深度丨国产AMOLED驱动芯片情况分析

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深度丨国产AMOLED驱动芯片情况分析

2023-11-02 04:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

作者 | 方文

无法解决商业化最后一公里

近年来,我国OLED面板在技术和商业化上均取得了明显进步,京东方、维信诺、华星、天马等OLED生产线逐步投产,并开始打入高端旗舰机的供应链。

不过,在面板行业,诸多加工设备还需要进口,比如面板制造的蒸镀机,完全被日本佳能垄断,一台设备的价格超过1亿美元。

如果说蒸镀机是因为技术门槛高,国内暂时做不了,那么在OLED面板驱动芯片上,则是无法解决商业化的最后一公里问题。

因为国产OLED用的少,可靠性稳定性未经过大规模应用检验,个别厂商在吃第一个螃蟹的时候也遭遇翻车,并导致敢于排版吃螃蟹的高管为此担责。

在这种情况下,商业公司必然趋于保守,更愿意采购外商的产品,这直接导致大陆厂商在OLED面板驱动芯片份额不足1%。

韩国显示器驱动芯片厂商Silicon Works在2018年营收仅5%来自中国客户,但2019年比例增加到15%,今年预估中国营收比例可提高到20%。

国产OLED驱动芯片占比低和信心不足

由于目前国内面板厂,相较于韩系面板厂的性能以及稳定度还有一些差距,所以在芯片设计上,需要帮助面板厂或终端客户解决他们碰到的问题,才能做出既符合市场需求。

OLED驱动芯片国产化程度并不算高,主要还是以韩系和台系厂商为主。

目前全球生产AMOLED屏幕最主要的设备,一直需要从日本、韩国进口。而最为重要的AMOLED屏幕驱动芯片,目前国产OLED屏幕的驱动芯片,绝大部分都需要从韩国进口。

据Omdia数据表示,韩国企业的智能手机方向的OLED显示屏驱动IC(Display Drive IC)市占率为九成,排名第一的是三星电子(Samsung Electronics),为50%;第二名为Magana Chip,为33%,仅这两家公司就占了八成以上。

用于智能机LCD驱动IC和OLED驱动IC的各家供应商市占比。(图片出自:Omdia)

另一方面,韩国企业以外的其他国家、地区的厂家也在积极拓展液晶面板方向的驱动IC业务,此外,用于电视机面板的驱动IC的TOP1厂家是台湾的Novatek(20.7%),第二名为台湾的Himax(19.1%),第三名为三星电子(16.8%),第四名为韩国的Silicon Works(16.1%),后续厂家的市占率基本为个位数。

当前,显示驱动芯片工艺主要集中在40nm、65nm制程,其用于显示驱动芯片的高压工艺平台中,目前已发布或已在生产中的产品,技术节点就包括40nm、95nm、0.16mm以及0.3mm。

事实上,这样的芯片制造并不困难,中芯国际完全是可以制造的,因为这些芯片并不要求先进工艺,很多是40nm、65nm技术,连28nm都少,更多的还是因为技术和专利的原因,限制了国内企业的研发,所以导致进度非常慢。

研发屏幕显示驱动芯片,直接解决国内屏幕驱动芯片的短板,让国产OLED屏幕真正实现崛起,否则在未来市场竞争中,就会遭受到OLED屏驱动IC卡脖子的尴尬局面。

由于技术难度及专利限制,OLED驱动芯片的发展还有很长一段路要走,相关企业仍需突破关键瓶颈。

国内将出现巨大需求缺口

数据显示,应用于智能手机、车载娱乐、电视、虚拟现实和智能手表领域的驱动芯片市场规模年增长率分别为10%、12%、16%和67%。2019年,仅智能手机市场的驱动芯片用量已达7亿片,约29亿美元。

目前LCD驱动芯片已经实现稳定供应,且TFT-LCD已大量转向TDDI,该市场已经进入成熟甚至过度竞争阶段。

随着智能手机、电视等电子设备对液晶面板的需求不断增长,显示驱动芯片市场预计将在全球范围内实现快速增长,其主要增长引擎包括高分辨率、集成功能需求的增加以及平均售价的降低。

2019年市场规模为4.51亿美元,2025年将达到5.84亿美元,较2019年复合年增长率为3.3%。

OLED驱动芯片由于技术难度及专利等限制,目前仍处于前期开发阶段。伴随着中国大陆面板厂的崛起,目前在AMOLED驱动芯片领域会有比较多的切入空间。

中国AMOLED产能正在释放,华为、小米、OPPO等中国品牌都在导入国产AMOLED,苹果、三星等国外品牌也在测试验证国产AMOLED,中国AMOLED产业正在进入规模化竞争的阶段。

国内OLED驱动芯片企业概况

国内做显示驱动芯片的玩家主要有中颖电子(子公司芯颖)、格科微、集创北方、新相微电子、晶门科技、云英谷、吉迪思、晟合微、奕斯伟等芯片厂商,纷纷开始加紧布局。

中颖电子早在2015年就与和辉光电合作开发了AMOLED驱动芯片,实现了首个AMOLED国内量产产业链合作。芯颖科技有限公司于2016年由中颖电子投资成立,前身是中颖电子股份有限公司下属的显示屏驱动芯片研发团队,始终专注从事显示屏驱动芯片的研发和设计。

从2000年开始,就以接受委托研发的方式,开发了多颗STN和TFT液晶显示屏驱动芯片;2004至2016年间陆续为昆山维信诺、铼宝、智晶、信利设计推出多颗PM-OLED显示屏驱动芯片;芯颖科技的研发团队在2011年就展开AMOLED显示驱动芯片设计,并于2013年陆续展开HD、FHD硬屏AMOLED显示驱动芯片, 于2014年12月开始量产。2011年至2016年又为和辉光电、京东方等一线大厂定制化研发了多颗AMOLED显示屏驱动芯片。同时,芯颖科技已实现AMOLED手机面板驱动芯片量产,也是全球主要的PMOLED驱动芯片供货商之一。

格科微的主营业务为CMOS图像传感器和显示驱动芯片的研发、设计和销售。根据Frost&Sullivan研究数据显示,以2019年出货量口径计算,公司在全球市场的CMOS图像传感器供应商中排名第二,在中国市场的LCD显示驱动芯片供应商中排名第二。

除了被业界所熟知的CIS业务外,格科微显示驱动业务也推动了公司的发展。据其招股书显示,显示驱动芯片产品采用了自主研发的无外部元器件设计、图像压缩算法等一系列核心技术,能够显著减少显示屏模组所用的外部元器件数量,缩小芯片面积,性价比优势突出。同时,发行人独创的COF-Like设计以更低的成本实现了帧率和屏占比的同步提升。目前,发行人正在积极进行TDDI芯片、AMOLED驱动芯片等产品的研发与相关技术储备,未来将实现产品线的进一步拓展。

2016年11月,集创北方并购了Exar旗下电源管理IC设计公司iML,与iML完成整合之后,集创北方在面板显示领域的解决方案组合将进一步丰富。十二年来,集创一直围绕显示类IC深耕,LED显示类IC集创已经稳居市场第一,显示类电源在国内面板厂位列前茅,从去年开始,TV、Monitor等大尺寸显示驱动IC逐步上量,今年在TDDI突破品牌客户,下半年爆发式成长。集创北方围绕显示类的布局已十分的完整和扎实,过去十二年的长期投入和努力逐步进入收获期。放眼未来,新的技术和方向集创北方也在持续投入和跟进,针对硅基OLED、Micro LED等下一代显示方向,公司也提前进行了布局。

新相微电子(上海)有限公司2005年创建,新相作为液晶驱动芯片行业的本土化龙头设计公司,产品已成功导入国内G5、G6、G8面板产线的供应链,目前各品种IC出货量已经达到20KK/月以上。公司的产品包括:TFT-LCD、LTPS、AMOLED驱动芯片、TCON、指纹识别IC等,广泛应用于TV、MNT、NB、Tabletpad、Smartphone。已建立起完整的从硅片生产到封装、测试的产业链,形成了以京东方、天马、海信、中芯国际、华虹NEC、台积电、南茂科技等为核心的上下游战略合作伙伴。新相微电子将继续致力于建立更加高效和便利的客户服务体系,助力本土高世代线驱动芯片国产化。

深圳吉迪思电子科技有限公司成立于2015年7月,公司专注于下一代显示主控芯片的设计与研发,是柔性智能手机AMOLED、笔记本TED、AR(增强现实)眼镜硅基OLED光源芯片等智能设备显示主控芯片的领跑者。公司拥有国际领先的智能显示芯片技术,是国内最早研发商业AMOLED显示主控芯片的团队。2016年第二季度,国内最早量产HD刚性屏AMOLED显示主控芯片;2018年9月联手国内晶圆代工龙头企业中芯国际正式量产40nm QHD柔性AMOLED智能手机面板驱动芯片,这是国内唯一量产的柔性AMOLED显示主控芯片。

深圳云英谷科技有限公司成立于2012年5月。主要以显示技术的研发、IP授权以及显示驱动芯片/电路板卡的生产与销售作为核心业务。目前公司的时序控制芯片(TCON)、AMOLED驱动芯片、硅基OLED均在研发中。重点面向手机、笔记本电脑、电视、AR/VR等消费类电子市场。公司已获得了多家VC及半导体显示领域领军企业的青睐与投资,业务发展迅速,规模正不断扩大。

2013年维信诺与晶门科技研制成功中国大陆首颗AMOLED驱动芯片。晶门科技于2016年11月收购了Microchip部分技术加maXTouch半导体产品。目前晶门科技的PMOLED产品占市场份额超过50%,是行业细分市场龙头。

广东晟合微电子有限公司也是一家专业从事AMOLED驱动芯片技术研发、咨询与服务的高新技术企业。公司产品主要包括智能穿戴类AMOLED驱动芯片、手机类AMOLED驱动芯片等。2018年3月正式落户广东肇庆,5月份首批25名专家至肇庆工作,同年7月首颗穿戴类驱动芯片在台积电流片成功,并于11月份结束了该产品量产可靠性测试&品质测试。随后,手机类驱动芯片系列产品相继产出,并得到终端客户的验证。2019年,晟合微电子实现了SH880X系列手机用驱动芯片量产,并取得ISO9000和ISO14000认证。

晟合微电子员工平均拥有超过19年的显示行业经验,团队负责过大量LCD/OLED产品生产定制工作,实战经验丰富。晟合微电子正以OLED驱动这个小切口拓展契合显示产业未来的技术能力,全力推动国内OLED驱动芯片行业发展。

北京奕斯伟计算技术有限公司成立于2019年9月24日,主要生产OLED 面板的DDIC。DDIC 是OLED 的关键零组件,能控制强化画质的画素。DDIC 广泛用于OLED 电视、智慧手机、智慧手表、平板电脑等。奕斯伟的法定代表人是中国半导体产业领军人物王东升。王东升在 1993 年创立了京东方 BOE(京东方),在他的带领下,京东方成为全球半导体显示产业龙头企业,全球有超过四分之一的显示屏来自 BOE(京东方)。在今年6月,奕斯伟获得新一轮融资。

华为换道OLED驱动芯片欲超车

OLED关键设备、材料的突破不是一蹴而就的,韩国在OLED产业耕耘了20多年也没有完全实现配套的本土化,中国OLED产业化的时间更短,如果要后来者居上应该在配套上做好长期的产业规划。

哪怕是看似一个很微不足道的驱动芯片技术,芯片材料用上了美国技术,都无法真正摆脱对美国技术的依赖。

而最高只有28nm制程的屏幕芯片,以目前国内的技术来说,完全可以做到国产化,因此近期华为选择了换道后超车。

华为在手机屏幕上国产屏幕占比越来越高,虽然屏幕能自己生产,但关键的屏幕驱动芯片,必须摆脱对进口的依赖,这也是华为成立屏幕驱动芯片部门的初衷。

华为近期增设了屏幕驱动部门,隶属于华为终端芯片业务部下。

而华为消费者业务CEO余承东签发的《关于终端芯片业务部成立显示驱动产品领域的通知》文件,更加证实了华为开始进军屏幕驱动芯片领域。

早在去年底,华为就在进行相关研发,且据上游供应链最新消息称,华为目前手机OLED驱动芯片处于流片阶段,且正在加速自有产品的推进速度。

总结

近年国外供应链环境日趋复杂,加大本土化供应链投资及布局成为行业整体方向,新技术的中长期持续投资才是提升显示产业本土化配套的竞争力关键所在。

虽然目前我国的技术实力整体与韩国等国家还有一定差距,但我国芯片企业正走上强芯路,致力于补齐面板产业链中这重要的一环。

来源:AI芯天下、半导体观察



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