信息技术的普及和生活电器的广泛使用,使得各种显示器的使用基数和需求大大增加,尽管各种平板显示(FPD)需要的只是普通的双面、四层、六层或八层PCB板,但其巨大的需求却带动了PCB行业,特别是中小型PCB企业的发展。而新型显示技术TFT与PDP,则对柔性电路板(FPC)的发展起到了革命性的推动。与此同时,COF模组技术对柔性电路板(FPC)也提出挑战。一些著名的大厂,如Nitto、SONY、旗胜科技等,纷纷来苏州设立工厂,满足日益增长的市场需求。

　　伴随各种整机需求的增长,新型平板显示与PCB的依存关系更加突出,并形成了共同发展、互生互利的局面。

    PDP用柔性电路板产能充分释放

　　根据国际著名的平板显示调查机构DisplaySearch的统计数据,2005年,全球PDP(等离子显示器)的出货数量由2004年的650万台上升到715万台。而在2006年第一季度,中国PDP的出货量与同期相比就上升了43%,创历史新高。

　　PDP是一种主动发光的显示器。国家平板显示工程研究中心王绪丰主任介绍说,由于PDP采用的是电压驱动,电流大、峰值高,因此对PCB有一定的耐压要求,在进行设计的时候,应注意线路宽度保持一定的间距,并注意散热。

　　PDP模块形式与TFT比较类似,也是采用的"4块PCB+多块FPC"的连接方式。其中4块PCB主要是电源板、驱动版、数据与控制板、图像接口板等。采用的多是四层或六层的多层板,大多采用BGA或QFP的封装方式。而FPC则用来承载驱动IC,需求的数量较多,且线缝较密。

　　与TFT带动了PCB和FPC的情况类似,在2003年～2005年的发展中,PDP的长足进步,也带动了FPC与PCB产业的发展,例如,目前处于饱和生产状态的Nitto和SONY的苏州工厂,就主要为PDP提供高精密度的FPC产品。

      TFT令柔性电路板紧俏

　　无论街头青年所持的MP4或摄像手机,还是商业办公室中的电脑屏幕或商业人士的笔记本,以及居家大厅中的平板电视,到处都可以见到它的身影---这就是TFT-LCD薄膜晶体管显示器,目前最为时髦并呈现火热上升趋势的显示器。

　　北方彩晶集团总工程师荆海介绍了在TFT模组上PCB所采取的方式。TFT模组多采取3块或4块PCB+多块FPC(柔性电路板)模式。其中PCB主要为电源板、信号板、扫描板等,使用的多为四层或六层的多层板,并无特殊的技术要求。这些PCB的面积之和,又有不少是和TFT面板面积相近的,因此业内有"多大面积的TFT,就有多大面积的PCB"的说法。

　　而对于柔性电路板,TFT则与其在数量和质量上有更加密切的关系。"由于每颗TFT驱动IC所驱动的路数有限制,因此每颗IC分别控制一定路数的行列像素。"上海广电NEC技术部长金波说,"例如过去一个1024×768分辨率的TFT屏幕,共需要1024×768×3个像素进行显示,如果把其想象成X轴和Y轴,则X轴上的1024×3列需要8颗能控制384列的IC进行驱动,而Y轴的768行则需要能控制256行的3颗IC进行驱动,一共需要11颗驱动IC。因此为了节约成本,在TFT的设计上,我们也采用了更少的驱动IC技术。"

　　而国内新兴的柔性电路板大厂---深圳比亚迪第四事业部经理顾志明介绍说,TFT的封装往往使用COG(Chip On Glass)方式,即将LCD的驱动芯片由原来的PCB上转移到LCD玻璃上,并使用柔性电路板将IC与电路主板进行连接,从而提高了主板的利用空间。由于每个驱动IC都需要一张FPC作为承载,从而带动了FPC的需求。而驱动和封装技术的进步,又使FPC逐渐向30微米以下的线缝延伸,对FPC的制造也提出了很高的技术要求。这也是为什么最近几年FPC产业发展迅速的原因。在过去的几年里,一个15英寸以上的TFT模组,在需要8张到14张COG柔性电路板的同时,也需要4张到6张起连接作用的FPC(但目前出于降低成本的考虑,连接FPC已被取消,并且承载驱动IC的FPC数量也有所减少)。而COG方式的FPC,目前主要控制在Nitto、SONY等日系大厂,而其他的连接FPC,则主要由我国台湾省及内地的工厂进行加工。

　　顾志明又说："由于COF(Chip On Film或Chip On Flexible,即把驱动IC制作在FPC上)及COG方式对FPC有较高的技术要求,
使得TFT用FPC不但洛阳纸贵,每平方米的市场价格能达到500美元～600美元,而且在提升生产良品率方面的障碍,也使不少中小型FPC企业望洋兴叹。"

　　由于TFT在TV、笔记本和监视器上的广泛应用,其不可限量的市场空间也将对PCB与FPC产生不可忽视的影响。

　　仅在2005年,1.2亿台的中大尺寸TFT显示(10英寸以上),带动了将近5亿块双面或多层PCB的市场,以及10亿块以上的FPC的需求,由此可见,TFT与PCB行业有着紧密而互利的关系。

　　正是如此,仅广东省就有将近60家不同背景的企业资金已经进入或准备进入FPC产业。

      现阶段OLED用PCB量较小

　　在主动发光显示器件中,还有一种与PDP类似的产品———Organic Light Emitting Display(OLED),即有机电致发光显示器。

　　TCL部品事业部OLED研究所所长付东介绍说,在大尺寸OLED的制作上,PCB的布线比较密集。

　　“OLED模块,与TFT或STN并没有太多的差别或特殊性。”付东介绍说,“一种是采用STN的COF+PCB方式,另一种是在大尺寸OLED上,由3块到4块PCB与若干FPC组合而成的方式。目前由于OLED本身显示尺寸的原因,因此对PCB的需求数量和面积还不是很大。”

　　现阶段,OLED是争议最大的一种显示,由于其显示色彩逼真、饱和度高、亮度不错,并能实现刚性到柔性的显示模式,因此乐观者说OLED是未来取代TFT与PDP等显示器的唯一霸主,从TV到监视器,甚至到传统的纸张,OLED无不能一一代替;而悲观者则说,由于其RGB色彩寿命的不一以及制作密闭性和水蒸气对寿命的影响等,其使用寿命远远小于TFT、PDP及STN产品。因此,无论是三星,还是先锋,以及台湾省的铼宝、悠景无不在产业初期吃尽苦头。但2004年～2005年MP3的快速增长,大大带动了OLED的产业化与商品化的进程,并创造了去年6000万个出货的历史新高。(作者为清溢精密光电(深圳)有限公司副总经理)

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    TN/STN LCD与PCB

    TN LCD和STN LCD显示器自身并不能发光,因此相应电路的主要作用就是提供电压,决定每个像素下液晶分子的偏转,以及为背光等器件提供阻容等服务。根据上海海晶电子有限公司的总工程师涂亚,以及北京京东方现代电子有限公司工程部长朱墨雨的介绍,在TN LCD和STN LCD所用的PCB中,经历了以下的几种模式：

　　单PCB方式

　　在最早的TN LCD中,所有的驱动IC及无源器件都是制作在一张普通的双面PCB上,同时,利用一张压电薄膜实现电路板与LCD之间的连接。

　　这种显示主要运用在只有简单功能的固定显示产品当中,例如工业仪器仪表、固定电话、医疗器械等。目前这样的模式已经很少使用。

　　COG方式
　　随着TN与STN产品在手机、MP3等便携移动产品上的大量使用,增加功能种类,降低产品重量成为一种新的要求,由此,将驱动IC制作在LCD玻璃之上,并提高PCB等承载电路板的科学利用,便成为一种有效的选择。于是COG(Chip On Glass)方式便在TN、STN LCD上应运而生。这种模组方式是使用COG方式将LCD的驱动芯片由原来的PCB上转移到LCD玻璃上,并使用柔性电路板将IC与电路主板进行连接,从而提高了主板的利用空间。

　　每种COG模组,基本都使用一张四层或六层的PCB带一张柔性电路板的方式。

　　COF方式

　　目前,在移动产品上使用最多的STN模组方式是Chip On Film或Chip On Flexible,即把驱动IC制作在FPC上,甚至一些无
源器件,例如电容、电阻等,也制作在FPC上,这种做法不但能大大提高柔性电路板与PCB的使用效率,使移动产品能更加有效地提高效能,同时也可以大大降低产品的重量,从而实现“轻、薄、巧”的目的。