LED透明屏之玻璃屏

　　玻璃屏是在這幾年在透明屏市場(chǎng)火熱的背景下，催生出的另一個(gè)透明屏分支。產(chǎn)品足以給人帶來(lái)眼前一亮的感覺(jué)，有部分廠(chǎng)家更是打出“顯示黑科技”的廣告。那么玻璃屏到底是個(gè)什么東東?這篇文章我們詳細聊聊。

　　上面的配圖就是LG做的一塊點(diǎn)間距為P24的玻璃屏，拍攝于2019年初的荷蘭ISE展。遠看這款產(chǎn)品，在不顯示的時(shí)候是一塊透明玻璃，而顯示的時(shí)候，可以播放出精美畫(huà)面。正是這個(gè)特性，我們稱(chēng)之為玻璃屏。

　　跑到屏幕背后走近一看就知道了，在玻璃上面貼了LED燈珠。

　　再仔細一看，可以看出這不是一塊普通的玻璃。而是將有金屬網(wǎng)格的導電膜貼在了玻璃上面。并通過(guò)割斷金屬網(wǎng)格，形成相應的圖形線(xiàn)路。這里的LED也不是普通的LED，正是前面《LED顯示屏之正發(fā)光》中提到的光驅合一器件?？吹竭@里就明白了，所謂的玻璃屏其實(shí)是利用透明導電材料加光驅合一器件制成的一種顯示產(chǎn)品。接下來(lái)我們詳細聊一下光驅合一器件和透明導電材料。

　　一：光驅合一器件

　　在前面《LED顯示屏之正發(fā)光》文章中我們已經(jīng)對這個(gè)器件有了大致介紹，作為一個(gè)電子工程師，這里補一些其他的。在設計之前必須知道一組數據能夠帶多少個(gè)點(diǎn)，系統支持些什么樣的數據級聯(lián)方式吧。一組數據的帶載有這么一個(gè)關(guān)系式：

　　帶載點(diǎn)數=數據傳輸頻率/(灰階Bit數*通道數*換幀頻率)

　　這里通常用的芯片數據傳輸率有800K和1.2M兩種、灰階BIT數有8Bit,12Bit兩種、通道數一般都是三通道，分別控制全彩燈珠的RGB、換幀頻率60Hz。具體根據規格書(shū)里面的參數直接帶入上面關(guān)系時(shí)就可以算出單組數據的最大可帶載點(diǎn)數了?？梢钥闯?，此類(lèi)產(chǎn)品數據的頻率并不高，所以在EMC方面比普通的顯示屏更好把控。

　　關(guān)于系統支持些什么樣的數據級聯(lián)方式，我問(wèn)過(guò)諾瓦N字型Z字型級聯(lián)都支持的。根據設計需要級聯(lián)就行了。

　　二：透明導電材料

　　先來(lái)一個(gè)方阻的定義：在一長(cháng)為l，寬w，高d(即為膜厚)，此時(shí)L=l,S=w*d,故R=ρ*l/(w*d)=(ρ/d)*(l/w).令l=w于是R=(ρ/d)，這就是方阻。關(guān)于方阻的概念大家可以查詢(xún)資料，要注意的是方阻不是我們常用PCB里面的電阻，五年前也正是混淆了這兩個(gè)概念，才有做了一塊ITO玻璃屏模組一端加5V供電，另外一端沒(méi)有電壓根本沒(méi)法點(diǎn)亮的鬧劇。

　　透明導電材料目前市場(chǎng)上主流的有以下幾種:

　?、買(mǎi)TO:

　　即錫銦氧化物，它是液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、電致發(fā)光顯示器(EL/OLED)、觸摸屏(Touch Panel)、太陽(yáng)能電池以及其他電子儀表的透明電極最常用的薄膜材料。主要通過(guò)濺射的方式將錫銦氧化物均勻分布在玻璃或者薄膜上面，最后通過(guò)鐳射的方式制作相應的圖形電路。這種材料因為其方阻大，目前市場(chǎng)上只見(jiàn)過(guò)如下圖做P60的成功案例。另外一種透明導電材料石墨烯，跟ITO類(lèi)似且方阻比ITO更大，這里不做介紹。

　?、贛etal mesh:

　　金屬網(wǎng)格，也是文中LG使用的透明導電方式。相比于前面所說(shuō)的ITO和石墨烯，Metal mesh表現出了更好導電性能，如上圖可輕松實(shí)現導電點(diǎn)亮LED，但我最終測試出其方阻大小還不足以滿(mǎn)足制作點(diǎn)間距P20亮度3000cd/㎡的LED顯示屏。通過(guò)和供應商的溝通得知，此產(chǎn)品的核心技術(shù)掌握在日本人手里，目前國內只能通過(guò)進(jìn)口他們的“二類(lèi)產(chǎn)品”，比如相同方阻的導電膜，日本國內可以做到100目，而出口給我們的是150目的。這種材料基底為PET,遠達不到過(guò)回流焊的溫度要求。并且這種材料會(huì )有明顯的莫瑞干涉現象。

　?、跾NW：

　　納米銀線(xiàn)(SNW，silvernano wire)技術(shù)，是將納米銀線(xiàn)墨水材料涂抹在塑膠或者玻璃基板上，然后利用鐳射光刻技術(shù)，刻畫(huà)制成具有納米級別銀線(xiàn)導電網(wǎng)絡(luò )圖案的透明的導電薄膜。也是被稱(chēng)為最有可能代替傳統ITO的透明導電材料。我找到了相關(guān)產(chǎn)品做了測試，其方阻表現并沒(méi)有優(yōu)于Metal mesh，也和供應商討論能否在Metal mesh上涂布SNW，最終發(fā)現其方塊電阻減少的幅度很小，還是沒(méi)有辦法應用到LED顯示屏上面。

　　以上幾類(lèi)是其他領(lǐng)域批量材料，但是要用在LED顯示屏方面還有重重的難題需要解決。顯示屏行業(yè)目前使用的透明導電方法有以下幾類(lèi)：

　?、伲杭{米電路導電玻璃

　　此類(lèi)產(chǎn)品跟上文提到的Metal mesh有異曲同工之妙，且可以將電路直接做在玻璃基底上面。只是其通透性比我拿到的Metal mesh樣品差了很多。

　?、冢侯?lèi)似透明基底的FPC

　　這種電路只通過(guò)供應商拿過(guò)樣品沒(méi)有做具體了解，此種產(chǎn)品一般后面背膠，可以直接貼附在玻璃上面。同樣在2019年初荷蘭ISE展上韓國TLM公司展出了相關(guān)產(chǎn)品，如下圖