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今年新发布 LCD 屏 iPhone Xs 是否真的可以做到「无下巴」边框?

2018-09-05
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来源:爱思助手

相信不少人已经得知今年会有一款 iPhone Xs 将继续采用先前的 LCD 显示技术,而之前我们在 为什么 OLED 屏幕的 iPhone 要更贵 一文中介绍过正是由于 OLED 屏幕面板的特性及 COP 工艺的封装,才得以让 iPhone X 实现全面屏设计。那近些年 LCD 屏幕技术的提升能否帮助新款苹果制造出一款具有视觉冲击的新款 iPhone 吧。


显示面板的驱动原理


「全面屏」说白了就是需要极限压缩边框的宽度,尽量让边框处于肉眼不可见的状态。那么首先我们需要简单了解一下显示面板的驱动原理。


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从上图可以看出,我们日常所见色彩斑斓的屏幕其实是由 RGB 三色像素矩阵排列而成的,并由横向的 Gate 线和纵向的 Source 线串联起来,Gate 线功能相当于开关,代表该行像素开始有电流经过显示图像,Source 信号决定了该像素显示的亮度。像素逐行点亮并利用人眼视觉的滞留效应,最终形成我们看的图像。


早期,显示面板的 Gate 端子部和 Source 端子部作为两个信号输入端,宽度都比较宽,一般在 5 mm 左右,所以并没有窄边框的设计,换句话说,如果要实现 LCD 屏幕的窄边框设计,最大的困难就是需要解决这样的信号输入端的宽度。


三边窄边框


随着 TFT 设计的改进,功能比较单一的 Gate IC 被整合到 TFT 线路上,Gate 端子部也就不复存在了,这就是 GIA 技术,最初 GIA 半导体尺寸会在 100 um 左右。


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决定三边窄边框能否实现的就是 GIA 线路以及粘合所需的框胶。框胶是生产过程中一种软性固态胶,被均匀地涂抹在玻璃上,考虑到生产安全性,另外显示面板生产前会通过摔落实验,确定面板强度是否足够承受手机跌落到地面上的冲击,这也对框胶的附着强度提出了要求,以目前该材料的特性来看,至少需要做到 350 um 以上的宽度以及正负 150 um 的波动才是安全的,所以可以产量的框胶设计宽度一般在 500 um 左右。


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目前随着技术发展,,GIA 半导体器件可以控制在 10 um 左右,几乎可以忽略不计;但仍需再加上手机玻璃边缘的切割精度,目前技术可以达到 50 到 100 um 左右。数个零部件所需的宽度相加,最终,LTPS 面板的边框宽度可以做到 600 um 甚至 500 um(微米)。


端子部(底部)窄边框


端子部除了框胶以外,还有 Source IC、连接所需的斜配线以及 FPC Bonding 区域,这几块加在一起,底部边框一般在 5mm 左右,这就是我们平时看到的 Android 众多手机普遍「大下巴」的原因所在。


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工程师们尝试将 Source IC 从玻璃上移到 FPC 上,由于 FPC 可以弯折,将它折到玻璃背面,不会再影响面板宽度,这就是所谓的 COF 技术,通过这种技术,可以缩小 1.5 mm 左右的距离;而斜配线方面,屏幕分辨率需要至少 3240 根斜配线要被设计到狭窄的空间内,现代技术将 3 个 Sub Pixel 合并成一组用一根线连接到 IC 上,通过类似 GIA 技术的思路,逐个打开,这样,只需要三分之一的配线即可。


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再通过提高制程的曝光精度和蚀刻精度,改用电阻率更优的铜线代替铝线,可以有效减小宽度节省空间。端子部的最终宽度大概需要 2 mm 左右,更进一步的缩减需要更加稳定的制程工艺和更具突破的设计实现。


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随着 COF 和 GIA 封装工艺的应用以及制作工艺的提升,目前以 LCD 面板窄边框技术,通过配合 2.5D 玻璃等外观设计的创意,相信现在苹果可以制造出一款极具视觉冲击感的 LCD 全面屏 iPhone。

标签: 全面屏 iPhone XS LCD