《電子技術(shù)應(yīng)用》
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在AMOLED的風(fēng)潮下,,國產(chǎn)顯示驅(qū)動(dòng)正迎來發(fā)展東風(fēng)

2022-03-31
來源:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: AMOLED 顯示驅(qū)動(dòng) 華為

隨著中國大陸面板廠商的日益崛起,在2020年就占據(jù)全球LCD一半的市場份額,,全球顯示面板產(chǎn)能的區(qū)位轉(zhuǎn)移趨勢明顯,。中國大陸在承接全球顯示面板產(chǎn)能的同時(shí),龐大的消費(fèi)市場也成為推動(dòng)顯示驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力,。

最近,,華為宣布成立專屬部門,切入顯示驅(qū)動(dòng)IC領(lǐng)域,。3月24日,,國內(nèi)本土驅(qū)動(dòng)芯片封測龍頭合肥新匯成微電子股份有限公司于科創(chuàng)板過會(huì)。在顯示驅(qū)動(dòng)芯片封裝出貨量上,,匯成股份是2020年的中國第一,、全球第三。

國產(chǎn)顯示驅(qū)動(dòng)正迎來發(fā)展東風(fēng),。

什么是顯示驅(qū)動(dòng)IC,?

2017年iPhone X的上市讓智能手機(jī)進(jìn)入全面屏?xí)r代,2018年蘋果推出的三支手機(jī)也都是全面屏設(shè)計(jì),,其他中國智能手機(jī)品牌OPPO,、vivo、華為與小米同樣在高端機(jī)型中多將采用全面屏設(shè)計(jì),。

過去的兩年,,全面屏幾乎成為手機(jī)ID設(shè)計(jì)的第一要素,為此“窄邊框+高屏占比”的解決方案層出不窮,,折疊屏也是“全面屏”的方案之一 ,。

2021年前三季度,折疊屏手機(jī)的出貨量達(dá)260萬臺(tái),,環(huán)比增長215%,,同比增長480%,預(yù)計(jì)到2022年,,折疊屏手機(jī)市場的出貨量將達(dá)到1750萬臺(tái),。這對于與手機(jī)、平板等終端的顯示屏功能最為緊密的顯示驅(qū)動(dòng) IC提出的更大的需求,。

顯示驅(qū)動(dòng)IC主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電流或電壓,、控制屏幕畫面,是顯示面板成像系統(tǒng)的重要組成部分,。顯示驅(qū)動(dòng)IC與顯示面板高度相關(guān),,按類型分大致可以分為LCD驅(qū)動(dòng)芯片、TDDI觸控顯示整合驅(qū)動(dòng)芯片和OLED驅(qū)動(dòng)芯片,。

根據(jù)CINNO Research相關(guān)數(shù)據(jù),, 2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)市場規(guī)模為138億美元, 相比2020年將增長55%,。

TDDI技術(shù)發(fā)展非常迅速,,從2014年概念提出到2018年市場火爆只用四年時(shí)間,F(xiàn)rost&Sullivan 統(tǒng)計(jì),,自2015年TDDI芯片首次問世以來,,其出貨量由0.4億顆迅速提升至2019年的5.2億顆。而如今最早提出TDDI方案的Synaptics也將其TDDI業(yè)務(wù)出售給了中國公司韋爾股份,。

TDDI是目前智能手機(jī)液晶面板的主流驅(qū)動(dòng)方案,,除去蘋果外,其他知名終端平板的液晶面板機(jī)型高比例采用 TDDI,。同時(shí),,在車載顯示領(lǐng)域TDDI市場也日趨成熟。面板廠商正在為車載顯示器積極開發(fā) in-cell 觸控集成方案,,芯片廠商在 2020 年起逐步開始量產(chǎn) TDDI 解決方案,。

TDDI主要應(yīng)用在智能手機(jī)LCD屏上,對于AMOLED屏幕更多的則是使用AMOLED驅(qū)動(dòng) ,。

AMOLED顯示具有比傳統(tǒng)LCD顯示更強(qiáng)的顯示亮度,,更廣的顯示色域和更高的對比度,而且可以實(shí)現(xiàn)曲面和折疊,,近年來在智能手機(jī)和智能穿戴領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。

從2017年蘋果導(dǎo)入On-Cell AMOLED開始,減少了In-Cell LCD屏幕的需求。2021年全球智能手機(jī)市場中AMOLED面板滲透率同比增加約7.5個(gè)百分點(diǎn),,AMOLED智能手機(jī)市場進(jìn)一步增長,,占比將超過40%。

顯示驅(qū)動(dòng)IC苦于代工產(chǎn)能

由于顯示產(chǎn)品的多樣性,,顯示類驅(qū)動(dòng)IC的制程范圍較廣,,其主要產(chǎn)品涵蓋了28nm-150nm的工藝段。用于LCD手機(jī)和平板的集成類TDDI制程段在55-90nm,,用于AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的制程段相對先進(jìn)使用28nm-40nm,。

ICViews采訪專業(yè)人士了解到,目前國內(nèi)顯示驅(qū)動(dòng)IC發(fā)展問題在于制造,。由于國內(nèi)晶圓廠的制程限制,,無法跟上高端芯片的生產(chǎn)、制造,。在量產(chǎn)時(shí),,芯片良率差距極大。

大陸目前較為成熟的TDDI芯片其良率在88%,,中國臺(tái)灣的聯(lián)電則能達(dá)到98%的良率,。

國內(nèi)投產(chǎn)28nm AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片良率在40%左右,但理論上看,,晶圓廠能夠批量生產(chǎn)的條件是要求芯片良率至少達(dá)到7成或8成以上,。

除去制造,產(chǎn)能同樣是顯示驅(qū)動(dòng)IC的一大問題,。顯示驅(qū)動(dòng)IC在其所在的電子產(chǎn)品中所占成本約為10-15%,,雖然是顯示屏成像系統(tǒng)的重要部分,但因芯片嵌入數(shù)量較多,,在芯片設(shè)計(jì)行業(yè)中屬于毛利較低產(chǎn)品,。

去年傳出華為自研40nm OLED驅(qū)動(dòng)IC芯片或由中芯國際代工時(shí),就有業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂由于DDI芯片利潤較低,,可能會(huì)影響到中芯國際的毛利率,。

在產(chǎn)能緊張的階段,由于其低毛利的特點(diǎn),,往往被晶圓代工廠擠壓產(chǎn)能,,制程內(nèi)的其它品類IC的晶圓消耗也會(huì)影響DDIC的供給。例如在面對工藝同樣集中在28-40nm的MUC芯片,,晶圓代工廠會(huì)優(yōu)先選擇利潤率更高的MUC,,而不是DDIC。

隨著面板制造產(chǎn)能向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,,大陸已經(jīng)奠定了全球面板制造中新的地位,,因此大陸市場也成為全球驅(qū)動(dòng)芯片的主要市場,。

在AMLOED方面,中國的半導(dǎo)體公司有集創(chuàng)北方,、奕斯偉,、華為海思和豪威科技,正積極參與AMOLED驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù),。但目前,,只有五家晶圓代工廠商能夠?yàn)镠V 40納米和28納米制程的AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片提供成熟的產(chǎn)能,,即三星,、聯(lián)電、臺(tái)積電,、Global Foundries和中芯國際,。

因此,留給他們的晶圓代工選擇是有限的,,中芯國際成為他們的關(guān)鍵資源,。這幾家智能手機(jī)AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片正在進(jìn)行樣品輸出或驗(yàn)證,因此最快也要到2022年第二季度以后才能進(jìn)行量產(chǎn),。

另外,,AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)難度也相對較高。以中穎電子AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片為例,,雖然中穎電子早在2015年就推出FHD AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片樣品,,而且過去五年不斷改版,不斷升級,,但是中穎電子至今還在停留在FHD階段,,可見 AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片有一定技術(shù)難度。

本土芯片廠商,,華為參戰(zhàn)

現(xiàn)階段,,國內(nèi)面板產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟和完善,而驅(qū)動(dòng)芯片的市場占有率仍然較低,,國內(nèi)配套設(shè)施也處于起步階段,。

中國共有24家企業(yè)從事顯示驅(qū)動(dòng)的研發(fā),按區(qū)域分布來看,,集中度較高,,排第一第二的分別是廣東和中國臺(tái)灣,廣東有10家,,中國臺(tái)灣7家,,上海3家,北京兩家,,江蘇1家,,香港1家,這些省市中除了北京以外,基本都分布在沿海一帶,。

中穎電子在2011年開始研發(fā)OLED驅(qū)動(dòng)芯片,,是我國較早開發(fā)布局 OLED 產(chǎn)品的廠商之一,目前研制的AMOLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要為55nm制程及40nm制程,。并且中穎電子還在2016年成立子公司芯穎科技,,專注從事顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)。

在今年的業(yè)績報(bào)告會(huì)上,,中穎電子表示其計(jì)劃在年中推出前裝品牌市場規(guī)格要求的手機(jī)屏AMOLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片,。

集創(chuàng)北方成立于2008年,專注顯示控制芯片的設(shè)計(jì),。2018年推出第一顆國產(chǎn)TDDI芯片并實(shí)現(xiàn)在知名終端品牌客戶的量產(chǎn),、于2019年推出國內(nèi)第一款支持低至0.4mm pitch的mini-LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片、于2020年推出國內(nèi)第一顆支持4K分辨率的中大尺寸顯示驅(qū)動(dòng)芯片,、于2021年推出國內(nèi)第一款在頂級品牌客戶量產(chǎn)的AMOLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片等,。

2019年,新相微進(jìn)入華為手機(jī)供應(yīng)鏈,。此前,,新相微為京東方上游客戶。目前,,新相微擁中小,、大尺寸的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)芯片,以及智能手機(jī)AMOLED 驅(qū)動(dòng)芯片,。8月底,,新相微向上海證監(jiān)會(huì)提交輔導(dǎo)備案,擬前往科創(chuàng)板上市,。

中微半導(dǎo)體(深圳)股份有限公司成立于2001年,,是集成電路(IC)設(shè)計(jì)企業(yè),專注于數(shù)?;旌闲盘栃酒?、模擬芯片的研發(fā)、設(shè)計(jì)與銷售,。

格科微已經(jīng)推出了FHD LCD驅(qū)動(dòng)芯片,,旗下TDDI芯片獲得了終端客戶一致認(rèn)可。其顯示驅(qū)動(dòng)芯片已經(jīng)搭載于聯(lián)想,、HP,、小米、諾基亞等主流品牌中,,廣泛應(yīng)用于智能手機(jī),、可穿戴設(shè)備,、汽車電子等眾多領(lǐng)域。

吉迪斯是國內(nèi)最早研發(fā)商業(yè) AMOLED 顯示主控芯片的團(tuán)隊(duì),。2016 年第二季度,,國內(nèi)最早量產(chǎn)HD 剛性屏 AMOLED 顯示主控芯片;2018 年 9月聯(lián)手國內(nèi)晶圓代工龍頭企業(yè)中芯國際正式量產(chǎn) 40nm QHD 柔性 AMOLED 智能手機(jī)面板驅(qū)動(dòng)芯片,。

昇顯微成立于2018年,,是一家專注于智能手機(jī)和智能穿戴設(shè)備AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片的無晶圓集成電路設(shè)計(jì)公司。2018年11月昇顯微研發(fā)出第一顆芯片流片,,是當(dāng)時(shí)世界上同類型的芯片中尺寸最小的一款,。2019年8月昇顯微研發(fā)出可量產(chǎn)芯片流片,并在2020年4月通過一流AMOLED屏廠驗(yàn)證通過,,實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)出貨 ,。

華為要做顯示驅(qū)動(dòng)IC的消息早有傳言,。業(yè)內(nèi)傳聞2019年底海思首款OLED驅(qū)動(dòng)芯片就已經(jīng)成功流片,,2021年也有人稱,華為OLED驅(qū)動(dòng)芯片已經(jīng)完成試產(chǎn),。據(jù)業(yè)內(nèi)人士稱,,由于其制程達(dá)到28nm,以中芯國際目前產(chǎn)能飽滿的情況可能短時(shí)間內(nèi)很難量產(chǎn),。

前不久,,華為再次任命10名預(yù)備軍團(tuán)長中,唯一一個(gè)芯片預(yù)備軍團(tuán)就是顯示芯核,。顯示芯核預(yù)備軍團(tuán)長羅琨1999年9月入職華為,,是海思顯示總經(jīng)理,軍團(tuán)具有很高的獨(dú)立性,,直接向任正非和輪值董事長匯報(bào),。這無疑表現(xiàn)出華為進(jìn)軍顯示驅(qū)動(dòng)IC的決心。

國產(chǎn)廠商新機(jī)遇——AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片

隨著AMOLED產(chǎn)能釋放,,華為,、小米、OPPO等中國品牌都在導(dǎo)入國產(chǎn)AMOLED,,蘋果,、三星等國外品牌也在測試驗(yàn)證國產(chǎn)AMOLED,中國AMOLED產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入規(guī)?;偁幍碾A段,。

技術(shù)的變革則給相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供了洗牌的機(jī)會(huì),也是我國本土芯片廠商切入AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)鏈的一個(gè)有利時(shí)機(jī),。

AMOLED屏和芯片的設(shè)計(jì)難度并沒有提高,,這給了后發(fā)者追趕超越的機(jī)會(huì),。

集創(chuàng)北方科技股份有限公司OLED事業(yè)部總經(jīng)理劉宏輝表示,AMOLED驅(qū)動(dòng)IC與LCD 在作用原理上有相似之處,,都是通過MIPI/SPI等接口接收主控芯片發(fā)送的數(shù)據(jù)指令,,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換為屏幕可接收的電信號,,按照一定的順序及邏輯關(guān)系送入到AMOLED顯示屏中,,從而顯示出炫彩的需求畫面。

目前國內(nèi)進(jìn)入AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的廠商大多采用資本并購的方式,。比如京東方就入股了新相微電子,。其中中穎電子早在2015年就與和輝光電合作開發(fā)了AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片,實(shí)現(xiàn)了首個(gè)AMOLED國內(nèi)量產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈合作,。2013年維信諾與晶門科技研制成功中國大陸首顆AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片,。

及時(shí)切入AMOLED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,避免早期投資由于產(chǎn)業(yè)不成熟和市場缺乏導(dǎo)致大量資金和資源消耗,;充分利用產(chǎn)業(yè)界多年積累的研發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),,合理規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),少走彎路,,降低研發(fā)和量產(chǎn)成本,。

在AMOLED的風(fēng)潮下,國產(chǎn)顯示驅(qū)動(dòng)IC廠商順風(fēng)而起,,迎來下一個(gè)大轉(zhuǎn)機(jī),。




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