用于液晶显示屏的经济可靠技术 技术, 概念

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1. COG (Chip On Glass)的价值定位
如今，很多液晶显示器都通过连接一个带封装的液晶驱动器IC实现显示功能，其通过印刷电路板(PCB)进行物理显示(见图1a)。这个概念(后文称为“表面贴装器件”或SMD概念)提供了一个坚固的机械解决方案，但要求更复杂及更区域聚集的PCB设计。
COG (Chip On Glass)技术是另一种设计方法，其液晶驱动器直接安装于显示屏上(见图1b)。这个概念(后文称为COG概念)减少了PCB上的走线和层数，削减了电路板的尺寸和复杂性，并减少了SMD概念中使用的IC封装。整体效果是降低了系统成本。


与SMD概念相反，COG要求IC和液晶模块制造商之间有严格的生产和设计协调。NXP有实力支持COG应用，因其与世界各地的主要液晶模块制造商关系紧密，且在为COG应用设计液晶驱动器方面已有超过10年的经验。
2. 表面贴装器件概念
对于SMD液晶屏来说，显示器和显示器驱动都直接安装在PCB上。显示器和PCB之间的连接通过固定引脚或弹性连接器(ZEBRA)实现。以4*60 液晶区段驱动器为例,在复用1:4模式下具有最高240个区段，结果是显示驱动器和PCB以及PCB和显示器之间具有最高64个连接。(128区段显示和36连接的示例，见图2)。


SMD显示屏包括液晶单元，一个金属或塑料边框，后者将液晶单元压到弹性连接器(ZEBRA)上，然后与PCB上的走线连接。ZEBRA连接器由交替的细间距导电段和隔离段组成，嵌于两个隔离带之间。金属或者塑料边框都施加一种压力，轻微挤压ZEBRA以保证液晶屏与PCB严密接触。
3. COG (Chip On Glass)液晶屏概念
COG模块的组成为：
显示屏，代表有效显示区域。
显示屏周围的密封环，保护并密封显示屏。
连接平台，为液晶驱动器IC提供空间。
液晶驱动器IC自身产生显示器控制和驱动信号。弹性面板连接器(FPC)将显示驱动器IC连接到微控制器(见图4)。


在COG模块中，组成液晶屏的两块玻璃板之一向外延伸，提供安装和连接液晶驱动器的空间(见图4和图5)。通过铟锡氧化物(ITO)电极与显示屏连接，前者装配于玻璃板表面并通过异方性导电膜(ACF)连接到安装于驱动器IC的连接垫上的金接点。


COG技术在液晶模块设计方面的限制很少：
对于COG，非封装显示驱动器IC(没有封装的显示驱动器)已足够;只要求显示驱动器IC具有可以接触到液晶屏上的ITO走线的金接点。
LCD驱动器IC的放置可以在有效显示区域的任何一侧。这允许将液晶驱动器IC放置在较小的一侧以使接触平台最小化，降低费用。
COG技术允许几个液晶驱动器IC直接串接在接触平台上，以便能够驱动更大的显示屏分辨率。
COG技术允许将显示屏连接到PCB的最恰当位置，即使与微控制器有些距离也可以。
4. 表面贴装器件与COG (Chip On Glass)的比较
4.1 元件和设计工作
下面将对SMD和COG显示系统进行比较(见图6)。在SMD概念中，显示器和显示器驱动都直接安装在PCB上。在COG概念中，显示驱动器安装在显示器模块上且通过弹性面板连接器(FPC)连接到PCB。