在选择智能手机、PC显示器和智能电视,你优选的条件有哪些?刷新率更快、屏幕更柔性、屏占比更高……屏幕就像一张随时要拿来看的照片,不断被“美颜”。实际上,伴随着芯片技术和软件的发展,只有感官上更好地被看到,才能不辜负这一切的努力。
144Hz、240Hz逐渐步入了主流市场,显示开启了新一轮的高刷新率之战。事实上,除了这项参数,越来越多的极客对于屏占比的需求愈来愈高。
在追求屏占比的过程之中,屏幕“从硬逐渐偏软”,赋予了屏幕更大的折叠、弯曲空间,也为全面屏的道路铺上了一条罗马大道。但在这背后,屏幕封装工艺却如同一只“魔棒”,拥有使手机额头和下巴收紧、屏幕边框变窄的神奇功效。
21ic中国电子网曾报道,上达电子江苏邳州COF项目于9月11日正式投产,而COF封装(卷带式薄膜覆晶)技术长期以来一直被日韩等企业掌握,对于国内来说是一处短板。通过本次投产,填补了国内本土的一处空白,也会为显示行业带来成本上的普惠。
对于大部分工程师来说,或许对这项封装技术并不太熟悉,以下便从技术、优势、生产上讲述COF封装的故事。
屏幕封装技术的“三分天下”
需要引起注意的是,无论是LCD还是OLED屏幕,从来都不只是单纯的一块屏幕。为了让屏幕“点亮”,需要将屏幕连接显示驱动IC、FPC排线。驱动IC主要是控制液晶层电压从而控制每个像素亮度,FPC是充当显示模组和主板的连接载体。
目前主流的屏幕的封装工艺主要有三种,分别为COG、COF、COP。具体来说,有以下特点:
图1:三种封装技术对比
1、COG(Chip On Glass):这是最传统的封装方法之一,技术门槛低、成本低,是屏幕最常用技术。从英文上也可以看出,这种方式的封装是将IC芯片、FPC排线放置在屏幕的背板玻璃上。但由于IC芯片就在LCD的正下方,挤压了相当大部分的屏幕空间,因此不可避免地产生了“下巴”。
2、COF(Chip On Film):实质上来说,相当于COG的升级版,也是现在屏幕转型的关键。主要原理是将显示驱动IC芯片置入柔性的FPC排线中,再利用FPC本身的特性翻折至屏幕下方。具体来说,透过热压合,IC芯片的金凸快(Gold Bump)和软性基板电路上的内引脚(Inner Lead)将进行结合(bonding)。由于IC芯片所占用的空间被释放,所以一般来说至少能够减少1．5毫米的下边框宽度。
3、COP(Chip On Pi):属于边框减少最多的工艺,但需要强调的是这种工艺的前提是应用柔性的OLED屏幕,利用柔性OLED本身的弯曲特性将排线和IC全部弯折至屏幕下方。当然OLED也是分为硬性屏幕和柔性屏幕两种,使用这种技术必须使用COP封装技术+柔性OLED的组合。但本身这项技术仍然还有成本较高、良品率低的缺点。
图2:通过排线和IC减少下巴长度
纵观整个屏幕封装市场,显示屏逐渐从18:9转向19:9和20:9演进,显然更窄的COF和COP更适应未来的窄边框的高占屏比需求。
从市场方面来讲,COG封装技术主要集中在中小型尺寸,COF封装技术主要集中在中大型尺寸,COP封装技术受制于柔性OLED并且也主要集中在中小型尺寸。
为什么江苏上达选择的是COF封装?江苏上达电子总经理沈洪在接受记者采访时表示,屏幕正在由LCD转向OLED,但不论哪一种屏幕都需要COF封装技术。COF封装的优势领域在大尺寸面板,虽然面板一直在革命性发展,但点亮屏幕仍然依托显示驱动IC。反观占比更小的COP封装技术事实上已经超出线路板领域,换言之即将显示驱动IC固定在屏幕上,而不是线路板。
他表示,除了大家都比较关注的手机,COF封装技术90%的出货量和销售市场都集中在大尺寸面板,手机面板占据了上达电子的10%。大尺寸面板在未来拥有8K大尺寸电视、5G和AIoT万互联、汽车屏幕等,智能化时代下人机交互单元都有可能会被赋予大尺寸的屏幕,因此COF封装的未来应用是广阔的。
记者认为,替代COG封装是行业追求更好显示效果的必经之路,而COP封装则依赖面板类型,主要还是适用中小尺寸面板上,在成本和良率上也仍然拥有一定的发展空间。因此大力发展较为成熟的COF封装技术,正是时下AIoT时代爆发的好选择。
COF封装几乎占据LTPS-LCD市场,另外从数据上来看,COF的智能型手机渗透率2018年为16．5%,2019年则达到35%。
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