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手机实现屏幕无边框的秘密
  • 2014-12-12 17:16:13
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】从手机到平板,从显示器到平板电视,无边框设计已经成为厂商宣传的一大噱头。不过只要点亮屏幕,就能发现这些宣传都是有水分的。因为在这些“无边框”屏幕的边缘,还是能看到或宽或窄的黑边,再加上外壳的边框,满屏显示依然没有达成理想状态。那么,屏幕为什么一定要有边框呢?有哪些技术,能进一步削减边框厚度呢?


从手机到平板,从显示器到平板电视,无边框设计已经成为厂商宣传的一大噱头。不过只要点亮屏幕,就能发现这些宣传都是有水分的。因为在这些“无边框”屏幕的边缘,还是能看到或宽或窄的黑边,再加上外壳的边框,满屏显示依然没有达成理想状态。那么,屏幕为什么一定要有边框呢?有哪些技术,能进一步削减边框厚度呢?

 

屏幕边框的奥秘

在讨论如何解决边框问题前,我们得先了解屏幕边框到底有什么作用。

我们知道液晶屏实际上是在载体玻璃和滤光片中填充液晶材料,而液晶材料具有一定的流动性,在这种情况下,屏幕的边缘就必须进行封胶处理。即用胶水封闭屏幕边缘,以避免液晶材料流出。屏幕边缘的胶水层自然无法在电场作用下显示图像,这是黑色边框出现的一大原因。

另外,为了驱动成千上万个像素点,液晶面板的驱动电路是非常复杂的。其中门电路是每个液晶面板驱动电路中不可或缺的,它的作用在于接收面板背面PCB上传来的信号,并驱动像素点上的TFT管。那么门电路一般在哪里能够到呢?答案就是边框。常见的做法是利用蚀刻技术,将成千上万个门电路安装在屏幕边框上。也就是说,看似无用的屏幕边框,其实内藏驱动电路,担负着驱动屏幕的重任。如此一来,屏幕边框也自然不可或缺。

    此外,以前制作显示器等设备时,先由厂商将面板、背光组件等组装成屏幕后,再装入显示设备的外壳中。这样的设计,导致屏幕在组装时要加入封装材料和贴片,而装入设备外壳时,还要在预留间隙以便用螺丝固定。这样,屏幕周围的外壳边框就必须要加宽,才能遮蔽固定螺丝与屏幕组件的边框,外壳边框自然也就显得更宽了。

 

PCB融合门电路,夏普FreeForm Display屏幕技术

应对边框类型:边框上设置驱动门电路,以驱动面板

解决原理:将的驱动门电路融合到PCB上,以减少屏幕边框驱动电路占据空间

使用范围:异形屏幕,手机等使用IGZO屏幕或多晶硅屏幕的设备

 

安装驱动门电路的需求,让MOTO360屏幕边缘有一条黑边

 

    前面提到屏幕边框主要起着容纳门电路和封闭面板边缘的作用。现在面板封胶技术已经很成熟,封胶层只有0.3~1mm, 那么将门电路从边框上剥离下来,直接安装到面板背面的PCB上,不就能大幅缩小边框尺寸吗?这个方案从理论上来看没问题,但是会造成PCB板面积增大,与屏幕之间连接线大幅增加,系统变得更复杂等诸多问题。难道驱动电路造成的黑色边框就无解了么?夏普最近发布了Free Form Display屏幕技术就解决了这个问题。该技术通过大幅缩小门电路的面积,并依靠改进走线,使得可以将门电路直接融合到液晶屏的像素结构之间,这样就无需专门设置安装门电路的屏幕边框。

Free Form Display屏幕技术不仅可以制造出异形屏幕,还能将驱动门融合到像素结构中,减少边框

 

要实现将门电路融合到面板的像素结构中,不止是要重新设计驱动电路,而且对液晶面板电子迁移速度有较高的要求。我们日常使用的显示器,采用的是非晶硅面板,电子迁移速度慢,其驱动电路和门电路体积偏大,如果将其融入像素结构中,会出现遮挡背光,影响屏幕的亮度的问题。因此Free Form Display技术只能用在IGZO、多晶硅这类电子迁移速度快的面板上。    

在未来,Free Form Display技术在以IGZO、多晶硅技术屏幕为主的智能移动设备领域有着广泛的应用前景。通过这个技术可以将屏幕边框大幅收窄,就能允许企业设计出自由形态的液晶屏幕了。不过Free Form Display技术目前正处于原型设计阶段,夏普并未公布其实际应用的时间,所以我们只能希望这项技术能早日投入商用。

 

本文出自2014-12-15出版的《电脑报》2014年第49期 D.智能手机
(网站编辑:ChengJY)


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