Winstar研發團隊提供替代方案優化產品

 

自COVID-19 疫情大爆發時，當時全球多數國家實施大規模的封城鎖國政策，汽車廠對後續市場需求信心不足，誤判局勢、減單甚至取消訂單情況；半導體晶圓廠因此將多數晶片產能都轉移生產民生消費電子晶片；因疫情關係新商機崛起如遠距工作及遠距教學，加上通路商庫存回補，因應遠距工作模式全球的雲端伺服器、視訊設備需求暴增。疫情時代醫療體系建設帶動醫療設備市場需求強勁，因COVID-19 宅經濟發威，帶動遊戲機及電競筆電大賣。再者，5G手機快速普及，AI雲 端運算、比特幣等加密貨幣採礦設備等讓晶圓需求更旺盛，而汽車產業快速復甦尤其是電動車需求更強勁，各國政府推出振興經濟方案，市場需求出現反彈，各類廠商瘋狂追加訂單。在此時供需配置不當情況下，衝擊到面板廠IC供貨短缺情況，造成價格上漲，甚至缺IC供應的窘境，晶圓廠產能滿載，因此很多IC型號面臨停產或減產。

面對IC EOL或是減產此情況，華凌產品研發提出有效益解決方案，不變更原有顯示器與相關硬體下，以最少變動成本，協助客戶維持優質產品持續行銷市場。

例如以華凌標準品WO12864D3為解決方案之實施例說明。原STN-LCM設計採用IC ST7565P標準的升壓電路，以4倍壓或5倍壓的設計為最普遍。當IC ST7565P發生供貨不穩定時，甚至缺料時，評估IC ST7567為替代用料方案，以最少成本，來解決缺料窘境。

ST7565P與ST7567都是單晶片點陣 LCD 驅動IC，繪圖型最常使用的COG IC，可直接連接到微處理器總線。 8位並行或存儲微處理器，發送的串行顯示數據在內部顯示數據 RAM 和晶片生成一個LCD 驅動信號獨立於微處理器。晶片包含 65x132 位的顯示數據RAM與一一對應LCD 面板像素和內部 RAM 位之間，可以實現高度自由的顯示。顯示區域可水平擴展，使用主/從功能。豐富的嵌入式電路（2~6倍升壓器）電路，具有 LCD 電壓對比度控制的 V0 調節器，帶有偏置選擇和 R-C 的調整、電壓跟隨器振盪電路。可創建顯示功耗最低的系統用於高性能便攜式設備的外部組件。

ST7567在基本功能上，與ST7565P相近；在驅動能力上，並不小於ST7565P；在周邊電路計上，相對較為簡單。二者就硬體與軟體功能上的比較差異，如下二表所示：

表(1) 硬體比較:

 

表(2) 軟體比較:

 

如圖一(a)所示，左半部為IC ST7565原始倍壓電路設計。今在不變動硬體周邊線路，及在PIN腳數不改變的條件下，採用右半部IC ST7567設計，將原IC ST7565P的CAP2+/-變更為IC ST7567所需的V0與XV0；將原IC ST7565P的V4變更為VG；其餘在IC ST7567不需使用的腳位，都設定為NC，或不連接線路到IC ST7567中。

 

另外，二者IC在電路上之電容設計考量點有所不同，原設計IC ST7565P的CAP2+/-橋接電容值為2.2μF，新設計IC ST7567的建議電容值為0.1μF，在使用上並不影響顯示效果。電容值較大，只會影響充放電時間，這個時間是非常的短，實際測試結果，如圖二所示。

 

在實際產品使用上，使用電容值2.2μF，在放電速度是很快，但並不會造成在關機時有殘影現象。如果有發生關機時殘影，就建議將電容改為0.1μF，或是在電路上加一顆電阻器，進行放電即可改善 。示意圖如圖三所示。

 

考量軟體在倍壓設定方式，IC ST7567可相容原IC ST7565P的原始設定方式。如下二表所示。

考量在LCD顯示對比電壓部份，二顆IC軟體設定也是可以相同。但是，畢竟二者原始設計上還是不同的IC，因此，依實際顯示效果，還是需要調整到最佳顯示對比效果。如下表所示。

再以華凌標準品WO12864H為解決方案之實施例二，如圖四所示。採用IC ST7567周邊電路的設計上，相對簡單，只需要兩顆電容（建議電容值為C1=0.1μF及C2=0.1μF）即可；升壓的倍數上，只需在軟體初始化的時候，設定為4倍壓或5倍壓即可。經由FPC設計，配合客戶原有周邊電路上的電容使用，使客戶端可以在不改硬體電路下直接替代使用，設計應用上相當有優勢與簡便。

 

面對疫情衝擊的瞬息萬變，華凌研發團隊，與客戶站在同一陣線，一起面對挑戰，提出解決方案，協助客戶解決問題，STN多款產品IC型號面臨減產導致交期長，華凌研發團隊開發替代型號採用交期較短的IC，以下是型號對照表供客戶做選擇。