揭秘显示驱动芯片,一年84亿颗需求,华为入局破解国产芯尴尬 智东西内参
显示驱动IC是显示屏成像系统的主要部分。主要是负责驱动显示器和控制驱动电流的功能。近年来国内面板产业链日益成熟,而驱动IC作为面板产业链最关键的环节,国内配套依然处于起步的阶段,无论是大尺寸的LDDI,LCD的TDDI还是OLED驱动IC国内企业占比依然较低。
本期的智能内参,我们推荐华西证券的报告《显示驱动芯—面板国产化最后1公里》,详解LED、OLED显示驱动芯片的技术特点和行业现状。
来源 华西证券
原标题:
作者: 孙远峰 等
一、需求暴增,显示IC也闹“芯片荒”
2020年,全球显示驱动芯片需求量达80.7亿颗(包含TDDI+DDIC)。
2020年受新冠肺炎疫情(COVID-19)影响,显示驱动芯片需求量实现同比两位数增长达80.7亿颗,其中大尺寸显示驱动芯片占总需求70%,而液晶电视面板所用驱动芯片占比大尺寸总需求的40%以上; 中小型显示驱动芯片占总需求30%,智能手机占比最高,LCD TDDI和OLED DDIC合计占比约20%; 2021年,终端应用增长依然强劲,同时由于电视面板的高分辨率趋势确立,2021年显示驱动芯片总需求将增长至84亿颗。
2018~2021E 驱动芯片应用占比(%)
在去年开始的“芯片荒”浪潮下,显示驱动IC也不可避免地受到了波及,根据TrendForce数据,目前已经有部分显示IC涨价30%。驱动 IC缺货,面板行业更是首当其冲,自去年 1 月到今年 3 月,电视 50 吋 LCD 面板涨价一倍,彭博分析师 Matthew Kanterman 预估 ,液晶屏幕价格将保持上涨至今年第三季度,目前显示驱动 IC 非常短缺。
2019~2024E 全球DDIC出货量(亿颗)
2020Q4年全球DDIC供应商份额(%)
2021年价格上涨为全球DDIC(TDDI+DDI)市场规模上升的主要推动力。 根据CINNO Research相关数据,2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)市场规模为138亿美元,相比2020年增长55%,其中:
在全球晶圆8寸产能增量有限情况下,尤其是90~150nm成熟制程节点产能短缺较为明显,供不应求情况下DDIC价格有明显上涨(价格带动DDIC营收规模增长~53%,出货量带动DDIC营收规模增长~2%);
2018年~2023年全球DDIC市场规模(亿美元)
预计2021年Q2 DDIC价格环比上涨(单位:美元)
在制程方面, 显示驱动IC制程范围较广,涵盖28nm~150nm工艺段,其中NB等IT和TV工艺节点为110~150nm; LCD手机和平板电脑的集成类TDDI制程段在55nm~90nm;AMOLED驱动IC的制程段较为先进为28nm~40nm; 依据DISCIEN相关统计,每个月显示驱动IC消耗晶圆约250~270K,约占全球Foundry产能的6%。
显示驱动IC芯片的产品制程种类
全球主要显示驱动芯片代工厂包括中国台湾地区台积电、联电、世界先进和力积电,韩国东部高科等,中国本土包括中芯国际、晶合集成等。
技术上, 屏幕显示驱动芯片封装技术主要有 COG、COF和COP。 三者主要的应用是实现手机或电视系统对其屏幕(LCD,OLED)的驱动控制,以及与其它系统例如主板FPCB、部件等的信号链接。 在全面屏趋势以前,基本上所有的手机都采用的是COG封装工艺,这种封装良品率高、成本低且易于大批量生产的直接优势。
在屏幕四边宽度上:COG>COF>COP,在屏幕成本上:COP>COF>COG。 COF和COP的柔韧特性能使屏幕的侧面区域(边框)设计变的更窄。但是只有使用OLED屏幕配合上COP封装才能够实现真正的四面无边框。
在COP里,DDIC直接固定在COP的柔性塑料基板上从而形成一个整体,这样一来COP的塑料柔性基板便可不受物理限制的在手机或电视边缘区域形成弯曲,从而进一步缩小边框达到近乎无边框的效果。
二、LCD驱动IC,TDDI是主流
电容屏驱动IC是电容屏工作处理的主体,是采集触摸动作信息和反馈信息的载体,IC采用电容屏工作的原理采集触摸信息并通过内部MPU对信息进行分析处理从而反馈终端所需资料进行触摸控制。
显示驱动芯片是面板的主要控制元件之一,主要功能为通过对屏幕亮度和色彩的控制实现图像在屏幕上的呈现。目前,LCD屏幕的驱动IC主要使用的是触控与显示驱动器集成(Touch and Display Driver Integration,简称TDDI )技术。
TDDI芯片将显示驱动芯片和触控面板芯片集合到一颗芯片当中,可以有效提高触控显示装置的集成度,使移动电子设备更轻薄、成本更低、显示效果更好。
TDDI技术
TDDI通过接收主板发送的信息,并将信息进行模拟数字处理和算法处理形成指令,再通过控制输出电压调整液晶分子的偏转角度,从而达到控制屏幕显示效果的目的。 原有的系统架构因为显示与触控芯片是分离的,这可能会导致一些显示噪声的存在,而TDDI由于实现了统一的控制在噪声的管理方面会有更好的效果。
TDDI优势:
1、 一流性能。显示触控一体化的系统架构减少了显示噪声,提供了一流的电容式触控性能,提升整体感应的灵敏度;
2、 外型更薄。有效提升屏占比满足手机薄型化窄边框的设计需求;
3、 降低成本。相较于传统的触控方案,TDDI 模组工艺流程简单。同时,集成化的 TDDI 可集成Force Touch、3D、指纹识别等功能;
4、简化供应链。简少了传统外挂式触控方案模组的组件数量及工艺步骤,使得良率提升,同时伴随着 TDDI 资源的不断丰富降低了系统总体成本。
TDDI劣势
1、较使用 TDDI 带来的系统总成本的降低,目前 TDDI 本身的成本远大于单一触控芯片加驱动芯片的成本总和;
2、需要更高的电压,增加功耗,在 IC 的制作流程上需要更多的 mask 及工艺程序;
3、随着市场终端对超载边框需求日益明确,由于 TDDI chipsize 变大而导致难以实现。
目前各大 TDDI 厂商均在与 Panel 厂商合作开发全 interlace架构 TDDI,这也为未来 TDDI 技术主要走向之一。 早期 TDDI 的架构为显示驱动部分与触控部分分开,驱动显示电路走线居中,触控部分分布两侧。 这样做带来的问题是芯片 chip size 变大,与 PanelBonding 时走线过多且复杂,从而增加了 TDDI 的物理成本。
随着手机终端超窄边框及低成本的不断诉求,IC 厂商不断优化电路结构设计,将驱动显示电路与触控电路交错分布(interlace),从局部 interlace到全 interlace。此项革新解决了 chip size 过大的问题,极大的缩小了芯片大小,降低物理成本。由于电路走线设计的简化也使得 Panel 设计优化,层数减少从而带来整体成本的降低。
驱动芯片工作电路结构设计示意图
近年来TDDI芯片,即显示驱动芯片和触控芯片整合的触控技术处于不断发展的阶段; 京东方公司在2019年6月14日提出了一项发明专利,用于解决现有的TDDI芯片在轻负载模式下触控时间段内出现空闲的问题。
Omdia预计2020年LCD触控和显示集成驱动芯片(TDDI)的出货量将达到8.73亿颗。其中, 智能手机:用于智能手机显示屏的TDDI出货量将达到7.81亿颗。 平板电脑:平板电脑TDDI快速渗透,2020年预计将达到8400万颗。 车载:汽车领域TDDI市场也逐渐成熟,预计今年的出货量将达到500万颗。
2020年LCD TDDI各领域出货量占比
2020年LCD TDDI各领域出货量占比
目前全球TDDI厂家主要有中国台湾地区的联咏、敦泰、奇景、谱瑞等,韩国三星、SiliconWorks等原驱动IC厂商也加码TDDI市场,中国大陆推出TDDI芯片产品的厂商主要为韦尔股份、集创北方、晶门科技、格科微。
三、OLED驱动IC,华为入局
OLED的驱动IC目前为DDIC (Display Driver Integrated Circuit,简称DDIC), 主要功能:控制OLED显示面板,配合OLED显示屏实现轻薄、弹性和可折叠,并提供广色域和高保真的显示信号。同时,OLED要求实现比LCD更低的功耗,以实现更高续航。
目前高端旗舰手机搭载On-cell技术的AMOLED面板,由于AMOLED面板结构与驱动方式和LCD完全不同, On-cell模式下触控显示同时工作会产生干扰, TDDI在AMOLED依然处于起步阶段。
智能手机OLED DDIC
2020 年 全 球 DDIC 市 场 规 模 为 19.37 亿 美 元 ,2020~2023年CAGR 12.7%,2023年市场规模增长至27.71亿美元。其中 5G智能手机换机周期,OLED加速渗透,手机为DDIC主要应用领域,预计到2023年手机DDIC市场规模为23.87亿美元;
高端TV采用OLED屏幕后带动DDIC市场增长,预计到2023年OLED TV DDIC市场规模为1.3亿美元。
依据TrendForce集邦咨询研究,2021年预计AMOLED手机机型比重大幅度提升至39%; a-Si /IGZO LCD机型需求依然强劲,预计全年比重仅微幅下滑至28%; LTPS LCD机型比重则持续受到压缩,预计比重将减少至33%,但其中LTPS HDLCD机型的规模有望逐渐增加。
2019年智能手机显示屏分类(%)
2020年智能手机显示屏分类(%)
2021年智能手机显示屏分类(%)
AMOLED驱动IC领域,韩国公司处于领先地位,具备技术优势。其中 Samsung LSI 2020年市占率超 过 50% , 三星显示(Samsung Display)的专属供应商,美格纳次之占比达24%; Silicon Works历史上依赖于单一客户LGD,未来争取客户多元化; 中国台湾地区的Novatek(联咏)和瑞鼎科技(Raydium)是 2020年中国面板厂AMOLED驱动芯片主要的供应商,市场份额分别为7%和6%。
AMOLED 智能手机显示驱动芯片2019年市场份额
目前OLED驱动IC还是以韩国和中国台湾的公司为主,国内企业占比较低;依据集微网,半导体投资联盟信息,华为海思自研的首款OLED驱动芯片已于2020年完成流片,预计采用40nm工艺,于2022年上半年量产 ; 产能方面,由于OLED 驱动芯片主要采用40nm/28nm,韩国三星和Magnachip最先进的制程到28nm,整体代工产能偏紧的情况下,OLED驱动IC产能也受到限制。
根据 Bloomberg信息,2020年三星代工业务的60%来自于旗下S.LSI部门(自有销售,包括5GSoC,高像素CIS,DDI等);剩余的40%高通占比约20%,NVIDIA, IBM, Intel等占比剩余的20%。
依据三星电子公司公告,2021年公司代工业务将会注重先进制程,拓展下游应用包括HPC/汽车等,而S.LSI则继续聚焦于5G SoC,高分辨率CIS和DDI;
另外的OLED驱动IC玩家主要有Magnachip和 Silicon Works。 Magnachip 是全球最大的独立OLED显示驱动供应商 28nm OLED驱动芯片领先者,具备超低功耗和最小尺寸; 具备量产能力,截止到2020年Q4,公司累计出货6.81亿颗。
Silicon Works销售主要依赖于单个客户LGD,2019年开始逐渐引入中国部分面板制造商,2020年公司OLED相关产品LGD占比91%; 公司主要的产品包括TV/电脑/汽车等OLED/LCD驱动芯片以及智能手机OLED驱动IC,从制程的角度看,小型OLED DDI(12寸,28nm);低端小型LCD TDDI(8寸,65nm);大型DDIC(8寸,120-130nm)。
智东西 认为,在面板领域,中国公司已经占据了LCD市场半壁江山,OLED面板也在快速追赶三星、LG等公司。不过在驱动IC上,国内占有率不足1%。好在面对这样的情况,国内有多家驱动IC企业已经加强了自研。而且,显示驱动IC的主流工艺最高的也不过28nm工艺,这些工艺国内代工厂都已经量产,着国内企业加速新产品的研发,突破高端产品,国内显示IC会逐步实现进口替代。
iQOO 11S详细技术解读:超算独显芯片下的全能电竞屏幕
iQOO 11S作为iQOO 11的迭代升级机型,大底IMX866大底主摄和200W快充抢了不少热度,很多消费者忽略了iQOO 11S搭载的2K旗舰屏幕,不仅仅是显示素质优秀,还有双压感以及超算独显芯片加持下的影音游戏效果。下面就为大家分析iQOO 11S的屏幕全能在哪里。
1 三星2K 144Hz E6全感屏,素质出色
iQOO 11S搭载的是iQOO 11上那块备受游戏玩家好评的6.78英寸2KE6材质电竞直屏,最高支持144Hz的屏幕刷新率,并且同时支持高频PWM调光和LTPO技术。其他参数上,同时这块屏幕还拥有全局最高亮度1100nit、局部峰值亮度1800nit、10bit色深、HDR10+、100%DCI-P3色域、瞬时触控采样率1200Hz、DC调光等配置。
XDR显示效果增强技术将屏幕亮度从500提升到1100nits,并对高低亮区识别及智能分割提亮,针对提亮高亮区域,低亮压灰阶,使照片和视频得以展现更加完整的高动态范围,从而提升用户的照片和视频观看体验,使照片/视频更通透,动态范围更宽,明暗对比度更高。
行业首家观影联合实验室,聚焦并整合内容端、传输端以及播放端的观影全链路,针对观影相关的视、听、触、网络、AI等多维度进行技术联合,并针对iQOO手机的观影体验进行定制化调优,产出的功能体验iQOO具有专属性以及先享优势,能够为用户提供更优的观影体验。
2 iQOO超算独显芯片
另外,此次iQOO 11S首发了iQOO超算独显芯片,不仅可以实现独显游戏超帧,还带来了全新超分超帧并发技术,目前已支持多款热门手游同时开启超分、超帧功能,从而带来清晰且流畅的手游体验。
值得注意的是,基于这颗iQOO超算独显芯片,iQOO 11S还带来了视频超分超帧技术,为主流的30帧普清视频内容源带来清晰流畅的视觉体验,目前已覆盖了哔哩哔哩、优酷、腾讯视频等主流平台的绝大多数视频内容。
目前绝大多数手机运行的《原神》是720P分辨率的版本,只有极少部分高性能产品可以达到810P分辨率。而我们的iQOO 11S凭借本次内置的iQOO自研的超分算法,可将游戏画面分辨率提升至1920x864,让游戏画面更加清晰,这也是目前Android端最高的《原神》画质了。
3 屏幕双压感,双十倍触控
iQOO 11S依旧支持屏幕双压感,横屏时,屏幕左右各有一个压力感应,分别映射两个按钮,支持双指分别或一起按压,操作逻辑同压感肩键;支持根据不同的游戏和按键位置,推荐用户一键设置,也可利用压感快捷进入游戏空间进行Monster变身。对比侧边按键,屏幕压感只需双指即可完成操作,活动姿势幅度小,操作更流畅,还不影响手机外观设计的整体性。
iQOO 11S为玩家带来全新的更高画面流畅度的144帧高帧率模式。满足FPS游戏对于帧率的高要求,细微的操作通过入微的帧数顺利实现,多人对战模式下生效。
游戏中的滑动触摸、观看、点按操作。覆盖60/90/120FPS,可自定义触控采样率,通过对LTPO的软件策略开发,缩短从接受触控指令、GPU渲染再到显示输出的时间,触控响应速度极快。
4 不止一块好屏幕
除了一块好屏幕,iQOO 11S还搭载了蓝厂影像旗舰X90上同款的定制索尼IMX866 VCS仿生光谱OIS主摄,200W超快闪充+4700mAh大电池的配置组合相当亮眼。在超快模式下我5分钟将iQOO 11S从1%充至50%,13分钟17秒充至100%。作为亚运会官方比赛用机,iQOO 11S搭载第二代骁龙8移动平台+UFS4.0+LPDDR5X的性能铁三角组合,iQOO 11S基本可以畅玩市面上的主流游戏。综合来看,十分推荐大家购买。
(8245336)
相关问答
捷途大圣max屏幕用的是什么芯片
[最佳回答]捷途大圣(查成交价|参配|优惠政策)MAX屏幕用的芯片主要是高通骁龙第三代芯片SA6155P。目前来看捷途大圣全系包括MAX版本用的都是6155芯片并...
屏幕芯片是什么?
屏幕芯片是指屏幕驱动芯片,它是为了控制显示器中像素点的变化而设计的一种芯片。屏幕芯片主要起着将显示器信号转换成合适的屏幕显示输出的功能。屏幕芯片是...
屏幕芯片与芯片的差别?
屏幕芯片和普通芯片是不同的类型的芯片,其主要作用也不同。屏幕芯片是指液晶显示器(LCD)中的驱动芯片,它通过控制像素点的亮度和颜色,从而呈现出可视化的图...
三星屏幕芯片是什么?
屏幕芯片就是控制屏幕显示功能的半导体芯片,屏幕芯片用途非常广泛,在智能手表中都要用到。触摸芯片基本采用以下这几种多点触控技术:1、“LLP技术”,主要运...
屏幕驱动芯片是什么?
屏幕驱动芯片是一种用于控制液晶显示器、智能手机屏幕、计算机显示器等屏幕的电子芯片。它们负责与屏幕的接口通信,将其划分为像素矩阵,并控制每个像素的亮度...
2022芯片排行榜:全新芯片TOP10揭晓-ZOL问答
1.苹果A16:苹果公司最新推出的一款高性能芯片,在移动设备市场上拥有极高的市场份额。2.高通骁龙8Plus:高通公司最新发布的旗舰级移动处理器,搭载了先进的制...
led显示屏芯片是几纳米的?
14nm目前真正用到14nm及以下工艺的芯片,主要是led显示屏芯片,手机Soc、电脑CPU、这三种,其它的芯片,全是采用14nm及以上的工艺生产的。就像存储芯片、汽车芯...
手机屏幕总成里面需要芯片吗?
需要1手机屏幕总成里面需要芯片控制,将屏幕总成各部位信号管理,2手机屏幕总成负责处理触屏位置计算,屏幕亮度感应,并且处理手机主板发出电子信号,进行反馈...
电脑主板上面有小屏幕的是什么芯片?干什么用的?-ZOL问答
电脑主板上面有小屏幕的是什么芯片?干什么用的?主板讨论回答(6)应该是主板自检的数字显示LED灯吧。以前高端主板部份有这个。没过保修期能修,过了的话就拿...
led芯片品牌排行榜?
国内10大LED芯片厂排名1厦门三安光电(主流全色系超高亮度LED芯片,各项性能指标领先,蓝、绿光ITO(氧化铟锡)芯片的性能指标已接近国际最高指标,在同行...