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要說今年手機圈最熱門的話題是什么，必然非全面屏莫屬。事實上全面屏的概念并非今年才提出，早在2年前夏普在日本就推出過一款Crystal的類全面屏手機，只是品牌影響力的關(guān)系并沒有在手機圈內(nèi)引起關(guān)注。
后來小米在2016年10月推出了首款以全面屏為黑科技賣點的手機小米Mix， 驚艷的外觀以及小米公司制造話題的能力，瞬間將全面屏這個詞推升到了手機界熱搜榜的頭名。雷軍更是直言全面屏手機手機是未來10年的方向，今年會有全面屏手機大戰(zhàn)。這之后，三星S8的推出似乎驗證了雷軍的預(yù)測，曲面屏＋全面屏的設(shè)計概念一掃去年Note7的頹勢，各機構(gòu)紛紛調(diào)升三星銷量預(yù)測，在去年眾媒體口中像比薩塔般即將傾倒三星大廈瞬間被扶正。
作為唯一可以和三星手機正面硬恁的蘋果當(dāng)然不會讓三星獨美于世，于是有意無意間新一代iPhone8的渲染圖琵琶半遮面般的來到公眾眼前。夢幻般的全面屏設(shè)計一下子引來無數(shù)驚嘆，當(dāng)然也夾雜著些許男士摸著荷包的嘆息聲。至此，全面屏概念已經(jīng)徹底引爆手機圈，雷軍先生在得意自己預(yù)測的準(zhǔn)確性之外可能也會偷偷心疼一下小米Mix的銷量。
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Samsung S8
在Computex臺北光電展期間，CINNO以《合作發(fā)展 ？ 共贏未來》為主題舉辦了首場***論壇，論壇上CINNO CEO陳麗雅便以《全面屏?xí)r代開啟 智慧手機市場發(fā)展展望》為題做了精彩報告（論壇資料下載請點擊文末閱讀原文）。這里就借報告靚圖一用來開啟我們?nèi)嫫恋挠懻摗?/p>
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以專業(yè)的角度，來解構(gòu)全面屏實現(xiàn)的可能性和制造過程中的難點
全面屏的技術(shù)要點有五個方向，分別是①Slim Border ②COF ③18：9AA ④C／R／L Angle ⑤U cut．。其實從本質(zhì)上來講就是三個方面，18：9 AA區(qū)顯示規(guī)范，四邊窄邊框和異形結(jié)構(gòu)。本文主要講述的是窄邊框方面的解決方案，異形結(jié)構(gòu)將在下文再詳細(xì)解說。
18：9AA區(qū)顯示規(guī)范
18：9的顯示比較16：9更能貼合手機的尺寸，可以在同樣大小的手機模具內(nèi)放下更大尺寸的屏幕，顯著提升屏占比。這樣的設(shè)計變更理論上對面板設(shè)計不會有任何挑戰(zhàn)，反而是手機操作系統(tǒng)和各APP軟件需要配合新的長寬比做重新優(yōu)化設(shè)計以取得更佳的使用體驗，避免出現(xiàn)黑邊。
窄邊框
面板窄邊框的概念已經(jīng)持續(xù)了很多年，要解釋窄邊框的問題首先我們要先簡單了解一下顯示面板的驅(qū)動原理。
從上圖我們可以看到，我們的顯示面板是由RGB三色像素矩陣排列而來，并由橫向的Gate線和縱向的Source線（data線）串聯(lián)起來。Gate線功能相當(dāng)于開關(guān)一樣，打開即代表該行像素開始充電顯示，Source信號則決定了該像素顯示的亮度，通常會分為256個灰階。這樣Gate線按順序逐行掃描，像素逐行點亮并利用人眼視覺滯留效應(yīng)最終形成我們看到的圖案。
早期的面板有兩個信號輸入端，即Gate端子部和Source端子部，通常端子部的寬度都比較寬，一般在5mm左右，面板為了設(shè)計對稱，因此當(dāng)時并沒有窄邊框的觀念。
GIA使得三邊窄邊框成為現(xiàn)實
Gate驅(qū)動信號如上圖顯示，只有簡單的開和關(guān)兩種狀態(tài)，因此隨著TFT設(shè)計的改進(jìn)，功能比較單一的Gate IC被整合到TFT線路上，單獨的Gate IC被取消，Gate端子部也就不存在了，這就是GIA（Gate in Array）技術(shù)。下圖即為一個簡易的GIA等效電路圖和實體圖。
GIA技術(shù)解決了Gate IC的問題，這樣面板就只剩下了底部的Source端子部，其余三邊就有了設(shè)計窄邊框的可能。
那么Source IC能否做同樣的設(shè)計呢。答案是暫時不行，我們來看Source驅(qū)動信號如下圖，通常被分為256種狀態(tài)對應(yīng)我們顯示需要的256灰階，相對Gate驅(qū)動信號要復(fù)雜的多，因此暫時沒有辦法集成到TFT線路中去。
這里再補充說明一下256灰階的意義。所謂灰階，是將最亮（純白）與最暗（純黑）之間的亮度變化，區(qū)分為若干份， 以便于進(jìn)行信號輸入相對應(yīng)的屏幕亮度管控。目前顯示領(lǐng)域主要采用的是256灰階，下圖可以清晰的顯示各灰階下我們得到的顯示圖像質(zhì)量。
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三邊窄邊框
現(xiàn)在我們來看手機的三邊邊框有什么，從AA區(qū)向外，決定邊框?qū)挾鹊木褪Ｏ挛覀兊腉IA線路和粘合TFT／CF玻璃的框膠。
框膠在生產(chǎn)過程中是一種軟性固態(tài)膠，被涂布在玻璃上，需要照射紫外光后才能被固化。在a－Si制程中，GIA線路中部分半導(dǎo)體器件尺寸會在100um左右，這樣的大小會影響到框膠的固化，因此框膠涂布需要避開這些區(qū)域，只能往外移，考慮到生產(chǎn)安全性，通常需要避開100um以上的距離。
另外手機面板定型生產(chǎn)前一般都會通過摔落實驗以確定面板強度足夠承受用戶不小心將手機掉到地上的沖擊。這就對框膠的黏著強度提出了要求。以目前框膠材料的特性來看，至少要做到350um以上的寬度才是安全的?？紤]到現(xiàn)在框膠涂布精度的限制，一般會有＋／－150um左右的波動，因此500um是比較具有量產(chǎn)性的框膠設(shè)計寬度。
最后就是手機玻璃邊緣的切割精度，這個目前能力通常在50到100um左右。
這樣，我們的邊框?qū)挾染统鰜砹?，它是GIA半導(dǎo)體器件大?。踩茏尵嚯x＋框膠寬度＋切割精度，大致在700到800um左右。
當(dāng)然，對于LTPS制程來講，由于它的電子遷移率是a－Si的100倍以上，因此GIA線路中的半導(dǎo)體器件可以控制在10um大小以內(nèi)，這就對框膠固化沒有任何影響了，這樣我們就可以減掉100um的寬度。如果再加上對框膠涂布精度和切割精度的挑戰(zhàn)，最終LTPS面板邊框?qū)挾茸龅?00um甚至挑戰(zhàn)500um都是可以被實現(xiàn)的。在近幾年各大光電展中，天馬JDI等先進(jìn)面板廠商均展出過邊框600um的產(chǎn)品。
端子部窄邊框
解決了三邊的問題，下面當(dāng)然要開始對端子部開刀了。同樣的，我們來看一下端子部有什么。
如圖所示，端子部除了框膠的寬度以外，還有額外的三個東西，Source IC， 連接Source和IC的斜配線以及FPC Bonding區(qū)。目前這三者的寬度均大概在1．5mm左右，加上框膠的0．5mm，端子部邊框一般在5mm左右，實在是太…寬…了。下面我們來談?wù)勗撊绾谓鉀Q。
COF技術(shù)幫助縮減端子部寬度
上文提到目前還沒有辦法像GIA技術(shù)一樣把Source IC整合到TFT線路中去。但窮則思變變則思通，沒辦法取消怎么辦，工程師們就想了一個辦法，拿不掉我就把你移走，從玻璃上移到FPC上。由于FPC是可以彎折的，這樣就可以把它折到玻璃背面，就不會影響面板寬度了，這就是COF技術(shù)。
相比IC在玻璃上的COG技術(shù)，COF技術(shù)可以縮小邊框1．5mm左右的寬度。
斜配線
Source線必須一根根連接到我們的IC上以便輸入不同的Source信號。目前旗艦機的分辨率必定是FHD起跳，甚至有些會達(dá)到QHD的程度。以FHD為例，他的分辨率是1920＊1080， 也就是有1080列Pixel， 考慮每個Pixel又分RGB三個Sub Pixel， 所以總計有3240根斜配線要被設(shè)計到狹窄的空間內(nèi)，如下圖所示，絕對是密集恐懼癥慎入。
解決辦法可以從以下多方面著手
1、設(shè)計面
通常a－Si由于電子遷移率低造成充電效率較低，必須同時給所有像素充電。但是LTPS充電效率遠(yuǎn)高于a－Si， 利用其快速充電能力，可以將3個Sub Pixel合并一組用一根配線連接到IC上，通過類似簡易GIA線路逐個打開給Sub Pixel充電，這樣我們就只需要原來1／3數(shù)量的配線即可
必要時候，我們也可以將2根線路重疊設(shè)計，中間用絕緣層隔絕開來，同樣可以節(jié)省布線空間
2、制程材料面
通過提高Array制程中曝光精度和蝕刻精度，以及改用電阻率更優(yōu)的銅線取代鋁線，可以減小配線線寬以節(jié)省空間。
這樣最終斜配線區(qū)域應(yīng)該可以貢獻(xiàn)出0．5mm出來。
最后再搭配FPC Bonding精度的提升貢獻(xiàn)0．5mm， 端子部的最終寬度大概在2mm左右。更進(jìn)一步的縮減則需要通過更加穩(wěn)定的制程控制和更具突破的設(shè)計來實現(xiàn)了。
總結(jié)
通過GIA， COF等技術(shù)的應(yīng)用，以及制程能力的提升，目前面板窄邊框的極限能力一般在三邊0．5－0．6mm， 下邊2mm左右，再配合各手機品牌商外觀設(shè)計上的創(chuàng)意（如2．5D Cover Lens的應(yīng)用）， 已經(jīng)完全可以制造出一款具有視覺沖擊的全面屏手機。
工商網(wǎng)監(jiān)
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