《電子技術(shù)應(yīng)用》
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OLED驅(qū)動芯片風(fēng)云驟起

2020-11-20
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: OLED 驅(qū)動芯片

  早前“華為將開始開發(fā)自己的OLED驅(qū)動IC,,并將在2020年晚些時候開始批量生產(chǎn)這些芯片”的消息不脛而走,。根據(jù)韓國的一份報告,,由于中美貿(mào)易戰(zhàn)的影響,,三星Display和LG Display都將不得不停止向華為供應(yīng)OLED顯示器,,因為它們使用的是基于美國技術(shù)開發(fā)的驅(qū)動程序,??梢钥闯觯匝蠴LED驅(qū)動IC此舉是華為自給自足舉措的一部分,。

  任何一塊應(yīng)用在智能設(shè)備上的屏幕,,無論是 LCD 還是 OLED,都需要驅(qū)動芯片(大屏幕可能還需要多個),,它在很大程度上決定了屏幕最終的顯示效果和壽命。此外,,一些屏幕廠商的特色功能,,色準、灰階,、色深等表現(xiàn),,都和驅(qū)動 IC 有關(guān)。那么OLED驅(qū)動芯片是一個怎樣的市場,?國內(nèi)也有不少在OLED驅(qū)動芯片發(fā)力的企業(yè),,他們的水平究竟怎樣呢?

  OLED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

  OLED作為一種新興的顯示技術(shù),在成本結(jié)構(gòu)和顯示質(zhì)量方面具有諸多優(yōu)勢,。隨著不同OLED驅(qū)動IC的引入,,許多應(yīng)用程序可以利用它的優(yōu)勢,特別是便攜式應(yīng)用與中小型顯示器,。有了適當(dāng)?shù)尿?qū)動IC設(shè)置和應(yīng)用技術(shù)描述,,許多真實的OLED顯示器產(chǎn)品正在市場上大放異彩。

  從整體上來看,,OLED產(chǎn)業(yè)是處于一個快速發(fā)展的階段,,其應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛。如今,,OLED被用于手機,、數(shù)碼相機、VR耳機,、平板電腦,、筆記本電腦和電視中。2018年,,全球生產(chǎn)了超過5億塊AMOLED屏幕,,主要用于滿足手機供應(yīng)商的需求。

  在AMOLED 驅(qū)動芯片領(lǐng)域,,三星,、MagnaChip、Silicon Works三家韓系供應(yīng)商在很長一段時間內(nèi)占據(jù)主導(dǎo),。領(lǐng)先的AMOLED生產(chǎn)商是三星 Display,,當(dāng)今大多數(shù)高級手機都采用剛性和柔性O(shè)LED顯示屏。例如蘋果在其iPhone XS上使用柔性AMOLED ,,顯示專家表示,,iPhone XS Max Display是世界上最好的智能手機顯示屏。

  放眼整個顯示驅(qū)動IC領(lǐng)域,,在集創(chuàng)北方總裁陸婉民看來,,“今年驅(qū)動IC全球市場規(guī)模約為75億美元。目前LCD TFT還是占大宗,,但趨勢是逐年下滑,,而OLED整體占比在20%左右,但呈逐年上升的趨勢,??梢钥闯觯壳癓CD還是占據(jù)整個顯示行業(yè)的絕大部分份額,,OLED屬于后起之秀,,我們相信隨著OLED技術(shù)的不斷普及和提升,將在未來與LCD平分秋色”。

  但是OLED并不完美,。首先,,生產(chǎn)OLED的成本要比生產(chǎn)LCD的成本高,但這有望在將來改變,,因為OLED由于其簡單的設(shè)計而有可能比LCD便宜(有人認為,,未來的OLED將使用簡單的噴墨方法進行打印),。

  其次,,OLED的壽命有限(確實像任何顯示器一樣),這在幾年前是一個很大的問題,。但是技術(shù)一直在不斷進步,,如今,OLED的使用壽命足夠長,,可用于移動設(shè)備和電視,。OLED由于具有發(fā)射性,因此在陽光直射下也可能會出現(xiàn)問題,。但是很多OLED廠商正在努力使其變得更好,,并且在這方面,較新的AMOLED(例如三星的Super AMOLED和Super AMOLED Plus和諾基亞的CBD顯示器)相當(dāng)不錯-有些人甚至認為它們優(yōu)于LCD,。

  國內(nèi)OLED驅(qū)動芯片玩家

  在陸婉民看來,,OLED 面板產(chǎn)業(yè)鏈較長,零部件多,,技術(shù)路線多元,。OLED 產(chǎn)業(yè)鏈包括上游原材料 (ITO 玻璃、有機發(fā)光材料,、驅(qū)動 IC 等),、中游 OLED 面板制造和模組組裝、下游的顯示應(yīng)用領(lǐng)域,。目前中國大量 LCD 面板廠商已轉(zhuǎn)型 OLED,,但主要集中在面板制造環(huán)節(jié),需要進口昂貴的設(shè)備和原材料,,其中有機發(fā)光層材料更是提升 AMOLED 性能和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,。

  因此,對于新進的廠家而言,,最關(guān)鍵的因素就是需要跟面板廠以及終端客戶密切合作,由于目前國內(nèi)面板廠,,相較于韓系面板廠的性能以及穩(wěn)定度還有一些差距,,所以在芯片設(shè)計上,需要幫助面板廠或終端客戶解決他們碰到的問題,才能做出既符合市場需求,,又可以讓客戶滿意的產(chǎn)品,。

  “近幾年來,國內(nèi)陸續(xù)涌現(xiàn)出不少圍繞顯示驅(qū)動的芯片設(shè)計公司,,這些廠商有的有面板廠背景,,有的有海外團隊。盡管出現(xiàn)了許許多多的公司,,但整體的國產(chǎn)化程度并不算高,,主要還是以韓系和臺系廠商為主?!标懲衩窀嬖V半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者,。數(shù)據(jù)顯示,京東方2019年僅液晶面板的驅(qū)動芯片采購超過60億元,,國產(chǎn)芯片占比不及5%,。

  國內(nèi)做顯示驅(qū)動芯片的玩家主要有中穎電子(子公司芯穎)、格科微,、集創(chuàng)北方,、新相微電子、晶門科技,、云英谷,、吉迪思、晟合微,、奕斯偉等芯片廠商,,紛紛開始加緊布局。

  中穎電子早在2015年就與和輝光電合作開發(fā)了AMOLED驅(qū)動芯片,,實現(xiàn)了首個AMOLED國內(nèi)量產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈合作,。芯穎科技有限公司于2016年由中穎電子投資成立,前身是中穎電子股份有限公司下屬的顯示屏驅(qū)動芯片研發(fā)團隊,,始終專注從事顯示屏驅(qū)動芯片的研發(fā)和設(shè)計,。

  從2000年開始,就以接受委托研發(fā)的方式,,開發(fā)了多顆STN和TFT液晶顯示屏驅(qū)動芯片,;2004至2016年間陸續(xù)為昆山維信諾、錸寶,、智晶,、信利設(shè)計推出多顆PM-OLED顯示屏驅(qū)動芯片;芯穎科技的研發(fā)團隊在2011年就展開AMOLED顯示驅(qū)動芯片設(shè)計,,并于2013年陸續(xù)展開HD,、FHD硬屏AMOLED顯示驅(qū)動芯片,, 于2014年12月開始量產(chǎn)。2011年至2016年又為和輝光電,、京東方等一線大廠定制化研發(fā)了多顆AMOLED顯示屏驅(qū)動芯片,。同時,芯穎科技已實現(xiàn)AMOLED手機面板驅(qū)動芯片量產(chǎn),,也是全球主要的PMOLED驅(qū)動芯片供貨商之一,。

  格科微的主營業(yè)務(wù)為CMOS圖像傳感器和顯示驅(qū)動芯片的研發(fā)、設(shè)計和銷售,。根據(jù)Frost&Sullivan研究數(shù)據(jù)顯示,,以2019年出貨量口徑計算,公司在全球市場的CMOS圖像傳感器供應(yīng)商中排名第二,,在中國市場的LCD顯示驅(qū)動芯片供應(yīng)商中排名第二,。

  除了被業(yè)界所熟知的CIS業(yè)務(wù)外,格科微顯示驅(qū)動業(yè)務(wù)也推動了公司的發(fā)展,。據(jù)其招股書顯示,,顯示驅(qū)動芯片產(chǎn)品采用了自主研發(fā)的無外部元器件設(shè)計、圖像壓縮算法等一系列核心技術(shù),,能夠顯著減少顯示屏模組所用的外部元器件數(shù)量,,縮小芯片面積,性價比優(yōu)勢突出,。同時,,發(fā)行人獨創(chuàng)的COF-Like設(shè)計以更低的成本實現(xiàn)了幀率和屏占比的同步提升。目前,,發(fā)行人正在積極進行TDDI芯片,、AMOLED驅(qū)動芯片等產(chǎn)品的研發(fā)與相關(guān)技術(shù)儲備,未來將實現(xiàn)產(chǎn)品線的進一步拓展,。

  2016年11月,,集創(chuàng)北方并購了Exar旗下電源管理IC設(shè)計公司iML,與iML完成整合之后,,集創(chuàng)北方在面板顯示領(lǐng)域的解決方案組合將進一步豐富,。十二年來,集創(chuàng)一直圍繞顯示類IC深耕,,LED顯示類IC集創(chuàng)已經(jīng)穩(wěn)居市場第一,,顯示類電源在國內(nèi)面板廠位列前茅,從去年開始,,TV,、Monitor等大尺寸顯示驅(qū)動IC逐步上量,今年在TDDI突破品牌客戶,,下半年爆發(fā)式成長,。集創(chuàng)北方圍繞顯示類的布局已十分的完整和扎實,,過去十二年的長期投入和努力逐步進入收獲期。放眼未來,,新的技術(shù)和方向集創(chuàng)北方也在持續(xù)投入和跟進,針對硅基OLED,、Micro LED等下一代顯示方向,,公司也提前進行了布局。

  新相微電子(上海)有限公司2005年創(chuàng)建,,新相作為液晶驅(qū)動芯片行業(yè)的本土化龍頭設(shè)計公司,,產(chǎn)品已成功導(dǎo)入國內(nèi)G5、G6,、G8面板產(chǎn)線的供應(yīng)鏈,,目前各品種IC出貨量已經(jīng)達到20KK/月以上。公司的產(chǎn)品包括:TFT-LCD,、LTPS,、AMOLED驅(qū)動芯片、TCON,、指紋識別IC等,,廣泛應(yīng)用于TV、MNT,、NB,、Tabletpad、Smartphone,。已建立起完整的從硅片生產(chǎn)到封裝,、測試的產(chǎn)業(yè)鏈,形成了以京東方,、天馬,、海信、中芯國際,、華虹NEC,、臺積電、南茂科技等為核心的上下游戰(zhàn)略合作伙伴,。新相微電子將繼續(xù)致力于建立更加高效和便利的客戶服務(wù)體系,,助力本土高世代線驅(qū)動芯片國產(chǎn)化。

  深圳吉迪思電子科技有限公司成立于2015年7月,,公司專注于下一代顯示主控芯片的設(shè)計與研發(fā),,是柔性智能手機AMOLED、筆記本TED,、AR(增強現(xiàn)實)眼鏡硅基OLED光源芯片等智能設(shè)備顯示主控芯片的領(lǐng)跑者,。公司擁有國際領(lǐng)先的智能顯示芯片技術(shù),,是國內(nèi)最早研發(fā)商業(yè)AMOLED顯示主控芯片的團隊。2016年第二季度,,國內(nèi)最早量產(chǎn)HD剛性屏AMOLED顯示主控芯片,;2018年9月聯(lián)手國內(nèi)晶圓代工龍頭企業(yè)中芯國際正式量產(chǎn)40nm QHD柔性AMOLED智能手機面板驅(qū)動芯片,這是國內(nèi)唯一量產(chǎn)的柔性AMOLED顯示主控芯片,。

  深圳云英谷科技有限公司成立于2012年5月,。主要以顯示技術(shù)的研發(fā)、IP授權(quán)以及顯示驅(qū)動芯片/電路板卡的生產(chǎn)與銷售作為核心業(yè)務(wù),。目前公司的時序控制芯片(TCON),、AMOLED驅(qū)動芯片、硅基OLED均在研發(fā)中,。重點面向手機,、筆記本電腦、電視,、AR/VR等消費類電子市場,。公司已獲得了多家VC及半導(dǎo)體顯示領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)的青睞與投資,業(yè)務(wù)發(fā)展迅速,,規(guī)模正不斷擴大,。

  2013年維信諾與晶門科技研制成功中國大陸首顆AMOLED驅(qū)動芯片。晶門科技于2016年11月收購了Microchip部分技術(shù)加maXTouch半導(dǎo)體產(chǎn)品,。目前晶門科技的PMOLED產(chǎn)品占市場份額超過50%,,是行業(yè)細分市場龍頭。

  廣東晟合微電子有限公司也是一家專業(yè)從事AMOLED驅(qū)動芯片技術(shù)研發(fā),、咨詢與服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),。公司產(chǎn)品主要包括智能穿戴類AMOLED驅(qū)動芯片、手機類AMOLED驅(qū)動芯片等,。2018年3月正式落戶廣東肇慶,,5月份首批25名專家至肇慶工作,同年7月首顆穿戴類驅(qū)動芯片在臺積電流片成功,,并于11月份結(jié)束了該產(chǎn)品量產(chǎn)可靠性測試&品質(zhì)測試,。隨后,手機類驅(qū)動芯片系列產(chǎn)品相繼產(chǎn)出,,并得到終端客戶的驗證,。2019年,晟合微電子實現(xiàn)了SH880X系列手機用驅(qū)動芯片量產(chǎn),,并取得ISO9000和ISO14000認證,。

  晟合微電子員工平均擁有超過19年的顯示行業(yè)經(jīng)驗,團隊負責(zé)過大量LCD/OLED產(chǎn)品生產(chǎn)定制工作,,實戰(zhàn)經(jīng)驗豐富,。晟合微電子正以O(shè)LED驅(qū)動這個小切口拓展契合顯示產(chǎn)業(yè)未來的技術(shù)能力,,全力推動國內(nèi)OLED驅(qū)動芯片行業(yè)發(fā)展。

  北京奕斯偉計算技術(shù)有限公司成立于2019年9月24日,,主要生產(chǎn)OLED 面板的DDIC,。DDIC 是OLED 的關(guān)鍵零組件,能控制強化畫質(zhì)的畫素,。DDIC 廣泛用于OLED 電視,、智慧手機、智慧手表,、平板電腦等。奕斯偉的法定代表人是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人物王東升,。王東升在 1993 年創(chuàng)立了京東方 BOE(京東方),,在他的帶領(lǐng)下,京東方成為全球半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè),,全球有超過四分之一的顯示屏來自 BOE(京東方),。此前據(jù)南韓時報報導(dǎo),三星電子前液晶面板部門總裁張元基(Chang Won-kie),,跳槽中企奕斯偉(ESWIN)擔(dān)任副董事長,。業(yè)界觀察家相信,在三星擁有近40 年資歷的老將張元基,,加盟奕斯偉后,,將與其他中國廠合作,強化中國的OLED 實力,。

  國內(nèi)外差距依然明顯

  2019年4月,,OLED驅(qū)動器制造商MagnaChip推出了用于智能手機顯示器的最新28納米OLED顯示驅(qū)動器IC。MagnaChip表示,,它正在使用世界上最先進的OLED驅(qū)動IC工藝,,這使其與以前的40 nm工藝相比可將外形尺寸減少20%。

  除了減小尺寸外,,新工藝還使MagnaChip能夠?qū)㈦妷簭?1V降至1V,,從而將功耗降低了20%以上,并且還降低了EMI級別(再次降低了20%),,從而改善了電話的通話質(zhì)量,。Magnachip表示,它已經(jīng)在一家領(lǐng)先的智能手機制造商那里贏得了首次設(shè)計,。該公司表示,,它計劃為OLED電視、汽車OLED顯示器,、可折疊OLED設(shè)備和Micro LED TV設(shè)計新的驅(qū)動器,。

  那么國內(nèi)玩家的主要水平怎樣呢,?

  陸婉民告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者,目前國內(nèi)晶圓廠40nm的制程是在去年底才開始投入量產(chǎn),,相較于韓國或臺灣地區(qū)的晶圓廠來說,,他們在2015~2016年就能夠把40nm的工藝穩(wěn)定量產(chǎn),整體工藝的技術(shù)成熟度還是跟國外的晶圓廠有一段差距,,所以不僅僅是芯片的設(shè)計,,整體供應(yīng)鏈的提升也是非常重要的一環(huán)。從芯片角度來說,,使用先進的工藝(28nm),,在芯片的功耗以及IC面積上(成本),都會有著極大的優(yōu)勢,。

  總體而言,,目前國內(nèi)廠商相較于先進廠商的芯片性能方面仍然存在一定的差距。同時,,國內(nèi)廠商也正努力效法國外大廠的管理模式,,引進海外人才的同時,讓國內(nèi)的人才也可以從中學(xué)習(xí),,進而建立完整的計劃,、開發(fā)、檢討,、改善等流程,。將芯片的每一步都做到萬無一失,逐步的向國外大廠看齊,。我相信再過不久,,國內(nèi)的芯片也會逐步的將占比擴大的。

  “尤其是在5G出現(xiàn)以及普及后,,我認為AR/VR能夠迎來爆發(fā)性的成長,,因為眼鏡采用4K/8K解析度后,之前最大的問題點——閃爍感就會消失,,用戶即使長時間佩戴AR/VR眼鏡,,也不會有頭暈的情況發(fā)生,就可大幅改善用戶的體驗感,,從而帶動整個顯示產(chǎn)業(yè)鏈,。這主要是因為,從芯片的角度來說,,AR/VR需要比以往更高的解析度,,但它又沒有像電視機一樣的體積,能夠放進許多顆的芯片,因此眼鏡整體的硬件架構(gòu)面如何跟芯片做一個搭配性的平衡,,我認為這是關(guān)鍵所在,。”陸婉民指出,。

  結(jié)語

  “星星之火可以燎原”,,在當(dāng)前的大環(huán)境下,以前不起眼的芯片行業(yè)逐漸被重視起來,。芯片行業(yè)無小事,,在OLED驅(qū)動芯片領(lǐng)域,以中穎電子,、集創(chuàng)北方,、格科微等為代表的芯片領(lǐng)軍廠商,正在LCD,、OLED顯示驅(qū)動芯片領(lǐng)域奮力追趕,,致力補齊產(chǎn)業(yè)鏈中這重要的一環(huán)。


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