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此前，由于國內顯示芯片設計性能指標無法滿足品牌終端的需求，我國面板廠商需要向海外大量采購OLED驅動芯片。如今，在OLED市場快速發(fā)展驅動下，國內芯片廠商自研OLED驅動芯片的進程開始加快，有望補齊我國OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。
局面有望改變
隨著OLED面板在電視、智能手機、智能手表等領域需求的復蘇，以及在新興應用領域(如游戲顯示面板、筆記本電腦、平板電腦、車用產(chǎn)品)的滲透率不斷提升，OLED面板正迎來上升期，進而拉升了對OLED驅動芯片（OLED DDIC）等相關零部件的需求。
據(jù)Omdia數(shù)據(jù)，2022年OLED DDIC出貨量約10億顆，預計2023年OLED DDIC出貨量有望同比增長14%，達到11.6億顆。2029年將達到22億顆，年復合增長率超過10%。
目前OLED驅動IC市場，韓國的三星LSI和美格納(Magna Chip)兩家企業(yè)的市場份額已經(jīng)近80%。聯(lián)詠和瑞鼎等中國臺灣企業(yè)的市場份額分別為7%和6%。而中國大陸在OLED驅動IC方面，市場占有率明顯偏低，還不到5%。
近年來，在OLED市場快速發(fā)展驅動下，國內芯片廠商自研OLED驅動芯片進程開始加快，有望補齊我國OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。
目前中國從事顯示驅動研發(fā)的企業(yè)有近20家。比較知名的包括中穎電子、集創(chuàng)北方、格科微、吉迪斯等。
中穎電子是我國較早開發(fā)布局OLED產(chǎn)品的廠商之一，其研制的AMOLED顯示驅動芯片主要為55nm制程及40nm制程。2022年3月，中穎電子針對品牌手機設計的AMOLED驅動芯片完成流片，目前正在內部驗證。
集創(chuàng)北方的OLED顯示驅動芯片產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于一線品牌的智能穿戴產(chǎn)品中。近日，集創(chuàng)北方宣布，其推出的OLED手機芯片ICNA3512在國內一線終端客戶驗證通過并開始量產(chǎn)。
集創(chuàng)北方相關負責人在接受《中國電子報》記者采訪時表示，ICNA3512芯片為國內IC設計廠商首次推出的支持LTPO動態(tài)刷新率技術、折疊屏和屏下攝像頭等功能的OLED手機顯示驅動芯片。
記者在采訪時了解到，目前集創(chuàng)北方量產(chǎn)的OLED驅動芯片良率已經(jīng)和業(yè)界處于同一水平。集創(chuàng)北方相關負責人表示，集創(chuàng)北方正優(yōu)化測試向量和制程工藝，再次提升良率，建立更強的成本競爭力優(yōu)勢。“未來，我們將與更多的終端展開合作開發(fā)更貼近客戶需求的高性能低功耗的產(chǎn)品，將產(chǎn)品的應用面從穿戴擴展到手機，再擴展到平板、NB、車載等更廣泛的領域。”
華為要做顯示驅動IC的消息早有傳言。據(jù)悉，華為旗下芯片廠海思首款OLED驅動芯片于2019年年底成功流片，并于2021年進入試產(chǎn)階段，預計在2023年實現(xiàn)量產(chǎn)。
值得一提的是，除了海思、中穎電子、集創(chuàng)北方等廠商走自研這條路外，我國顯示面板企業(yè)也正在通過聯(lián)合IC設計廠商共同研發(fā)，力爭打破補齊我國在OLED驅動IC領域的劣勢短板。早在2013年，維信諾就與晶門科技研制AMOLED驅動芯片；2015年，中穎電子與和輝光電合作開發(fā)了AMOLED驅動芯片；京東方則入股新相微電子，并成為其第一大客戶。
Omdia顯示面板業(yè)務研究分析師蔣與楊在接受《中國電子報》記者采訪時表示，通過芯屏端的聯(lián)合，不僅可以避免企業(yè)早期投資由于產(chǎn)業(yè)不成熟導致的大量資金和資源消耗，還能充分利用彼此多年積累的研發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗，合理規(guī)避技術風險，少走彎路，降低研發(fā)和量產(chǎn)成本。
此外，由于驅動芯片是面板的核心部件，顯示面板企業(yè)和DDI企業(yè)之間如果沒有信任和安全保障，就無法建立合作關系，因此需要非常緊密的合作，這也是為什么三星顯示主要和三星電子的LSI、LG Display主要與LX Semicon合作的原因。
一切才剛開始
“相比LCD面板出貨量的緩慢增長，OLED面板出貨量增速較快。且因為OLED驅動IC工藝更復雜，其單價和盈利能力遠高于傳統(tǒng)的LCD TDDI。因此，切入OLED顯示驅動芯片領域也成為我國面板驅動IC廠商的重要戰(zhàn)略布局。”蔣與楊表示，預計到2024年，手機AMOLED驅動芯片出貨量將首次超過LCD TDDI。
不過，正是由于OLED驅動IC技術門檻更高，因此在擴大產(chǎn)能方面，企業(yè)將面臨更多技術挑戰(zhàn)。
據(jù)集創(chuàng)北方相關負責人介紹，盡管OLED和LCD都是為面板提供調光功能，但由于兩者的發(fā)光原理不相同，相比之下，OLED驅動IC承載了更多由于OLED面板制程不完美導致的各類電學、光學特性不均勻的補償功能。因此，OLED顯示芯片相比LCD顯示芯片多了很多特有的圖像算法，比如子像素渲染（SPR）、mura補償（demura）、圓角補償（Round/Notch）、電流補償（IRC）、串擾補償（CTC）、燒屏亮度補償（Deburin）。另外，相比LCD的成熟技術，OLED技術還在不斷發(fā)展，新的技術點不斷涌現(xiàn)，比如LTPO動態(tài)刷新技術，屏下攝像頭技術，分區(qū)刷新率技術，超窄邊框技術等，它們都需要OLED顯示芯片開發(fā)新的驅動方式和專屬功能來配合協(xié)同使用，這些都是OLED顯示芯片需要面臨的新技術挑戰(zhàn)。
敦泰科技前瞻產(chǎn)品處高級總監(jiān)貢振邦也指出，AMOLED電流驅動組件在電流流經(jīng)材料時容易產(chǎn)生電流沖擊，會出現(xiàn)老化現(xiàn)象。同時由于柔性屏很薄，柔性屏觸控、顯示信號之間易互相干擾，獨立像素光源也存在均一性問題?！癓TPO因其具有更低的顯示刷新率，可進一步降低功耗，成為AMOLED技術一大發(fā)展趨勢，不過對DDIC就提出了更高的要求，需要提供更高的刷新速度。”貢振邦表示，隨著OLED中大尺寸化，AMOLED的使用時間和周期會更長，需要采用新的結構，不僅要考慮降低成本，還需要更改芯片架構。
此外，蔣與楊指出，由于OLED有機材料的性質，顯示亮度不均勻和殘影是OLED面板的問題。在基本顯示控制和色彩增強基礎之上，OLED驅動IC還需升級算法對其進行補償，以實現(xiàn)面板顯示亮度均勻，加速響應減少顯示拖影，從而延長OLED面板使用壽命。
我國OLED驅動IC發(fā)展除了來自制造端的挑戰(zhàn)，還受限于晶圓產(chǎn)能緊缺。
據(jù)悉，由于顯示產(chǎn)品的多樣性，顯示類驅動IC的制程范圍較廣，主要產(chǎn)品涵蓋了28nm～150nm的工藝段。其中，用于LCD手機和平板的集成類TDDI制程段在55～90nm，而用于AMOLED驅動IC目前主要是采用40nm和28nm相對先進的制程工藝。
然而，雖然在全球范圍內已有多家芯片代工廠掌握了40nm和28nm工藝，但能夠為40nm和28nm制程的AMOLED驅動芯片提供成熟產(chǎn)能的晶圓代工廠商卻只有臺積電、三星電子、聯(lián)華電子、格羅方德和中芯國際這五家，留給我國芯片廠商的晶圓代工選擇并不多。疊加近兩年全球晶圓代工廠產(chǎn)能供應偏緊等情況，業(yè)內預計，OLED驅動芯片大概率仍將處于供應緊張狀態(tài)。
編輯丨邱江勇
美編丨馬利亞
