顯示面板芯片前沿技術(shù)有哪些

面板顯示驅動(dòng)芯片領(lǐng)域，隨著(zhù)技術(shù)革新，消費者/商戶(hù)的多元化和個(gè)性化消 費需求與日俱增。例如，在智能手機顯示方面，消費者對于畫(huà)面質(zhì)量、屏幕形 狀及面積等要求趨于精細化、多樣化，整機廠(chǎng)商也在無(wú)邊框顯示、屏下指紋、 曲面屏幕等方向進(jìn)行了技術(shù)突破，芯片設計企業(yè)需要持續致力于推動(dòng)包括超高 流暢度、穩定性、對比度、屏占比例等在內的技術(shù)變革，迎合消費者需求。

電源管理芯片領(lǐng)域，隨著(zhù)顯示面板應用場(chǎng)景的不斷豐富，疊加不同終端客 戶(hù)及面板廠(chǎng)商對電源管理芯片的定制化需求，顯示電源管理芯片的種類(lèi)愈發(fā)復 雜多樣。隨著(zhù) 5G、先進(jìn)顯示等技術(shù)的加速發(fā)展應用，智能手機、平板、筆記本 電腦等設備持續向高分辨率、高亮度、廣色域、窄邊框、長(cháng)待機、便攜化方向 發(fā)展，對電源管理芯片的功耗水平、集成度和工作效率等要求不斷提升，并對 電源管理芯片的電流、電壓適用范圍及電能控制精度等提出了更高的要求。

LED 顯示驅動(dòng)芯片領(lǐng)域，隨著(zhù)下游 LED 顯示屏點(diǎn)間距的不斷縮小，LED 顯示屏的應用領(lǐng)域不斷拓展，如小間距 LED 實(shí)現了 LED 顯示屏從戶(hù)外走向室 內的場(chǎng)景變革，Mini LED 有望實(shí)現 LED 顯示屏進(jìn)入家庭應用場(chǎng)景的變革， Micro LED 將聚焦于手機、智能手表、AR/VR 等近屏應用。LED 顯示屏的應用 領(lǐng)域不斷拓展，將為公司 LED 顯示驅動(dòng)芯片的發(fā)展帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。

面板顯示驅動(dòng)芯片

面板顯示驅動(dòng)芯片是顯示面板的重要組成元件之一，主要通過(guò)對電流、電 壓的驅動(dòng)，控制屏幕的亮度和色彩，實(shí)現色彩和圖像在屏幕上的呈現。按照顯 示技術(shù)區分，常見(jiàn)的顯示面板主要包括 LCD 顯示屏和 OLED 顯示屏；其中 LCD 顯示屏的光線(xiàn)由背光源發(fā)出，通過(guò)對液晶層液晶分子排列/扭曲的控制，實(shí) 現背光源的投射和遮蔽，從而形成色彩和圖像；而 OLED 顯示屏的光線(xiàn)則直接 由有機發(fā)光層自發(fā)光實(shí)現顯示，當電流通過(guò)有機發(fā)光材料時(shí)會(huì )使其發(fā)光，其顯 示的光亮程度主要取決于通過(guò)有機發(fā)光層電流的強弱。

（1）中大尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片

中大尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片主要應用于薄膜晶體管型（TFTLCD）顯示面板，應用場(chǎng)景包括電視機、筆記本電腦、顯示器、商用顯示屏等 中大尺寸顯示終端。通常，一塊中大尺寸面板需要使用多顆顯示驅動(dòng)芯片。

中大尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片包括源極驅動(dòng)芯片（Source Driver IC）及柵極驅動(dòng)芯片（Gate Driver IC），其中柵極驅動(dòng)芯片的作用主要系根據控 制信號將面板上的 TFT 薄膜晶體管依次打開(kāi)，源極驅動(dòng)芯片的作用主要系將位于液晶面板上的液晶電容與儲存電容充電到所需的電壓，從而實(shí)現調整液晶分 子的排列/偏轉角度。GOA（Gate on Array，在玻璃基板上集成 TFT 組成的柵極 驅動(dòng)電路）技術(shù)成熟之前，LCD 面板通常需要同時(shí)使用源極驅動(dòng)芯片及柵極驅 動(dòng)芯片，以完成對屏幕亮度和色彩的控制；隨著(zhù) GOA 技術(shù)的成熟，可以將柵極 驅動(dòng)電路直接集成在 TFT-LCD 面板上以節省成本并實(shí)現窄邊框，目前中大尺寸 LCD 面板已通常只使用源極驅動(dòng)芯片實(shí)現面板的驅動(dòng)顯示。

（2）小尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片

小尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片主要應用于智能手機、平板電腦等小 尺寸顯示終端的面板中。受限于顯示屏的尺寸和體積，通常一塊面板只需一顆 顯示驅動(dòng)芯片，對顯示驅動(dòng)芯片的集成度、制程、工藝水平等技術(shù)要求較高。

小尺寸 LCD 面板顯示驅動(dòng)芯片的電路架構包含時(shí)序控制電路、源級驅動(dòng)電 路、柵極驅動(dòng)電路、靜電防護以及干擾抑制電路等，公司采用整合型技術(shù)將上 述電路集成在一顆芯片之中，并形成分立式顯示驅動(dòng)芯片。隨著(zhù)觸控技術(shù)在小尺寸 LCD 面板上的應 用，對 DI 整合觸控技術(shù)的需求隨之提升，順應趨勢，在 DI 的基礎 上成功研發(fā)出觸控與顯示驅動(dòng)集成芯片（TDDI），實(shí)現了 MDDI 和觸控芯片功 能的一體化集成。應用 TDDI 的顯示面板產(chǎn)品通常具有“輕薄”、“窄邊框”以 及“制程工序簡(jiǎn)單且成本較低”的優(yōu)點(diǎn)，TDDI 技術(shù)有效解決了 MDDI 與觸控 面板芯片分立形態(tài)下顯示面板模組“厚”、“重”、“大邊框”、“制程工序復雜且成本較高”等問(wèn)題。

（3）OLED 面板顯示驅動(dòng)芯片

OLED 面板顯示驅動(dòng)芯片主要應用于 AMOLED 面板，能夠接收、識 別主控芯片發(fā)送的數據信息指令（通常包括圖片顏色、亮度、刷新率、顯示常 亮、滅屏睡眠等信息），結合攝像頭、聽(tīng)筒等對應的孔槽大小、位置，以及亮度 補償值、像素排列方式等與顯示屏相匹配的初始設定，進(jìn)行數據信息指令的處 理，并按照特定的順序及邏輯關(guān)系輸出電流，使 OLED 面板上的像素發(fā)出期望 亮度的光，最終在屏幕上顯示出目標圖像。OLED 面板具有自發(fā)光屬性，為了 準確顯示畫(huà)面并提高畫(huà)面質(zhì)量，OLED 顯示驅動(dòng)芯片需要進(jìn)行多種數據處理及 補償，對信號精度、算法復雜度和算法補償能力等都提出了更高的要求。

電源管理芯片

電源管理芯片能夠實(shí)現電能的交換、分配、檢測及其他管控功能，滿(mǎn)足電 路系統中元器件差異化的電源需求，保障電路系統的功能實(shí)現和穩定運行。電 源管理芯片能直接影響電子設備的性能和可靠性，是電子設備不可或缺的核心 組件之一。

行業(yè)基于各類(lèi)顯示面板應用，構建了包括電源芯片（PMIC）、運算 放大器（OP）、電平轉換器（Level Shifter）和可編程伽馬芯片（P-Gamma）在 內的多元化電源管理芯片產(chǎn)品矩陣，形成了一站式的面板電源管理解決方案。

通常，顯示面板電路系統中顯示驅動(dòng)芯片和時(shí)序控制芯片等各模塊的穩定 運行需要不同功能的供電芯片協(xié)同完成電源管理功能。其中，PMIC 主要是對 固定輸入電源進(jìn)行升壓、降壓、正負壓轉換等操作，為面板內的不同元器件及 功能模塊提供特定工作電壓；OP 是具備高負載能力的運算放大器，可以作為電 壓緩沖器實(shí)現面板中像素共用電極的電壓穩定；Level Shifter 主要是將時(shí)序控制 芯片產(chǎn)生的低壓時(shí)序信號轉換為高壓或負壓信號，驅動(dòng)面板上的邏輯單元，進(jìn) 而控制像素的開(kāi)關(guān)；P-Gamma 主要是通過(guò)數字模擬轉換器及時(shí)序控制電路來(lái)提 供面板不同亮度所對應的參考電壓基準，從而完成面板像素精確顯示。

LED 顯示驅動(dòng)芯片

LED 是一種能夠將電能轉化為光能的半導體器件，廣泛應用于顯示屏、背 光源、照明燈、儀表板等設備。在全彩 LED 顯示領(lǐng)域，LED 顯示屏由數量眾多 的紅、綠、藍 LED 組成的像素拼成，LED 顯示驅動(dòng)芯片的作用即驅動(dòng) LED 顯 示屏上的眾多像素顯示出特定的圖像，通過(guò)特定的灰階對比度實(shí)現顯示畫(huà)面的 色彩對比，并通過(guò)特定的刷新率驅動(dòng)顯示圖像的切換。

LED 顯示驅動(dòng)芯片主要包括恒流驅動(dòng)芯片（即列驅動(dòng)芯片）、行驅動(dòng) 芯片、邏輯控制芯片。其中，恒流驅動(dòng)芯片的作用系通過(guò)復雜的電路變換將顯 示圖像數據轉化為幅值、頻率、占空比可調節的驅動(dòng)電流，進(jìn)而驅動(dòng) LED 顯示 屏的眾多像素發(fā)出目標色彩、亮度，并整體呈現出圖像畫(huà)面；行驅動(dòng)芯片的作 用系控制 LED 顯示屏的逐行顯示；邏輯控制芯片的作用系作為高速 CMOS 總 線(xiàn)收發(fā)器，接收主控芯片（MCU/FPGA）的控制信號，增強該控制信號的驅動(dòng) 能力并輸出給恒流驅動(dòng)芯片、行驅動(dòng)芯片。

控制芯片及其他

控制芯片及其他產(chǎn)品主要包括指紋識別芯片（Fingerprint）、觸控芯片 （Touch）、時(shí)序控制芯片（T-Con）及 SoC 芯片等。

指紋識別芯片及觸控芯片主要應用于智能手機、平板電腦、智能門(mén) 鎖等終端，其中指紋識別芯片提供指紋的圖像采集、特征提取、特征比對等指 紋識別功能；觸控芯片根據觸摸屏電容變化量和觸控坐標的檢測與運算，將觸 控相關(guān)信息輸出給主控設備；時(shí)序控制芯片主要應用在筆記本電腦、電 視機、顯示器、商用顯示等中大尺寸顯示面板，時(shí)序控制芯片將系統輸入數據 轉換為驅動(dòng)芯片可識別的數據，并向面板源極、柵極電路開(kāi)關(guān)提供控制信號。

產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)可以分為設計、制造（包括掩膜制作）、封裝、 測試等主要環(huán)節

面板顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)

面板顯示驅動(dòng)芯片是顯示面板的重要組成元件之一，隨著(zhù)面板顯示技術(shù)的 發(fā)展及下游顯示應用領(lǐng)域的行業(yè)周期變化，全球面板顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)規模亦 隨之波動(dòng)發(fā)展。其中，2018 年-2019 年，全球面板顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)規模出現 少量的下滑，主要系 GOA 技術(shù)的發(fā)展減少了中大尺寸顯示領(lǐng)域內柵極驅動(dòng)芯片 的使用量，并且 2019 年智能手機等移動(dòng)終端出貨量的減少也在一定程度上導致 面板顯示驅動(dòng)芯片使用量的減少；2020 年至 2021 年，在新冠疫情影響下，全 球人民居家學(xué)習、遠程辦公等需求提升，面板顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)規?？焖偕?升。根據 Omdia 的數據，2020 年、2021 年全球面板顯示驅動(dòng)芯片需求量分別達 到 80.7 億顆、88.8 億顆，均較上年保持 10%以上的增長(cháng)速度。

電源管理芯片市場(chǎng)

電源管理芯片對保障電路系統的功能實(shí)現和穩定運行具有至關(guān)重要的作 用，是電子設備不可或缺的核心組件之一。電源管理芯片的下游應用場(chǎng)景廣 泛，已廣泛應用于消費電子、汽車(chē)電子、工業(yè)控制、家用電器、移動(dòng)通信、新 能源等領(lǐng)域，與人民生活和工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)。據 IC Insights 的數據，2020 年 電源管理芯片的出貨量位居所有芯片品類(lèi)出貨量第一名。 隨著(zhù)家用電器、3C 產(chǎn)品等電子產(chǎn)品在全世界范圍的廣泛應用和工業(yè) 4.0、 物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車(chē)等下游市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，近年來(lái)全球電源管理 芯片市場(chǎng)呈現不斷增長(cháng)態(tài)勢。根據 Frost&Sullivan、華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、中商產(chǎn)業(yè) 研究院的數據，2016 年至 2021 年，全球電源管理芯片的市場(chǎng)規模從 198 億美元逐年增長(cháng)至 370 億美元，年均復合增長(cháng)率達到了 13.32%；2022 年至 2023 年， 全球電源管理芯片的市場(chǎng)規模仍將保持穩步增長(cháng)的趨勢，至 2023 年將進(jìn)一步增 長(cháng)至 447 億美元。

LED 顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)

LED 顯示驅動(dòng)芯片是 LED 顯示屏的關(guān)鍵元器件之一，為 LED 顯示屏提供 穩定的驅動(dòng)電流，驅動(dòng) LED 顯示屏呈現特定的畫(huà)面。作為 LED 顯示屏的上游 領(lǐng)域，LED 顯示驅動(dòng)芯片的市場(chǎng)規模與 LED 顯示屏的需求變動(dòng)息息相關(guān)。

近年來(lái)，LED 顯示屏的應用場(chǎng)景不斷滲透，尤其是室內場(chǎng)景應用快速發(fā) 展，推動(dòng)了 LED 顯示驅動(dòng)芯片需求不斷增長(cháng)。隨著(zhù) LED 顯示技術(shù)的不斷進(jìn) 步，對 LED 顯示驅動(dòng)芯片的技術(shù)創(chuàng )新需求也隨之提升，例如為呈現更加細膩的 畫(huà)面，Micro LED 技術(shù)已面世，其像素尺寸顯著(zhù)縮小，但對 LED 顯示驅動(dòng)芯片 的性能指標也提出了更高的要求。在 LED 顯示行業(yè)應用場(chǎng)景持續滲透及顯示技 術(shù)不斷進(jìn)步的發(fā)展背景下，LED 顯示驅動(dòng)芯片的需求量、性能指標與產(chǎn)品附加 值將呈現多重提升的發(fā)展趨勢，有利于推動(dòng)市場(chǎng)規模的不斷增長(cháng)。

根據 TrendForce 的數據，2016 年至 2020 年，全球 LED 顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng) 規模從 1.82 億美元逐年增長(cháng)至 3.35 億美元，期間年均復合增長(cháng)率為 16.48%； 2021 年受下游用戶(hù)需求增長(cháng)以及芯片價(jià)格上漲的共同作用，全球 LED 顯示驅動(dòng) 芯片市場(chǎng)規模大幅度上漲了 116.42%至 7.25 億美元；預計 2022 年及 2023 年，全球 LED 顯示驅動(dòng)芯片市場(chǎng)規模仍將保持不斷增長(cháng)的趨勢，并且至 2023 年， 將進(jìn)一步增加至 8.51 億美元。

行業(yè)內主要企業(yè)

編輯：黃飛

?