超窄边框技术到底多难实现?-希盟超窄边框点胶涂胶机

手机屏幕发展到今天,尺寸、分辨率以及色彩的竞争已经到了白热化,就算是边框的宽度,也是需要竞争的一个方面。iPhone6作为手机里的翘楚,在屏幕方面的变化,除了iPhone4以及之前的几代产品,在屏幕技术方面有一定的优势。后来的产品屏幕变化一直不温不火,显得不那么急躁。比如在尺寸的问题上,直到2014年才推出大屏幕的产品,而竞争对手的屏幕大屏化早两年就已经开始了。对于边框的宽度,iPhone6也是没有采用极致的方案。有人说苹果的创新像是挤牙膏,超窄边框肯定在下一代就出现了,这样产品才有卖点,那么情况真的如此吗?
◆边框变化和胶水有关
那么到底限制边框宽度的因素都有哪些呢?其实这不仅仅是iPhone6的问题,也是所有手机的问题。笔者特意拍摄了iPhone6以及iPhone5s的边框,我们可以发现,在边框的旁边,还有一条并不太宽的黑边。这条黑边其实也应该算是边框的一分部。熟悉屏幕技术的人可能知道,这个黑边其实是胶水。那么为什么这里会有一层胶水呢?边框胶是液晶屏幕不可缺少的组成部分。
其实这层胶水叫做边框胶,是用来两层基板,防止液晶分子流出的。边框的宽度如何,和这层胶水有一定的关系。在液晶的生产过程中,液晶分子的滴入和边框胶的涂布是同时进行的。由于边框胶的宽度越来越窄,这样对于液晶分子的滴入准确度,提出了新的挑战。如果滴入不准确的话,容易刺穿还没有固化的胶水。
胶水本身的粘度也需要提升,这样才可以利用较窄的胶水,固定住液晶分子的流动。当然粘度高的话,也对胶水的涂布工艺也有要求。工艺不精确容易造成胶水的不均匀现象,从而污染液晶分子,造成不可挽回的损失。
◆窄边框技术怎么实现
其实除了胶水的问题,还有就是栅极线的变化。我们知道液晶面板,是一个一个像素组成的。每个像素都由薄膜晶体管(TFT)来控制活动,从而形成黑白的图像,再由彩色滤光片来实现彩色图像的输出。这些薄膜晶体管相当于“开关”,控制这些“开关”需要电路。传统的办法是在液晶屏幕的旁边采用直接排布设计,这样屏幕的宽度就就和栅极线的数量有关系。也就说屏幕的分辨率越高,像素越多,控制这些像素的栅极线也就越多,因此这种设计在屏幕分辨率高了之后,需要非常宽大的边框来放置栅极线。
显示器的栅极布线方式
由于手机面板的分辨率的不断提高,传统的直接排布设计已经跟不上时代的发展了。于是技术人员提出了新的排布方式。也就是ASG以及GOA以及GIA技术。ASG技术是将原来的Gate driver IC利用现有的a-Si工艺直接集成于玻璃基板上,这样可以有效地使显示屏变的更轻,且可以增加显示器的可靠性,降低成本。
手机屏幕的栅线排布集中在一面
GOA技术则是摒弃了外接排布的方式,将栅极驱动电路放在阵列基板上,这样也可以有效的降低边框的宽度,比ASG技术还要明显。目前很多手机的窄边框实现,也都是利用了GOA技术。此后出现的GIA技术,则是彻底的将栅极驱动从显示区域引了出来,彻底解决了边框宽度与屏幕分辨率的关系,在高分辨率的手机屏幕领域,这种技术有更好的实用性。但是目前GIA技术发展还不是很成熟。
GOA栅线排布方式
此外除了电极排布的变化,设计人员还利用一些技术来实现窄边框。比如在液晶面板上,配置带有一定折射角度的玻璃,这样也可以让人眼误认为屏幕没有边框。当然这只是一种视觉上的引导罢了。夏普的超窄边框手机,就利用了这种技术,我们接下来将会讲到。
◆市场上有什么样产品
2014年底,夏普推出了一款近乎无边框的智能手机系列AQUOS Crystal,这个机型并没有在国内发布,因此很多人并不熟悉这款手机。这款手机可以说是将边框做到了极致,相信这款手机采用了GOA技术。不过这并不能帮助其实现真正的超窄边框。夏普还在手机屏幕配置了一层可以折射的玻璃。这样利用人眼的错觉,就真正实现了极致的超窄边框。
采用折射玻璃的夏普AQUOS Crystal窄边手机
这块曲率半径1mm的玻璃,对于不到6mm厚度的机身来说有些厚。夏普的CRYSTAL Display技术也要求玻璃有一定厚度,才能通过斜面切割来制作具有透镜效果的保护玻璃。因此夏普的手机厚度较大,也是因为极致窄边框的缘故。
LG G2的窄边框边框并不完美
LG的G系列手机,一直也是窄边框的拥趸。得益于LG旗下的面板企业的助力,LG的手机有能力获取优质的屏幕,对于边框的优化,也是有着先天的优势。不过LG并没有像夏普一样采用折射的玻璃。因此对于白色的LG G2来说,还是可以很明显的看到黑色的边框胶水的。
国内的企业中,魅族也是追求窄边框的代表。其之所以可以实现窄边框,是因为屏幕是特殊定制的。不过魅族同样没有采用夏普那样的技术,在边框上真正的实现“0”的错觉。因为这样的布局,需要有很大的牺牲。手机上面没有边框的话,就无法布置听筒,以及光线感应器等元器件。夏普利用了骨传导的技术来解决,对于其他手机企业来说,尤其是出货量较大的企业,这样的做法未免有些太过复杂了。
◆使用窄边框几大难点
以目前的技术来看,手机要实现真正的超窄边框并非不可能。但是为什么iPhone6没有采用这样的技术,或者说为什么市面上真正的极致窄边框手机,就只有夏普的AQUOS Crystal系列呢?首先窄边框手机要面临三大问题。第一就是漏光的控制,超窄边框的实现,需要边框胶的宽度降低。边框胶的宽度狭窄的话,容易出现漏光的问题,这就需要很细致的处理。(涂布工艺与液晶分子滴下工艺的进步)。
液晶分子滴下与胶水固化的过程
此外超窄边框的也容易使屏幕摔碎。在手机跌落的过程中,边框与地面接触的几率极大,缺少了边框的保护,屏幕自然容易摔碎。虽然目前的大猩猩玻璃硬度在不断的提升,出现划痕的几率减小,但是脆弱的问题一直没有解决。因此边框对于屏幕的保护是有积极的意义的。现在很多手机采用2.5D玻璃,也就是保护玻璃和边框之间有一个坡度,这样的设计让屏幕更加的立体。但是保护玻璃没有镶嵌在边框内部,也是极为容易摔碎的。
iPhone6使用的2.5D保护玻璃
还有一个问题不容忽视的。那就是超窄边框面临的成本问题。首先就是良品率的问题,目前的胶水涂布工艺,对于高粘度的边框胶处理的流程一直不完善,在大规模的制作过程中,会提升成本。其次新的栅极布线方式也需要工人熟练新的连接方式。另外折射玻璃的厚度问题,目前也难以解决,如果没有这层玻璃,边框的宽度和目前的产品也无太大区别。
iPhone6只所以没有用超窄边框的工艺,的确是考虑到成本的问题,目前极致窄边框的制作工艺不成熟,带给用户的视觉体验,又难以衡量,无法确定这样的窄边框设计能带来多大的经济效益。对于苹果这种出货量极大的厂商来说,自然是不会尝试这种费力不讨好的技术。
◆窄边框的好处与前景
虽然技术上有难度,成本会提高,但是毫无疑问的是,窄边框确实会给显示效果带来一定的好处。首先就是屏占比的提升。对于手机来说,屏幕的尺寸越来越大,但是人手的尺寸毕竟是有限的,如果机身过大的话,用户就无法触屏到屏幕的角落,这样会给操作带来一定的不方便。一般来说,采用超窄边框的手机,屏占比可以达到75%到80%的水平,而iPhone6 Plus的屏占比仅为67.8%。
超窄边框可以提升屏幕显示效果
对于大屏幕产品来说,比如显示器以及笔记本产品。窄边框的优势也非常的明显。第一其可以提升视觉效果,让用户感受更加沉浸的效果,画面更加的直接震撼;第二窄边框对于显示器来说,在使用双屏拼接的时候,两个屏幕可以无缝连接,因此也是非常的有意义的。目前商业大屏领域的液晶拼接,也都是在主打超边框的概念。可以说超窄边框对于小屏和大屏都是益处的。
LG展示超窄边框屏幕
iPhone6没有采用超窄边框,或者说边框的宽度一直以来没有什么变化的情况,其实是比较稳妥的。有人说这是唯利是图,笔者不做评价。不过目前来看,超窄边框的技术还不成熟。这和液晶技术的本质分不开,由于液晶分子是要流动的,这样就必须采用边框胶。虽然栅线的排布方式可以改变,但是要实现真正视觉上的无边框,还是要配合玻璃折射的视觉“欺骗”。
最近窄边框技术有了新的发展。2014年末,LG发布了超窄边框的屏幕,边框只有0.7mm。LG声称采用了Neo Edge技术。其实这种技术也离不开边框胶,只不过Neo Edge省去了为固定面板与背光源而采用的塑胶框,将面板和边框完全粘贴了起来,从而来固定住面板。这样配合新的排线技术以及触控技术,可以实现超窄边框以及超薄机身。目前来看,这种技术的应用效果到底如何还不得知,或许成熟以后,苹果会采用这样的屏幕来实现超窄边。
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