折疊屏手機(jī)要火，AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片準(zhǔn)備好了么

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。近年來，智能手機(jī)AMOLED面板比例不斷提升，特別是去年底折疊屏手機(jī)熱賣，使得2022年AMOLED智能手機(jī)市場進(jìn)一步增長，占比將超過40%。在此背景下，AMOLED驅(qū)動(dòng)IC行業(yè)也有望迎來高速增長。

AMOLED IC出貨快速提升，復(fù)合增長率達(dá)13.24%

2021年，雖然受到新冠肺炎疫情與半導(dǎo)體缺芯的影響，全球智能手機(jī)依然保持了13.3億部的出貨量，比2020年的12.5億部，有近8000萬部的增長。這也帶動(dòng)了不同類型顯示技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)，2021年a-Si/IGZO LCD機(jī)型需求依然強(qiáng)勁，全年比重僅微幅下滑至28%；LTPS LCD機(jī)型比例則受到一定壓縮，預(yù)計(jì)占比將減少至33%。但兩者相加仍然達(dá)到61%。與增長承壓的LCD不同，AMOLED手機(jī)機(jī)型比例則大幅提升，預(yù)計(jì)2021年市場比例將達(dá)到39%。

更加值得關(guān)注的是，去年年底以來涌現(xiàn)出一輪折疊屏手機(jī)熱潮，必將進(jìn)一步推升AMOLED機(jī)型的市占率。Counterpoint數(shù)據(jù)顯示，2020年至2022年全球折疊屏手機(jī)出貨量分別為280萬部、560萬部和1720萬部，預(yù)計(jì)2025年折疊屏手機(jī)的發(fā)貨量有望超過5600萬部，2020—2025年間CAGR達(dá)到82.06%。

驅(qū)動(dòng)芯片與顯示面板高度相關(guān)，按類型分大致可以分為LCD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。隨著智能手機(jī)向AMOLED轉(zhuǎn)移，TDDI觸控整合驅(qū)動(dòng)芯片在智能手機(jī)等小尺寸市場份額逐步受到壓縮，開始向平板電腦、筆記本電腦等中尺寸市場發(fā)展。AMOLED面板的發(fā)展則將有效帶動(dòng)AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片市占率的提升。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，得益于AMOLED屏幕的高速增長，AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片出貨量快速增長，預(yù)計(jì)到2025年將增至24.50億顆，未來5年復(fù)合增長率達(dá)13.24%。CINNO Research則預(yù)計(jì)，我國市場AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片的市場規(guī)模將從2021年的9億美元增長至2025年的33億美元，年均復(fù)合增長率CAGR高達(dá)38%。

事實(shí)上，目前AMOLED及驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展主要是受到產(chǎn)能不足的限制。在2021年的缺芯潮中，顯示驅(qū)動(dòng)IC是缺貨的重點(diǎn)，第二季度供需缺口一度高達(dá)50%，2022年短缺風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。群智咨詢分析認(rèn)為，汽車等產(chǎn)業(yè)加速向數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，后疫情時(shí)代居家需求激增，都進(jìn)一步放大驅(qū)動(dòng)IC短缺風(fēng)險(xiǎn)。由于AMOLED面板在智能手機(jī)、電視及筆記本電腦均保持旺盛需求增長，2021—2022年全球AMOLED驅(qū)動(dòng)IC供需仍將維持偏緊趨勢。晟合微電總經(jīng)理施偉也表示：“A實(shí)際上全球MOLED產(chǎn)能仍然有限。如果沒有一個(gè)好的資源或好的戰(zhàn)略配合，供應(yīng)仍然會(huì)存在緊張問題。”

LCD轉(zhuǎn)向AMOLED，本土芯片廠商獲機(jī)會(huì)

市場需求的增加或?yàn)槲覈就罙MOLED驅(qū)動(dòng)IC行業(yè)提供了一個(gè)有利的發(fā)展契機(jī)。對此，北京集創(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，按照一定的順序及邏輯關(guān)系送到AMOLED顯示屏中，從而顯示出炫彩的畫面。但是，從驅(qū)動(dòng)方式上來講，AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片為電流驅(qū)動(dòng)，而LCD驅(qū)動(dòng)芯片為電壓驅(qū)動(dòng)，AMOLED像素電路更復(fù)雜，IC控制信號也更加繁多復(fù)雜。以光學(xué)顯示為例，由于AMOLED是沒有單獨(dú)背光源的，為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的AMOLED顯示畫面并提高畫面質(zhì)量，AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片需要進(jìn)行多種數(shù)據(jù)處理及補(bǔ)償。這對信號精度、算法的復(fù)雜度和算法的補(bǔ)償能力都提出了更高的要求。

當(dāng)前折疊屏大熱，AMOLED的柔性顯示性能優(yōu)勢突顯，對驅(qū)動(dòng)IC也必將提出更高的要求。“折疊屏的折疊和展開不同狀態(tài)的顯示切換，需要AMOLED驅(qū)動(dòng)IC有對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式及算法來支持，比如應(yīng)采用兩顆芯片級聯(lián)的cascade算法對折疊屏幕進(jìn)行支持?；诖?，對AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片集成度要求也就更高，設(shè)計(jì)難度及工藝難度也隨之加大，需要更高的工藝制程、更優(yōu)的IC驅(qū)動(dòng)能力及功耗水平。”劉宏輝指出。

而技術(shù)的變革則給相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供了洗牌的機(jī)會(huì)，也是我國本土芯片廠商切入供應(yīng)鏈的一個(gè)有利時(shí)機(jī)。日前，榮耀發(fā)布折疊屏手機(jī)Magic V，其7.9英寸柔性AMOLED顯示內(nèi)屏及外屏均由京東方獨(dú)供，并且采用了國內(nèi)首顆28nm驅(qū)動(dòng)IC，為本土AMOLED驅(qū)動(dòng)IC提供了有利市場環(huán)境。但施偉也強(qiáng)調(diào)，本土企業(yè)不能僅在形式上替代，要真正做到技術(shù)上的超越。既然出現(xiàn)了窗口期，給了進(jìn)入的機(jī)會(huì)，更多的是應(yīng)該在技術(shù)上面做得更好，當(dāng)然這是個(gè)長期的過程。

從全球AMOLED驅(qū)動(dòng)IC市場占比來看，韓國公司處于領(lǐng)先地位，2020年三星以50.4%稱冠，之后依序?yàn)镸agnachip、Siliconworks、Anapass，市占率分別為33.2%、2.7%、2.4%。

集成度提高，主流工藝轉(zhuǎn)向28nm

AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的發(fā)展在晶圓制造、封裝測試等方面也提出更高的要求，這對本土芯片企業(yè)來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

根據(jù)劉宏輝的介紹，當(dāng)前AMOLED面板行業(yè)朝著大尺寸、高畫質(zhì)、低功耗等方向發(fā)展，對驅(qū)動(dòng)IC必然提出更高要求。相應(yīng)的，芯片企業(yè)也開發(fā)出面向大尺寸的High Pin Count技術(shù)、面向折疊屏的cascade技術(shù)、面向144Hz甚至更高刷新率的驅(qū)動(dòng)能力等。如果從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度來看，AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的集成度將變得越來越高、芯片尺寸越來越小、功耗越來越低，對IC的工藝制程與封裝測試提出的要求也更高。

一般而言，顯示驅(qū)動(dòng)IC適用的工藝范圍較廣，涵蓋28nm～150nm工藝段。其中，筆記本電腦和電視用驅(qū)動(dòng)芯片的工藝節(jié)點(diǎn)為110～150nm，LCD屏幕手機(jī)和平板電腦等集成類TDDI的工藝段集中在55nm～90nm，AMOLED驅(qū)動(dòng)IC的工藝段是較為先進(jìn)的40nm。由于12英寸晶圓廠將在今后幾年開出更多28/22nm產(chǎn)能，為了減小芯片尺寸和功耗，獲得更多晶圓產(chǎn)能，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，AMOLED驅(qū)動(dòng)IC設(shè)計(jì)企業(yè)將從40nm轉(zhuǎn)向28/22nm生產(chǎn)，這很可能成為一種發(fā)展趨勢。

此外，隨著顯示驅(qū)動(dòng)芯片的體積進(jìn)一步縮小，集成度進(jìn)一步提高，對封裝技術(shù)的要求也在不斷提高。凸塊制造工藝結(jié)合玻璃覆晶封裝（COG）或薄膜覆晶封裝（COF）憑借其多I/O、高密度等特點(diǎn)，成為顯示驅(qū)動(dòng)芯片封裝技術(shù)的主流。

無論是工藝制程還是封測技術(shù)，都是芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的重要組成，對于AMOLED驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展至關(guān)重要。“近年來，國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，為國內(nèi)芯片發(fā)展提供了很好的環(huán)境及支持。晶圓生產(chǎn)制作技術(shù)在深耕多年后終于在近兩年得到了快速發(fā)展，基于近兩年的大形勢，晶圓產(chǎn)業(yè)得到前所未有發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)也覆蓋了40nm及28nm，為AMOLED驅(qū)動(dòng)IC提供了工藝制程保障，對國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)及顯示事業(yè)都提供了很大助力。”劉宏輝指出。上游供應(yīng)鏈的完善為我國本土AMOLED驅(qū)動(dòng)IC提供了良好的發(fā)展環(huán)境。

作者丨陳炳欣

編輯丨連曉東

美編丨馬利亞