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隨著中國(guó)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(chǎng)份額，全球顯示面板產(chǎn)能的區(qū)位轉(zhuǎn)移趨勢(shì)明顯。中國(guó)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(chǎng)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(guó)內(nèi)本土驅(qū)動(dòng)芯片封測(cè)龍頭合肥新匯成微電子股份有限公司于科創(chuàng)板過(guò)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(guó)第一、全球第三。
國(guó)產(chǎn)顯示驅(qū)動(dòng)正迎來(lái)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(guó)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(guò)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(wàn)臺(tái)，環(huán)比增長(zhǎng)215%，同比增長(zhǎng)480%，預(yù)計(jì)到2022年，折疊屏手機(jī)市場(chǎng)的出貨量將達(dá)到1750萬(wàn)臺(tái)。這對(duì)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L(zhǎng)CD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(chǎng)規(guī)模為138億美元， 相比2020年將增長(zhǎng)55%。
TDDI技術(shù)發(fā)展非常迅速，從2014年概念提出到2018年市場(chǎng)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(wèn)世以來(lái)，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(guó)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(chǎng)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(duì)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(duì)比度，而且可以實(shí)現(xiàn)曲面和折疊，近年來(lái)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(chǎng)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(chǎng)進(jìn)一步增長(zhǎng)，占比將超過(guò)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(duì)先進(jìn)使用28nm-40nm。
ICViews采訪專業(yè)人士了解到，目前國(guó)內(nèi)顯示驅(qū)動(dòng)IC發(fā)展問(wèn)題在于制造。由于國(guó)內(nèi)晶圓廠的制程限制，無(wú)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(guó)臺(tái)灣的聯(lián)電則能達(dá)到98%的良率。
國(guó)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(wèn)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(guó)際代工時(shí)，就有業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂由于DDI芯片利潤(rùn)較低，可能會(huì)影響到中芯國(guó)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(duì)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(rùn)率更高的MUC，而不是DDIC。
隨著面板制造產(chǎn)能向國(guó)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(chǎng)也成為全球驅(qū)動(dòng)芯片的主要市場(chǎng)。
在AMLOED方面，中國(guó)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(guó)際。
因此，留給他們的晶圓代工選擇是有限的，中芯國(guó)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(duì)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(guò)去五年不斷改版，不斷升級(jí)，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(guó)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(chǎng)占有率仍然較低，國(guó)內(nèi)配套設(shè)施也處于起步階段。
中國(guó)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(lái)看，集中度較高，排第一第二的分別是廣東和中國(guó)臺(tái)灣，廣東有10家，中國(guó)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(guó)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(jī)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(chǎng)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)第一款在頂級(jí)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?hào)芯片、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(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)晶圓代工龍頭企業(yè)中芯國(guó)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(wú)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(guò)一流AMOLED屏廠驗(yàn)證通過(guò)，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(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)匯報(bào)。這無(wú)疑表現(xiàn)出華為進(jìn)軍顯示驅(qū)動(dòng)IC的決心。
國(guó)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(guó)品牌都在導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)AMOLED，蘋果、三星等國(guó)外品牌也在測(cè)試驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)AMOLED，中國(guó)AMOLED產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入規(guī)?；?jìng)爭(zhēng)的階段。
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(guó)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(méi)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(guò)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(hào)，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(guó)內(nèi)進(jìn)入AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的廠商大多采用資本并購(gòu)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(guó)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(guó)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(chǎng)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(guó)產(chǎn)顯示驅(qū)動(dòng)IC廠商順風(fēng)而起，迎來(lái)下一個(gè)大轉(zhuǎn)機(jī)。
