表1示出PDP清晰度與驅(qū)動(dòng)器IC使用量的參照例。從該表可知,使用數(shù)量更多的數(shù)據(jù)IC的多輸出化對(duì)減少PDP中的總使用量是有效的,今后如高清型成為主力產(chǎn)品,不僅從成本方面而且從驅(qū)動(dòng)器的穩(wěn)定供給方面看,預(yù)料都必須多輸出化。
當(dāng)前,數(shù)據(jù)IC一直在進(jìn)行多輸出化。以NEC電子公司為例,96、192、256輸出的產(chǎn)品都在批量生產(chǎn),而96輸出產(chǎn)品將逐漸轉(zhuǎn)向192和256輸出的產(chǎn)品。
至于驅(qū)動(dòng)電壓都沒(méi)太改變,實(shí)際驅(qū)動(dòng)電壓為60~70伏,今后幾年也幾乎不會(huì)變。輸出電流一般采用15~40毫安。
輸入信號(hào)RSDS化與時(shí)鐘雙緣化
輸入數(shù)據(jù)信號(hào)目前有對(duì)應(yīng)RGB的3、6位輸入和沿襲64輸出的4位輸入,根據(jù)采用哪種信號(hào),又有輸出數(shù)為96、192輸出和64、128、256輸出兩種體系之分。
就今后數(shù)據(jù)輸入方法的動(dòng)向而言,正在研究采用差動(dòng)輸入的RSDS(減小擺動(dòng)差分傳信)之類的低振幅信號(hào)高速接口。能否像已用在LCD驅(qū)動(dòng)器中那樣取得進(jìn)展,因驅(qū)動(dòng)方法不同而尚難預(yù)料。比起高速化來(lái)說(shuō),如以改善信號(hào)低振幅化產(chǎn)生的EMI(電磁干擾)特性為主要目標(biāo)的話,便有采用之可能。
數(shù)據(jù)輸入如由較少的線數(shù)實(shí)現(xiàn)可望減少PDP內(nèi)的接線,但為此,把同樣的數(shù)據(jù)量傳送到芯片便必須高速地進(jìn)行。比如要把6條數(shù)據(jù)輸入減為3條,以6條時(shí)的2倍數(shù)據(jù)傳送速度便可3條輸入了。在這種情況下,辦法是以2倍時(shí)鐘頻率讀入。但要把最大時(shí)鐘頻率提高到2倍,由于需要與之相應(yīng)的細(xì)微化工藝,與高壓電路相結(jié)合的PDP驅(qū)動(dòng)器工藝開(kāi)發(fā)并非易事。而且由于還擔(dān)心EMI的問(wèn)題,與前述RSDS研究相結(jié)合雖是一個(gè)辦法,但對(duì)差動(dòng)輸入的RSDS在2倍頻率下信號(hào)線數(shù)還是一樣多,故減少信號(hào)線數(shù)而采用的優(yōu)越性很小。
NEC電子的mPD16347產(chǎn)品通過(guò)采用雙緣時(shí)鐘,在過(guò)去同樣的時(shí)鐘頻率下就能實(shí)現(xiàn)2倍的數(shù)據(jù)讀入。該產(chǎn)品的最大時(shí)鐘頻率為60MHz,由于能進(jìn)行單緣和雙緣的選擇,比之過(guò)去的mPD16342單緣40MHz,同樣的數(shù)據(jù)輸入線數(shù)便可傳送3倍的數(shù)據(jù)。
安裝形式由HIC變?yōu)?/SPAN>TCP
7、8年前,數(shù)據(jù)IC采用了QFP(四邊扁平封裝),其后約6年前因增大安裝密度和確保散熱能力而進(jìn)展到帶鋁散熱片的HIC(混合IC)�；谟≈频装宓姆庋b采用了COB(板上芯片)、不用印制板的FPC(柔性印制電路)與鋁片結(jié)合的COM(金屬上芯片)或帶鋁片的COF(柔性膜上芯片)等,至今一般都采用COM形式的驅(qū)動(dòng)器組件。
考慮到包括大量生產(chǎn)、穩(wěn)定供給、構(gòu)件的運(yùn)送及庫(kù)存在內(nèi)的成本降低,NEC電子公司從2001年開(kāi)始改用了TCP(帶式載體封裝),參見(jiàn)圖1數(shù)據(jù)IC封裝形式路線圖。通過(guò)TCP化,便能從過(guò)去HIC那樣的緩焊變?yōu)橛?/SPAN>TAB(帶條自動(dòng)粘合)的整體接合,因此,專為TCP開(kāi)發(fā)的mPD16347中芯片的焊接填充間距較過(guò)去縮小近30%,對(duì)芯片的小型化也發(fā)揮了作用。
在TCP化之初,尚未開(kāi)發(fā)TCP專用芯片,不得已裝了2個(gè)96輸出驅(qū)動(dòng)器芯片,后來(lái)隨著192輸出的mPD16347的開(kāi)發(fā)便采用一個(gè)芯片了。在2003年IDW(國(guó)際顯示器研討會(huì))上發(fā)表的256輸出的數(shù)據(jù)IC也是單芯片的例子。
在推進(jìn)TCP化時(shí)解決發(fā)熱問(wèn)題非常重要。一個(gè)辦法是抑制發(fā)熱本身,另一個(gè)辦法便是采用散熱機(jī)構(gòu)。降低發(fā)熱需要從驅(qū)動(dòng)方法和芯片工藝兩個(gè)方面下手。從驅(qū)動(dòng)方法上可考慮驅(qū)動(dòng)電壓的低壓化及引入功率回收驅(qū)動(dòng)器,此外還有減少寫入次數(shù)等。從芯片工藝上可采用對(duì)功率回收特性極佳的粘貼型SOI(硅絕緣體)與溝道隔離相結(jié)合的電介質(zhì)隔離工藝。由于高的功率回收效率及其它驅(qū)動(dòng)方法的效用,即使對(duì)發(fā)熱不利的單芯片化也能實(shí)現(xiàn)不用特殊的散熱機(jī)構(gòu)。
采用簡(jiǎn)單的散熱機(jī)構(gòu)也可實(shí)現(xiàn)TCP化,過(guò)去的HIC是單個(gè)狀態(tài)下裝上散熱片,而TCP是整體地裝上能多芯片同時(shí)散熱的機(jī)構(gòu),既獲得了TCP的優(yōu)點(diǎn)還實(shí)現(xiàn)了元件單價(jià)的降低。
就自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)看,HIC是單個(gè)傳送,而TCP為卷軸傳送(參見(jiàn)圖2)。生產(chǎn)設(shè)備中可以卷軸傳送的TCP顯然比單個(gè)傳送的HIC生產(chǎn)能力提高,更易于適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)線。
PDP驅(qū)動(dòng)器今后的課題
PDP驅(qū)動(dòng)器尋求的新功能之一是過(guò)溫檢測(cè)電路。在消耗功率變化大的數(shù)據(jù)IC的情況下,連續(xù)的重負(fù)荷顯示時(shí)為保護(hù)芯片不致超過(guò)其一定的芯片溫度,需要檢測(cè)超過(guò)門限溫度的信號(hào)輸出功能。mPD16347中裝設(shè)有這種功能,它對(duì)使用高電壓可能達(dá)到高溫的PDP驅(qū)動(dòng)器IC很有效。為降低芯片成本,NEC電子公司對(duì)mPD16347的部分規(guī)格進(jìn)行了簡(jiǎn)化,目前192輸出數(shù)據(jù)IC的2個(gè)新品種mPD16348和mPD160300正在開(kāi)發(fā)中。
掃描IC目前以64輸出的QFP為主流,它主要采用了具高散熱能力的熱播散器或代替它而增添了高散熱性能機(jī)構(gòu)的封裝。在特性方面正在向高耐壓和大電流化發(fā)展。耐壓最大額定值為160V上下,高壓輸出的吸收端電流能力要求400~1000mA,源端能力要求25~100mA。掃描IC曾有過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓低,使用額定100V左右IC的時(shí)期,但其后隨著屏板大型高清化,成品率提高及高畫質(zhì)化的潮流而提高,而且以低功耗化為目的有利于改善發(fā)光效率的放電氣體的Xe分壓提高,結(jié)果放電電壓增高,掃描IC的驅(qū)動(dòng)電壓還有上升的趨勢(shì)。
另外,由于屏板的大型化及維持放電發(fā)光時(shí)掃描電極電位的保持,也有要求大驅(qū)動(dòng)電流能力的趨勢(shì)。如上所述,吸收端要求具1A級(jí)能力的IC,作為輸出元件,其主流已從過(guò)去的DMOS(雙擴(kuò)散MOS FET)轉(zhuǎn)向每單位面積電流能力優(yōu)越的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。
關(guān)于芯片的元件隔離方式,可以采用PN結(jié)隔離和SOI與溝道隔離相結(jié)合的電介質(zhì)隔離,但后者為主流。因?yàn)樵谳敵鍪褂酶吣蛪涸?/SPAN>PDP驅(qū)動(dòng)器中,用PN結(jié)隔離會(huì)使隔離區(qū)域占芯片表面的面積較大。此外掃描驅(qū)動(dòng)器通常的驅(qū)動(dòng)方法是讓芯片的接地電位(GND)變化來(lái)實(shí)現(xiàn)功率回收驅(qū)動(dòng),故對(duì)確保鎖定及高的功率回收率有利的電介質(zhì)隔離有效。
PDP驅(qū)動(dòng)器IC隨著PDP設(shè)備生產(chǎn)臺(tái)數(shù)的增長(zhǎng)和高清化的進(jìn)展,預(yù)料將進(jìn)一步需要大量穩(wěn)定的供給,故必須確保生產(chǎn)能力更高的生產(chǎn)線。由于TCP的采用實(shí)現(xiàn)了與LCD驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)線的共同化,這對(duì)生產(chǎn)數(shù)量急增的靈活應(yīng)對(duì)是有利的。此外,驅(qū)動(dòng)方法正在不斷進(jìn)步,也必將繼續(xù)開(kāi)發(fā)出適合各種驅(qū)動(dòng)方法的驅(qū)動(dòng)器,才能提供適應(yīng)市場(chǎng)需求的優(yōu)秀PDP驅(qū)動(dòng)器IC�！�(易夫)
