顯示面板芯片前沿技術(shù)有哪些

面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域，隨著技術(shù)革新，消費(fèi)者/商戶的多元化和個(gè)性化消 費(fèi)需求與日俱增。例如，在智能手機(jī)顯示方面，消費(fèi)者對(duì)于畫(huà)面質(zhì)量、屏幕形 狀及面積等要求趨于精細(xì)化、多樣化，整機(jī)廠商也在無(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(shè)計(jì)企業(yè)需要持續(xù)致力于推動(dòng)包括超高 流暢度、穩(wěn)定性、對(duì)比度、屏占比例等在內(nèi)的技術(shù)變革，迎合消費(fèi)者需求。

電源管理芯片領(lǐng)域，隨著顯示面板應(yīng)用場(chǎng)景的不斷豐富，疊加不同終端客 戶及面板廠商對(duì)電源管理芯片的定制化需求，顯示電源管理芯片的種類愈發(fā)復(fù) 雜多樣。隨著 5G、先進(jìn)顯示等技術(shù)的加速發(fā)展應(yīng)用，智能手機(jī)、平板、筆記本 電腦等設(shè)備持續(xù)向高分辨率、高亮度、廣色域、窄邊框、長(zhǎng)待機(jī)、便攜化方向 發(fā)展，對(duì)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(duì) 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(qū)動(dòng)芯片領(lǐng)域，隨著下游 LED 顯示屏點(diǎn)間距的不斷縮小，LED 顯示屏的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，如小間距 LED 實(shí)現(xiàn)了 LED 顯示屏從戶外走向室 內(nèi)的場(chǎng)景變革，Mini LED 有望實(shí)現(xiàn) LED 顯示屏進(jìn)入家庭應(yīng)用場(chǎng)景的變革， Micro LED 將聚焦于手機(jī)、智能手表、AR/VR 等近屏應(yīng)用。LED 顯示屏的應(yīng)用 領(lǐng)域不斷拓展，將為公司 LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片的發(fā)展帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。

面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片

面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片是顯示面板的重要組成元件之一，主要通過(guò)對(duì)電流、電 壓的驅(qū)動(dòng)，控制屏幕的亮度和色彩，實(shí)現(xiàn)色彩和圖像在屏幕上的呈現(xiàn)。按照顯 示技術(shù)區(qū)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 顯示屏的光線由背光源發(fā)出，通過(guò)對(duì)液晶層液晶分子排列/扭曲的控制，實(shí) 現(xiàn)背光源的投射和遮蔽，從而形成色彩和圖像；而 OLED 顯示屏的光線則直接 由有機(jī)發(fā)光層自發(fā)光實(shí)現(xiàn)顯示，當(dāng)電流通過(guò)有機(jī)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(jī)發(fā)光層電流的強(qiáng)弱。

（1）中大尺寸 LCD 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片

中大尺寸 LCD 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要應(yīng)用于薄膜晶體管型（TFTLCD）顯示面板，應(yīng)用場(chǎng)景包括電視機(jī)、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(qū)動(dòng)芯片。

中大尺寸 LCD 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片包括源極驅(qū)動(dòng)芯片（Source Driver IC）及柵極驅(qū)動(dòng)芯片（Gate Driver IC），其中柵極驅(qū)動(dòng)芯片的作用主要系根據(jù)控 制信號(hào)將面板上的 TFT 薄膜晶體管依次打開(kāi)，源極驅(qū)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(chǔ)存電容充電到所需的電壓，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整液晶分 子的排列/偏轉(zhuǎn)角度。GOA（Gate on Array，在玻璃基板上集成 TFT 組成的柵極 驅(qū)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(qū)動(dòng)芯片及柵極驅(qū) 動(dòng)芯片，以完成對(duì)屏幕亮度和色彩的控制；隨著 GOA 技術(shù)的成熟，可以將柵極 驅(qū)動(dòng)電路直接集成在 TFT-LCD 面板上以節(jié)省成本并實(shí)現(xiàn)窄邊框，目前中大尺寸 LCD 面板已通常只使用源極驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)面板的驅(qū)動(dòng)顯示。

（2）小尺寸 LCD 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片

小尺寸 LCD 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要應(yīng)用于智能手機(jī)、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(qū)動(dòng)芯片，對(duì)顯示驅(qū)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(qū)動(dòng)芯片的電路架構(gòu)包含時(shí)序控制電路、源級(jí)驅(qū)動(dòng)電 路、柵極驅(qū)動(dòng)電路、靜電防護(hù)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(qū)動(dòng)芯片。隨著觸控技術(shù)在小尺寸 LCD 面板上的應(yīng) 用，對(duì) DI 整合觸控技術(shù)的需求隨之提升，順應(yīng)趨勢(shì)，在 DI 的基礎(chǔ) 上成功研發(fā)出觸控與顯示驅(qū)動(dòng)集成芯片（TDDI），實(shí)現(xiàn)了 MDDI 和觸控芯片功 能的一體化集成。應(yīng)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(fù)雜且成本較高”等問(wèn)題。

（3）OLED 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片

OLED 面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要應(yīng)用于 AMOLED 面板，能夠接收、識(shí) 別主控芯片發(fā)送的數(shù)據(jù)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(jié)合攝像頭、聽(tīng)筒等對(duì)應(yīng)的孔槽大小、位置，以及亮度 補(bǔ)償值、像素排列方式等與顯示屏相匹配的初始設(shè)定，進(jìn)行數(shù)據(jù)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(biāo)圖像。OLED 面板具有自發(fā)光屬性，為了 準(zhǔn)確顯示畫(huà)面并提高畫(huà)面質(zhì)量，OLED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片需要進(jìn)行多種數(shù)據(jù)處理及 補(bǔ)償，對(duì)信號(hào)精度、算法復(fù)雜度和算法補(bǔ)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?qū)崿F(xiàn)電能的交換、分配、檢測(cè)及其他管控功能，滿足電 路系統(tǒng)中元器件差異化的電源需求，保障電路系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和穩(wěn)定運(yùn)行。電 源管理芯片能直接影響電子設(shè)備的性能和可靠性，是電子設(shè)備不可或缺的核心 組件之一。

行業(yè)基于各類顯示面板應(yīng)用，構(gòu)建了包括電源芯片（PMIC）、運(yùn)算 放大器（OP）、電平轉(zhuǎn)換器（Level Shifter）和可編程伽馬芯片（P-Gamma）在 內(nèi)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(tǒng)中顯示驅(qū)動(dòng)芯片和時(shí)序控制芯片等各模塊的穩(wěn)定 運(yùn)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(duì) 固定輸入電源進(jìn)行升壓、降壓、正負(fù)壓轉(zhuǎn)換等操作，為面板內(nèi)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(fù)載能力的運(yùn)算放大器，可以作為電 壓緩沖器實(shí)現(xiàn)面板中像素共用電極的電壓穩(wěn)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(hào)轉(zhuǎn)換為高壓或負(fù)壓信號(hào)，驅(qū)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(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器及時(shí)序控制電路來(lái)提 供面板不同亮度所對(duì)應(yīng)的參考電壓基準(zhǔn)，從而完成面板像素精確顯示。

LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片

LED 是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件，廣泛應(yīng)用于顯示屏、背 光源、照明燈、儀表板等設(shè)備。在全彩 LED 顯示領(lǐng)域，LED 顯示屏由數(shù)量眾多 的紅、綠、藍(lán) LED 組成的像素拼成，LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片的作用即驅(qū)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(duì)比度實(shí)現(xiàn)顯示畫(huà)面的 色彩對(duì)比，并通過(guò)特定的刷新率驅(qū)動(dòng)顯示圖像的切換。

LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片主要包括恒流驅(qū)動(dòng)芯片（即列驅(qū)動(dòng)芯片）、行驅(qū)動(dòng) 芯片、邏輯控制芯片。其中，恒流驅(qū)動(dòng)芯片的作用系通過(guò)復(fù)雜的電路變換將顯 示圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為幅值、頻率、占空比可調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)而驅(qū)動(dòng) LED 顯示 屏的眾多像素發(fā)出目標(biāo)色彩、亮度，并整體呈現(xiàn)出圖像畫(huà)面；行驅(qū)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 線收發(fā)器，接收主控芯片（MCU/FPGA）的控制信號(hào)，增強(qiáng)該控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng) 能力并輸出給恒流驅(qū)動(dòng)芯片、行驅(qū)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(shí)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(shí)別芯片及觸控芯片主要應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、智能門 鎖等終端，其中指紋識(shí)別芯片提供指紋的圖像采集、特征提取、特征比對(duì)等指 紋識(shí)別功能；觸控芯片根據(jù)觸摸屏電容變化量和觸控坐標(biāo)的檢測(cè)與運(yùn)算，將觸 控相關(guān)信息輸出給主控設(shè)備；時(shí)序控制芯片主要應(yīng)用在筆記本電腦、電 視機(jī)、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(tǒng)輸入數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)芯片可識(shí)別的數(shù)據(jù)，并向面板源極、柵極電路開(kāi)關(guān)提供控制信號(hào)。

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)可以分為設(shè)計(jì)、制造（包括掩膜制作）、封裝、 測(cè)試等主要環(huán)節(jié)

面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)

面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片是顯示面板的重要組成元件之一，隨著面板顯示技術(shù)的 發(fā)展及下游顯示應(yīng)用領(lǐng)域的行業(yè)周期變化，全球面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)規(guī)模亦 隨之波動(dòng)發(fā)展。其中，2018 年-2019 年，全球面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)規(guī)模出現(xiàn) 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(nèi)柵極驅(qū)動(dòng)芯片 的使用量，并且 2019 年智能手機(jī)等移動(dòng)終端出貨量的減少也在一定程度上導(dǎo)致 面板顯示驅(qū)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(xí)、遠(yuǎn)程辦公等需求提升，面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)規(guī)?？焖偕?升。根據(jù) Omdia 的數(shù)據(jù)，2020 年、2021 年全球面板顯示驅(qū)動(dòng)芯片需求量分別達(dá) 到 80.7 億顆、88.8 億顆，均較上年保持 10%以上的增長(zhǎng)速度。

電源管理芯片市場(chǎng)

電源管理芯片對(duì)保障電路系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)和穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作 用，是電子設(shè)備不可或缺的核心組件之一。電源管理芯片的下游應(yīng)用場(chǎng)景廣 泛，已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、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(jù) IC Insights 的數(shù)據(jù)，2020 年 電源管理芯片的出貨量位居所有芯片品類出貨量第一名。 隨著家用電器、3C 產(chǎn)品等電子產(chǎn)品在全世界范圍的廣泛應(yīng)用和工業(yè) 4.0、 物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車等下游市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，近年來(lái)全球電源管理 芯片市場(chǎng)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù) Frost&Sullivan、華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、中商產(chǎn)業(yè) 研究院的數(shù)據(jù)，2016 年至 2021 年，全球電源管理芯片的市場(chǎng)規(guī)模從 198 億美元逐年增長(zhǎng)至 370 億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到了 13.32%；2022 年至 2023 年， 全球電源管理芯片的市場(chǎng)規(guī)模仍將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，至 2023 年將進(jìn)一步增 長(zhǎng)至 447 億美元。

LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)

LED 顯示驅(qū)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(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng) LED 顯示屏呈現(xiàn)特定的畫(huà)面。作為 LED 顯示屏的上游 領(lǐng)域，LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片的市場(chǎng)規(guī)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(yīng)用場(chǎng)景不斷滲透，尤其是室內(nèi)場(chǎng)景應(yīng)用快速發(fā) 展，推動(dòng)了 LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片需求不斷增長(zhǎng)。隨著 LED 顯示技術(shù)的不斷進(jìn) 步，對(duì) LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片的技術(shù)創(chuàng)新需求也隨之提升，例如為呈現(xiàn)更加細(xì)膩的 畫(huà)面，Micro LED 技術(shù)已面世，其像素尺寸顯著縮小，但對(duì) LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片 的性能指標(biāo)也提出了更高的要求。在 LED 顯示行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)滲透及顯示技 術(shù)不斷進(jìn)步的發(fā)展背景下，LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片的需求量、性能指標(biāo)與產(chǎn)品附加 值將呈現(xiàn)多重提升的發(fā)展趨勢(shì)，有利于推動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)。

根據(jù) TrendForce 的數(shù)據(jù)，2016 年至 2020 年，全球 LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng) 規(guī)模從 1.82 億美元逐年增長(zhǎng)至 3.35 億美元，期間年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 16.48%； 2021 年受下游用戶需求增長(zhǎng)以及芯片價(jià)格上漲的共同作用，全球 LED 顯示驅(qū)動(dòng) 芯片市場(chǎng)規(guī)模大幅度上漲了 116.42%至 7.25 億美元；預(yù)計(jì) 2022 年及 2023 年，全球 LED 顯示驅(qū)動(dòng)芯片市場(chǎng)規(guī)模仍將保持不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并且至 2023 年， 將進(jìn)一步增加至 8.51 億美元。

行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)

編輯：黃飛

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