用于液晶顯示屏的經濟可靠技術

1. COG (Chip On Glass)的價值定位

如今，很多液晶顯示器都通過連接一個帶封裝的液晶驅動器IC實現(xiàn)顯示功能，其通過印刷電路板(PCB)進行物理顯示(見圖1a)。這個概念(后文稱為“表面貼裝器件”或SMD概念)提供了一個堅固的機械解決方案，但要求更復雜及更區(qū)域聚集的PCB設計。

COG (Chip On Glass)技術是另一種設計方法，其液晶驅動器直接安裝于顯示屏上(見圖1b)。這個概念(后文稱為COG概念)減少了PCB上的走線和層數(shù)，削減了電路板的尺寸和復雜性，并減少了SMD概念中使用的IC封裝。整體效果是降低了系統(tǒng)成本。

與SMD概念相反，COG要求IC和液晶模塊制造商之間有嚴格的生產和設計協(xié)調。NXP有實力支持COG應用，因其與世界各地的主要液晶模塊制造商關系緊密，且在為COG應用設計液晶驅動器方面已有超過10年的經驗。

2. 表面貼裝器件概念

對于SMD液晶屏來說，顯示器和顯示器驅動都直接安裝在PCB上。顯示器和PCB之間的連接通過固定引腳或彈性連接器(ZEBRA)實現(xiàn)。以4*60 液晶區(qū)段驅動器為例,在復用1:4模式下具有最高240個區(qū)段，結果是顯示驅動器和PCB以及PCB和顯示器之間具有最高64個連接。(128區(qū)段顯示和36連接的示例，見圖2)。

SMD顯示屏包括液晶單元，一個金屬或塑料邊框，后者將液晶單元壓到彈性連接器(ZEBRA)上，然后與PCB上的走線連接。ZEBRA連接器由交替的細間距導電段和隔離段組成，嵌于兩個隔離帶之間。金屬或者塑料邊框都施加一種壓力，輕微擠壓ZEBRA以保證液晶屏與PCB嚴密接觸。

3. COG (Chip On Glass)液晶屏概念

COG模塊的組成為：

顯示屏，代表有效顯示區(qū)域。

顯示屏周圍的密封環(huán)，保護并密封顯示屏。

連接平臺，為液晶驅動器IC提供空間。

液晶驅動器IC自身產生顯示器控制和驅動信號。彈性面板連接器(FPC)將顯示驅動器IC連接到微控制器(見圖4)。

在COG模塊中，組成液晶屏的兩塊玻璃板之一向外延伸，提供安裝和連接液晶驅動器的空間(見圖4和圖5)。通過銦錫氧化物(ITO)電極與顯示屏連接，前者裝配于玻璃板表面并通過異方性導電膜(ACF)連接到安裝于驅動器IC的連接墊上的金接點。

COG技術在液晶模塊設計方面的限制很少：

對于COG，非封裝顯示驅動器IC(沒有封裝的顯示驅動器)已足夠;只要求顯示驅動器IC具有可以接觸到液晶屏上的ITO走線的金接點。

LCD驅動器IC的放置可以在有效顯示區(qū)域的任何一側。這允許將液晶驅動器IC放置在較小的一側以使接觸平臺最小化，降低費用。

COG技術允許幾個液晶驅動器IC直接串接在接觸平臺上，以便能夠驅動更大的顯示屏分辨率。

COG技術允許將顯示屏連接到PCB的最恰當位置，即使與微控制器有些距離也可以。

4. 表面貼裝器件與COG (Chip On Glass)的比較

4.1 元件和設計工作

下面將對SMD和COG顯示系統(tǒng)進行比較(見圖6)。在SMD概念中，顯示器和顯示器驅動都直接安裝在PCB上。在COG概念中，顯示驅動器安裝在顯示器模塊上且通過彈性面板連接器(FPC)連接到PCB。

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