20世纪60年代,首个液晶显示面板(LCD)问世,伴随着LCD的商业化落地,液晶显示逐渐成为未来显示技术的主流。随着通信技术的迅速发展以及数码设备的普及,显示技术逐渐向高密度、高分辨率、轻薄化等方向发展。1987年,柯达公司以双层有机电致发光器制造出低电压高效率光发射器,OLED至此走上了商业化之路。近年来,显示技术遍地开花,新一代显示技术MicroLED以其使用寿命更长、性能更佳等优势,被业界视为显示技术未来发展的方向。

在显示技术蓬勃发展的过程中,显示驱动芯片市场也不遑多让。显示驱动芯片的性能对面板的输出显示效果具有直接影响。现阶段,国内面板产业链日趋成熟和完善,而驱动芯片的市场占有率仍然较低,国内配套设施也处于起步阶段,亟需以创新突破解决国内“缺芯少屏”的现状,踢开显示面板国产化临门一脚。

显示驱动芯片需求持续上涨

2020年以来,全球半导体供应链受到疫情冲击,成熟制程产能持续紧缺。另一方面,宅经济引发了数码产品、消费电子产品销量上涨,显示驱动芯片处于持续供不应求的状态,价格也逐步攀升。从CINNO Research数据来看,预计2021年全球显示驱动芯片(含TDDI+DDIC)市场规模为138亿美元,同比增长55%。价格上涨成为全球显示驱动芯片市场规模增长的主要因素。

图源:华西证券

据Omdia数据显示,2020年,全球显示驱动芯片需求量达80．7亿颗(包含TDDI+DDIC)。预计未来几年,全球显示驱动芯片出货量呈现稳定增长态势,到2024年出货量将有望突破90亿颗。从应用领域划分来看,显示驱动芯片以显示器市场为主,其中,液晶电视、智能手机等终端应用占比最高,且需求持续强劲。

图源:华西证券

显示驱动IC技术迭代

一块面板若要实现优秀的影像显示效果,必然离不开显示驱动芯片的协助。显示驱动芯片能够控制显示面板中各像素电极的导通,其性能直接关系到显示面板分辨率、刷新率的高低,对面板显示效果起到决定性作用。现阶段,显示驱动芯片主要以LCD TDDI(触控与显示驱动器集成)和OLED DDIC为主流方向。

TDDI通过对主板信息的模拟数字处理和算法处理,控制输出电压,调整液晶分子偏转角度,从而控制屏幕显示效果。TDDI凭借一体化架构减少了显示噪声,提升了整体感应灵敏度,能够满足智能手机市场对轻薄化、全面屏的需求。跟随电路结构设计优化的步伐,TDDI显示驱动逐渐与触控电路交错分布(interlace),以此缩小芯片尺寸,降低整体成本。

OLED DDIC专注于驱动OLED显示面板,能够在OLED轻薄化、弹性与可折叠需求下提供广色域、高保真的影像显示功能。TrendForce数据显示,智能手机AMOLED面板渗透率持续提升,预计2021年AMOLED机型比重提升至39%。中小型OLED市场占有率逐年增加,下游市场也从智能手机逐步扩大至平板电脑、笔记本电脑等领域。早在去年,三星便宣布关闭LCD产线,将更加专注OLED的研发和创新。今年,坚持LCD路线的苹果也已经全面转向OLED。OLED显示驱动芯片市场仍然处于放量上升期,预计2023年市场规模可达27．71亿美元。

本土企业的进击

近年来,中颖电子、格科微、集创北方等国内企业纷纷加紧布局显示驱动芯片领域,并取得了不少成果。中颖电子成立以来专注于显示驱动芯片的设计和研发工作,该公司已经与辉光电、京东方等合作研发了多款AMOLED显示驱动芯片。格科微已经推出了FHD LCD驱动芯片,旗下TDDI芯片获得了终端客户一致认可。其显示驱动芯片已经搭载于联想、HP、小米、诺基亚等主流品牌中,广泛应用于智能手机、可穿戴设备、汽车电子等众多领域。集创北方则推出了将触控与显示驱动整合(ITDTM)的单芯片方案,显示驱动与触控一体化芯片(TDDI芯片)实现了智能移动设备90Hz高帧频刷新率方案,为客户提供更加灵敏流畅的触控体验。

总体而言,对标国际水准,国内厂商在芯片性能、市场占比等方面仍存在一定差距。但国内市场大环境使然,显示驱动芯片产业乃至中国半导体产业的国产化替代趋势不可逆转。在政策驱动下,本土芯片设计企业持续以自主研发为驱动,不断夯实内功,结合中芯国际、晶合集成对显示驱动芯片晶圆代工的推动作用,国产显示驱动芯片产业链正在逐步完善和优化。