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此前，由于國內(nèi)顯示芯片設(shè)計(jì)性能指標(biāo)無法滿足品牌終端的需求，我國面板廠商需要向海外大量采購OLED驅(qū)動(dòng)芯片。如今，在OLED市場(chǎng)快速發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)芯片廠商自研OLED驅(qū)動(dòng)芯片的進(jìn)程開始加快，有望補(bǔ)齊我國OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。
局面有望改變
隨著OLED面板在電視、智能手機(jī)、智能手表等領(lǐng)域需求的復(fù)蘇，以及在新興應(yīng)用領(lǐng)域(如游戲顯示面板、筆記本電腦、平板電腦、車用產(chǎn)品)的滲透率不斷提升，OLED面板正迎來上升期，進(jìn)而拉升了對(duì)OLED驅(qū)動(dòng)芯片（OLED DDIC）等相關(guān)零部件的需求。
據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2022年OLED DDIC出貨量約10億顆，預(yù)計(jì)2023年OLED DDIC出貨量有望同比增長(zhǎng)14%，達(dá)到11.6億顆。2029年將達(dá)到22億顆，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過10%。
目前OLED驅(qū)動(dòng)IC市場(chǎng)，韓國的三星LSI和美格納(Magna Chip)兩家企業(yè)的市場(chǎng)份額已經(jīng)近80%。聯(lián)詠和瑞鼎等中國臺(tái)灣企業(yè)的市場(chǎng)份額分別為7%和6%。而中國大陸在OLED驅(qū)動(dòng)IC方面，市場(chǎng)占有率明顯偏低，還不到5%。
近年來，在OLED市場(chǎng)快速發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)芯片廠商自研OLED驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)程開始加快，有望補(bǔ)齊我國OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。
目前中國從事顯示驅(qū)動(dòng)研發(fā)的企業(yè)有近20家。比較知名的包括中穎電子、集創(chuàng)北方、格科微、吉迪斯等。
中穎電子是我國較早開發(fā)布局OLED產(chǎn)品的廠商之一，其研制的AMOLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要為55nm制程及40nm制程。2022年3月，中穎電子針對(duì)品牌手機(jī)設(shè)計(jì)的AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片完成流片，目前正在內(nèi)部驗(yàn)證。
集創(chuàng)北方的OLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于一線品牌的智能穿戴產(chǎn)品中。近日，集創(chuàng)北方宣布，其推出的OLED手機(jī)芯片ICNA3512在國內(nèi)一線終端客戶驗(yàn)證通過并開始量產(chǎn)。
集創(chuàng)北方相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，ICNA3512芯片為國內(nèi)IC設(shè)計(jì)廠商首次推出的支持LTPO動(dòng)態(tài)刷新率技術(shù)、折疊屏和屏下攝像頭等功能的OLED手機(jī)顯示驅(qū)動(dòng)芯片。
記者在采訪時(shí)了解到，目前集創(chuàng)北方量產(chǎn)的OLED驅(qū)動(dòng)芯片良率已經(jīng)和業(yè)界處于同一水平。集創(chuàng)北方相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，集創(chuàng)北方正優(yōu)化測(cè)試向量和制程工藝，再次提升良率，建立更強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)?！拔磥?，我們將與更多的終端展開合作開發(fā)更貼近客戶需求的高性能低功耗的產(chǎn)品，將產(chǎn)品的應(yīng)用面從穿戴擴(kuò)展到手機(jī)，再擴(kuò)展到平板、NB、車載等更廣泛的領(lǐng)域?！?/p>
華為要做顯示驅(qū)動(dòng)IC的消息早有傳言。據(jù)悉，華為旗下芯片廠海思首款OLED驅(qū)動(dòng)芯片于2019年年底成功流片，并于2021年進(jìn)入試產(chǎn)階段，預(yù)計(jì)在2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
值得一提的是，除了海思、中穎電子、集創(chuàng)北方等廠商走自研這條路外，我國顯示面板企業(yè)也正在通過聯(lián)合IC設(shè)計(jì)廠商共同研發(fā)，力爭(zhēng)打破補(bǔ)齊我國在OLED驅(qū)動(dòng)IC領(lǐng)域的劣勢(shì)短板。早在2013年，維信諾就與晶門科技研制AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片；2015年，中穎電子與和輝光電合作開發(fā)了AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片；京東方則入股新相微電子，并成為其第一大客戶。
Omdia顯示面板業(yè)務(wù)研究分析師蔣與楊在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，通過芯屏端的聯(lián)合，不僅可以避免企業(yè)早期投資由于產(chǎn)業(yè)不成熟導(dǎo)致的大量資金和資源消耗，還能充分利用彼此多年積累的研發(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。
此外，由于驅(qū)動(dòng)芯片是面板的核心部件，顯示面板企業(yè)和DDI企業(yè)之間如果沒有信任和安全保障，就無法建立合作關(guān)系，因此需要非常緊密的合作，這也是為什么三星顯示主要和三星電子的LSI、LG Display主要與LX Semicon合作的原因。
一切才剛開始
“相比LCD面板出貨量的緩慢增長(zhǎng)，OLED面板出貨量增速較快。且因?yàn)镺LED驅(qū)動(dòng)IC工藝更復(fù)雜，其單價(jià)和盈利能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的LCD TDDI。因此，切入OLED顯示驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域也成為我國面板驅(qū)動(dòng)IC廠商的重要戰(zhàn)略布局?！笔Y與楊表示，預(yù)計(jì)到2024年，手機(jī)AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片出貨量將首次超過LCD TDDI。
不過，正是由于OLED驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)門檻更高，因此在擴(kuò)大產(chǎn)能方面，企業(yè)將面臨更多技術(shù)挑戰(zhàn)。
據(jù)集創(chuàng)北方相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，盡管OLED和LCD都是為面板提供調(diào)光功能，但由于兩者的發(fā)光原理不相同，相比之下，OLED驅(qū)動(dòng)IC承載了更多由于OLED面板制程不完美導(dǎo)致的各類電學(xué)、光學(xué)特性不均勻的補(bǔ)償功能。因此，OLED顯示芯片相比LCD顯示芯片多了很多特有的圖像算法，比如子像素渲染（SPR）、mura補(bǔ)償（demura）、圓角補(bǔ)償（Round/Notch）、電流補(bǔ)償（IRC）、串?dāng)_補(bǔ)償（CTC）、燒屏亮度補(bǔ)償（Deburin）。另外，相比LCD的成熟技術(shù)，OLED技術(shù)還在不斷發(fā)展，新的技術(shù)點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，比如LTPO動(dòng)態(tài)刷新技術(shù)，屏下攝像頭技術(shù)，分區(qū)刷新率技術(shù)，超窄邊框技術(shù)等，它們都需要OLED顯示芯片開發(fā)新的驅(qū)動(dòng)方式和專屬功能來配合協(xié)同使用，這些都是OLED顯示芯片需要面臨的新技術(shù)挑戰(zhàn)。
敦泰科技前瞻產(chǎn)品處高級(jí)總監(jiān)貢振邦也指出，AMOLED電流驅(qū)動(dòng)組件在電流流經(jīng)材料時(shí)容易產(chǎn)生電流沖擊，會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。同時(shí)由于柔性屏很薄，柔性屏觸控、顯示信號(hào)之間易互相干擾，獨(dú)立像素光源也存在均一性問題?！癓TPO因其具有更低的顯示刷新率，可進(jìn)一步降低功耗，成為AMOLED技術(shù)一大發(fā)展趨勢(shì)，不過對(duì)DDIC就提出了更高的要求，需要提供更高的刷新速度?！必曊癜畋硎荆S著OLED中大尺寸化，AMOLED的使用時(shí)間和周期會(huì)更長(zhǎng)，需要采用新的結(jié)構(gòu)，不僅要考慮降低成本，還需要更改芯片架構(gòu)。
此外，蔣與楊指出，由于OLED有機(jī)材料的性質(zhì)，顯示亮度不均勻和殘影是OLED面板的問題。在基本顯示控制和色彩增強(qiáng)基礎(chǔ)之上，OLED驅(qū)動(dòng)IC還需升級(jí)算法對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)面板顯示亮度均勻，加速響應(yīng)減少顯示拖影，從而延長(zhǎng)OLED面板使用壽命。
我國OLED驅(qū)動(dòng)IC發(fā)展除了來自制造端的挑戰(zhàn)，還受限于晶圓產(chǎn)能緊缺。
據(jù)悉，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，主要產(chǎn)品涵蓋了28nm～150nm的工藝段。其中，用于LCD手機(jī)和平板的集成類TDDI制程段在55～90nm，而用于AMOLED驅(qū)動(dòng)IC目前主要是采用40nm和28nm相對(duì)先進(jìn)的制程工藝。
然而，雖然在全球范圍內(nèi)已有多家芯片代工廠掌握了40nm和28nm工藝，但能夠?yàn)?0nm和28nm制程的AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片提供成熟產(chǎn)能的晶圓代工廠商卻只有臺(tái)積電、三星電子、聯(lián)華電子、格羅方德和中芯國際這五家，留給我國芯片廠商的晶圓代工選擇并不多。疊加近兩年全球晶圓代工廠產(chǎn)能供應(yīng)偏緊等情況，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)，OLED驅(qū)動(dòng)芯片大概率仍將處于供應(yīng)緊張狀態(tài)。
編輯丨邱江勇
美編丨馬利亞
