顯示驅動IC主要負責驅動電流或電壓、控制螢幕畫面，是顯示面板成像系統的重要組成部分。近年來，智慧手機AMOLED面板比例不斷提升，特別是去年底摺疊屏手機熱賣，使得2022年AMOLED智慧手機市場進一步增長，佔比將超過40%。在此背景下，AMOLED驅動IC行業也有望迎來高速增長。
AMOLED IC出貨快速提升，複合增長率達13.24%
2021年，雖然受到新冠肺炎疫情與半導體缺芯的影響，全球智慧手機依然保持了13.3億部的出貨量，比2020年的12.5億部，有近8000萬部的增長。這也帶動了不同型別顯示技術的發展。根據集邦諮詢資料，2021年a-Si/IGZO LCD機型需求依然強勁，全年比重僅微幅下滑至28%；LTPS LCD機型比例則受到一定壓縮，預計佔比將減少至33%。但兩者相加仍然達到61%。與增長承壓的LCD不同，AMOLED手機機型比例則大幅提升，預計2021年市場比例將達到39%。
更加值得關注的是，去年年底以來湧現出一輪摺疊屏手機熱潮，必將進一步推升AMOLED機型的市佔率。Counterpoint資料顯示，2020年至2022年全球摺疊屏手機出貨量分別為280萬部、560萬部和1720萬部，預計2025年摺疊屏手機的發貨量有望超過5600萬部，2020—2025年間CAGR達到82.06%。
驅動晶片與顯示面板高度相關，按型別分大致可以分為LCD驅動晶片、TDDI觸控顯示整合驅動晶片和OLED驅動晶片。隨著智慧手機向AMOLED轉移，TDDI觸控整合驅動晶片在智慧手機等小尺寸市場份額逐步受到壓縮，開始向平板電腦、膝上型電腦等中尺寸市場發展。AMOLED面板的發展則將有效帶動AMOLED驅動晶片市佔率的提升。根據Frost&Sullivan統計，得益於AMOLED螢幕的高速增長，AMOLED驅動晶片出貨量快速增長，預計到2025年將增至24.50億顆，未來5年複合增長率達13.24%。CINNO Research則預計，我國市場AMOLED驅動晶片的市場規模將從2021年的9億美元增長至2025年的33億美元，年均複合增長率CAGR高達38%。
事實上，目前AMOLED及驅動晶片的發展主要是受到產能不足的限制。在2021年的缺芯潮中，顯示驅動IC是缺貨的重點，第二季度供需缺口一度高達50%，2022年短缺風險仍然存在。群智諮詢分析認為，汽車等產業加速向數字化和物聯網發展，後疫情時代居家需求激增，都進一步放大驅動IC短缺風險。由於AMOLED面板在智慧手機、電視及膝上型電腦均保持旺盛需求增長，2021—2022年全球AMOLED驅動IC供需仍將維持偏緊趨勢。晟合微電總經理施偉也表示：“A實際上全球MOLED產能仍然有限。如果沒有一個好的資源或好的戰略配合，供應仍然會存在緊張問題。”
LCD轉向AMOLED，本土晶片廠商獲機會
市場需求的增加或為我國本土AMOLED驅動IC行業提供了一個有利的發展契機。對此，北京集創北方科技股份有限公司OLED事業部總經理劉宏輝表示，AMOLED驅動IC與LCD在作用原理上有相似之處，都是透過MIPI/SPI等介面接收主控晶片傳送的資料指令，並將資料進行處理，轉換為螢幕可接收的電訊號，按照一定的順序及邏輯關係送到AMOLED顯示屏中，從而顯示出炫彩的畫面。但是，從驅動方式上來講，AMOLED驅動晶片為電流驅動，而LCD驅動晶片為電壓驅動，AMOLED畫素電路更復雜，IC控制訊號也更加繁多複雜。以光學顯示為例，由於AMOLED是沒有單獨背光源的，為實現準確的AMOLED顯示畫面並提高畫面質量，AMOLED驅動晶片需要進行多種資料處理及補償。這對訊號精度、演算法的複雜度和演算法的補償能力都提出了更高的要求。
當前摺疊屏大熱，AMOLED的柔性顯示效能優勢突顯，對驅動IC也必將提出更高的要求。“摺疊屏的摺疊和展開不同狀態的顯示切換，需要AMOLED驅動IC有對應的驅動方式及演算法來支援，比如應採用兩顆晶片級聯的cascade演算法對摺疊螢幕進行支援。基於此，對AMOLED驅動晶片整合度要求也就更高，設計難度及工藝難度也隨之加大，需要更高的工藝製程、更優的IC驅動能力及功耗水平。”劉宏輝指出。
而技術的變革則給相關產業提供了洗牌的機會，也是我國本土晶片廠商切入供應鏈的一個有利時機。日前，榮耀釋出摺疊屏手機Magic V，其7.9英寸柔性AMOLED顯示內屏及外屏均由京東方獨供，並且採用了國內首顆28nm驅動IC，為本土AMOLED驅動IC提供了有利市場環境。但施偉也強調，本土企業不能僅在形式上替代，要真正做到技術上的超越。既然出現了視窗期，給了進入的機會，更多的是應該在技術上面做得更好，當然這是個長期的過程。
從全球AMOLED驅動IC市場佔比來看，韓國公司處於領先地位，2020年三星以50.4%稱冠，之後依序為Magnachip、Siliconworks、Anapass，市佔率分別為33.2%、2.7%、2.4%。
整合度提高，主流工藝轉向28nm
AMOLED驅動IC的發展在晶圓製造、封裝測試等方面也提出更高的要求，這對本土晶片企業來說既是機遇也是挑戰。
根據劉宏輝的介紹，當前AMOLED面板行業朝著大尺寸、高畫質、低功耗等方向發展，對驅動IC必然提出更高要求。相應的，晶片企業也開發出面向大尺寸的High Pin Count技術、面向摺疊屏的cascade技術、面向144Hz甚至更高重新整理率的驅動能力等。如果從產品設計角度來看，AMOLED驅動IC的整合度將變得越來越高、晶片尺寸越來越小、功耗越來越低，對IC的工藝製程與封裝測試提出的要求也更高。
一般而言，顯示驅動IC適用的工藝範圍較廣，涵蓋28nm～150nm工藝段。其中，膝上型電腦和電視用驅動晶片的工藝節點為110～150nm，LCD螢幕手機和平板電腦等整合類TDDI的工藝段集中在55nm～90nm，AMOLED驅動IC的工藝段是較為先進的40nm。由於12英寸晶圓廠將在今後幾年開出更多28/22nm產能，為了減小晶片尺寸和功耗，獲得更多晶圓產能，業內人士認為，AMOLED驅動IC設計企業將從40nm轉向28/22nm生產，這很可能成為一種發展趨勢。
此外，隨著顯示驅動晶片的體積進一步縮小，整合度進一步提高，對封裝技術的要求也在不斷提高。凸塊製造工藝結合玻璃覆晶封裝（COG）或薄膜覆晶封裝（COF）憑藉其多I/O、高密度等特點，成為顯示驅動晶片封裝技術的主流。
無論是工藝製程還是封測技術，都是晶片產業供應鏈的重要組成，對於AMOLED驅動晶片的發展至關重要。“近年來，國內積體電路產業鏈逐漸完善，為國內晶片發展提供了很好的環境及支援。晶圓生產製作技術在深耕多年後終於在近兩年得到了快速發展，基於近兩年的大形勢，晶圓產業得到前所未有發展，先進技術也覆蓋了40nm及28nm，為AMOLED驅動IC提供了工藝製程保障，對國內晶片產業及顯示事業都提供了很大助力。”劉宏輝指出。上游供應鏈的完善為我國本土AMOLED驅動IC提供了良好的發展環境。
作者丨陳炳欣
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
