも多くの電力を消費します。一般的な意見では、TN は STN または FSTN LCD ディスプレイよりもはるかに少ない電力を消費します。
- – コスト: FSTN ディスプレイは、TN ディスプレイよりも約 50% または 100% 高価です。
- – アセンブリ (ディスプレイ モジュール): ほとんどの TN ディスプレイには接点が少ないため、ピン、ゼブラ、FPC (フレックス プリント回路) を使用して接続を行うことができます。 LCDモジュールに組み込む場合、通常COB（Chip on Board）が使用されます。 FSTN ディスプレイにはより多くの接点がありますが、高密度でより信頼性の高い組み立て方法を使用する必要があります。 COG (Chip on Glass) は、低コストで大量生産に対応できるという点で優れています。
- – バックライト: TN LCD と FSTN LCD はどちらも、それ自体で発光することができません。薄暗い環境でも見えるようにするにはバックライトが必要です。
- – 太陽光でも読み取り可能: TN および FSTN LCD の両方にとって大きな利点です。 LCD の背面に反射型または半透過型の偏光子を適用することで、太陽光の下で高コントラストの表示を実現できます。
- – 市場での競争: FSTN 技術は、コストの大幅な低下、優れた彩度、優れたコントラスト比、広い視野角により、他のディスプレイ技術、特に TFT (薄膜トランジスタ) LCD 技術との激しい競争に直面しています。 TFT LCD はアクティブ マトリックス LCD ディスプレイに属します。さて、COB型グラフィックドットマトリックスFSTN LCD市場も消滅しました。 2000 年頃、携帯電話のほとんどは FSTN ディスプレイで作られていました。この市場は Nokia が 85% の市場シェアを獲得して独占していました。市場は完全にカラー TFT ディスプレイに取って代わられました。低コストおよび低消費電力の COG アセンブリ技術のおかげで、FSTN ディスプレイは小型サイズおよび 1/160 以下のマルチプレックス アプリケーションの市場を獲得しています。 TN ディスプレイに関しては、パッシブ OLED (有機発光ダイオード) による小さな課題に直面しています。 TN テクノロジーは、AMOLED (アクティブ マトリックス OLED) からの課題が増大しているアクティブ TFT LCD にも使用できます。現在、マイクロ LED ディスプレイも市場に登場しつつあります。 TN タイプのアクティブ マトリクス TFT LCD ディスプレイは、大型ディスプレイ市場でプレッシャーに直面しています。
