一, Оптичка својства СТН материјала са течним кристалима: физичка основа више{0}}екрана у боји
СТН (Супер Твистед Нематиц) течни кристал значајно побољшава стрмину криве електро-оптичког ефекта повећавајући угао увртања молекула са 90 степени ТН типа на 180 степени -270 степени. Ова структурна промена даје му следеће кључне карактеристике:
Ефекат двоструког преламања: Упадна светлост се разлаже на обичну светлост (о-светлост) и изванредну светлост (е-светлост), а два снопа светлости производе разлику оптичке путање у слоју течног кристала. Приликом проласка кроз анализатор долази до сметњи, формирајући одређену боју.
Контрола угла пре нагиба: Молекули треба да одржавају угао пре нагиба од 3 степена -8 степени на интерфејсу слоја оријентације да би се обезбедила стабилна боја интерференције у стању без напона.
Уједначеност дебљине кутије: Одступање дебљине кутије треба контролисати унутар 0,05 μм да би се избегла неуједначена дебљина која узрокује шарену боју позадине.
Ове карактеристике чине да СТН течни кристали представљају жуто-зелену или плаво сиву позадину када се не примењује напон, пружајући физичку основу за приказ у више{0}}боја. Међутим, треба напоменути да ће инхерентна боја чистих СТН течних кристала ограничити опсег изражавања боја, а компензација се мора извршити техничким средствима.
2, Пут имплементације вишебојног дисплеја: технолошка еволуција од псеудо боја до пуне боје
1. Основни приказ кода сегмента: једнобојна и две-шеме боја
Традиционални ЛЦД екрани са СТН сегментним кодом користе технологију сито штампе за штампање црних, црвених и других слојева мастила на стакленим подлогама или поларизационим филмовима, постижући основни приказ у више{0}}боја. на пример:
Позитиван екран: црна позадина + бели/жути фонт (ТН/СТН жутозелени филм)
Негативан екран: бела позадина + црни фонт (постигнуто кроз рефлектовану светлост)
Комбинација две боје: црвено мастило штампа вредности откуцаја срца, црно штампа друге знакове
Типови боја ове шеме су ограничени избором мастила, обично подржавају само 2-5 боја, а постоје видљиви недостаци у мастилу када се не укључи.
2. Псеудо технологија приказа у боји: напредак у квантификацији сивих тонова и боја
Побољшањем погонског кола и материјала течних кристала, ЛЦД код СТН сегмента може постићи следеће псеудо шеме боја:
Дисплеј у нијансама сиве у 4 нивоа: Подешавањем ширине напонског импулса и контролом угла скретања молекула течних кристала, могу се постићи промене у осветљености и тами. На пример, у медицинским мониторима, различите вредности сивих тонова се користе за представљање опсега вредности откуцаја срца.
16 level grayscale display: using frame rate control (FRC) technology, enhancing the sense of hierarchy through grayscale mixing on the timeline. However, due to the response speed of STN (usually>100 мс),-динамичке слике велике брзине могу да доживе појаву духова.
Екран од 256 боја/4096 боја: У уграђеним контролерима као што је С3Ц2440А, 8-бит/пиксел (Р3Г3Б2) или 12 бита/пиксел (Р4Г4Б4) подаци се мапирају у вишебојни екран помоћу алгоритма подрхтавања (Дитхеринг) и табеле за тражење боја (ЛУТ). Али стварна засићеност боја је релативно ниска и припада категорији лажних боја.
3. Решење за екран у пуној боји: Пробој у ЦСТН технологији
СТН у боји (ЦСТН) дели сваки пиксел на три подпиксела црвене, зелене и плаве преклапањем РГБ филтера боја и комбинује СТН-ову способност контроле сивих тонова да би се постигао приказ у боји од 65536. Техничке кључне тачке укључују:
Подпикселни распоред: Усвајање распореда трака или цик-цак ради оптимизације ефеката мешања боја.
Повећање канала погона: Коришћењем погона активне матрице (АМ-СТН), унакрсни ефекат пасивне матрице је превазиђен, подржавајући већу резолуцију (као што је 640 × 400).
Примена компензационог филма: ФСТН (Филм+СТН) технологија елиминише инхерентну боју позадине СТН-а додавањем компензационог филма, побољшава црно-бели контраст и обезбеђује чистију позадину за приказ у боји.
3, Техничка уска грла и решења: цена више-екрана у боји
1. Ограничење брзине одговора
Повећање угла заокрета СТН течног кристала доводи до продуженог времена одзива (типична вредност од 200-300 мс), што може изазвати појаву духова у динамичком приказу слике. Решење укључује:
Материјали са течним кристалима са брзим одзивом: Развијте формуле течних кристала са високим дволомом и ниским вискозитетом, смањујући време одзива на 50 мс.
Овердриве технологија: убрзава процес молекуларног отклона применом напона пре нагињања.
2. Зависност од перспективе
Опсег угла гледања СТН (обично ± 40 степени) је мањи од оног код ТФТ-ЛЦД-а (± 70 степени), а може доћи до промене боје када се гледа укосо. Правац побољшања:
Технологија вертикалног поравнања са више домена (МВА): Припремом микроструктура у слоју оријентације, може се постићи вишеструки приказ домена.
Филм за оптичку компензацију: Додавање филма за компензацију фазне разлике ради проширења опсега угла гледања.
3. Контрадикција између трошкова и приноса
СТН производна линија захтева прецизну контролу параметара као што су дебљина кутије и угао пре нагиба, што резултира мањим приносом од типа ТН. ЦСТН модул у пуној-боји захтева слагање филтера у боји и компензационих филмова, што резултира повећањем цене од 30% -50% у поређењу са монохроматским СТН. Стратегија одговора индустрије:
Модуларни дизајн: Интеграција управљачког склопа, јединице позадинског осветљења и ЛЦД панела ради смањења трошкова система.
Оптимизација процеса: Усвајање технологије инкјет штампе за замену традиционалног процеса фотолитографије и побољшање ефикасности производње филтера у боји.
4, Типичан сценарио примене: Реализација вредности више-екрана у боји
Индустријски инструменти: На радној табли ЦНЦ алатних машина, информације о аларму су приказане црвеном бојом, статус нормалног рада је приказан зеленом бојом, а статус приправности је приказан жутом бојом.
Медицинска опрема: У ултразвучној дијагностичкој опреми, Б-ултразвучне слике се приказују у нијансама сиве боје од 16 нивоа, са плавим ивицама које истичу област операције.
Контрола кућних апарата: На паметном панелу фрижидера, различите боје се користе за разликовање режима хлађења, очувања и брзог замрзавања.
Аутомобилска инструмент табла: У дигиталној трансформацији традиционалних механичких инструмената, ЛЦД кодирани у боји се користи уместо ЛЕД индикаторских лампица да би се постигла богатија обавештења о статусу.
