发力OLED显示驱动芯片!华为成立显示芯片“军团”,显示行业国产化未来可期

芯圈那些事 2022-03-02

华为oled电视华为三星

3602 字丨阅读本文需 8 分钟

近日,据数智前线的报道,华为再任命10名预备军团长,10个预备军团包括了互动媒体(音乐)、运动健康、显示芯核、园区网络、数据中心网络、数据中心底座、站点及模块电源、机场轨道、电力数字化服务,以及政务一网通。其中显示芯核是唯一一个芯片预备军团。

过去,华为发力OLED显示驱动芯片已经是人尽皆知。此次成立显示芯片的“军团”,也昭示其重视显示芯片业务,凸显了其做深做透的决心。

据悉,显示芯核预备军团长罗琨1999年9月入职华为,是海思显示总经理,在显示芯片领域非常资深。据数智前线透露,军团具有很高的独立性,直接向任正非和轮值董事长汇报。

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显示驱动芯片发展阶段

显示驱动芯片(Display Driver Integrated Circuit,简称DDIC)是控制OLED显示面板的组件:它可以实现更薄、无边框的显示器,这些显示器也更加灵活和可折叠,并提供与所显示内容相符的各种颜色。DDIC以电信号的形式向显示面板发送驱动信号和所需的数据,以表示文字、图像等图像信号。与 LCD相比,OLED所需的功耗也更少,从而减少了电池消耗并延长了设备的有用运行时间。

显示面板的发展大致可分为以下阶段:1)20 世纪 20 年代 CRT(CathodeRayTube,阴极射线管)技术作为第一代显示技术 被正式商业化,代表产品:黑白及彩色 CRT 电视。2) 20 世纪 90 年代,等离子技术、LCD(LiquidCrystalDisplay,液晶显示)技术并 行。2000 年后,等离子技术逐步退出市场,LCD(液晶技术)逐渐成为全球最主流的显示 技术。3)2010 年左右,OLED 商业化进程得到了实质性进展,之后 AM-OLED 逐渐成为中 小尺寸平板显示的主流,但因寿命问题无法在大屏幕市场取代 LCD,也无法在超大屏幕市 场取代 LED。4)未来 Mini/MicroLED 有望成为下一代主流技术。

全球显示面板市场以 LCD 为主,新显示赛道快速增长。LCD 由于其技术的成熟性,以 及在大屏幕显示领域如电视、笔记本电脑等的广泛应用,市场需求和占比较大。2020 年, 全球 LCD 面板出货量高达 2.33 亿平方米,占全球显示面板 96 %市场份额。LCD 面板保有 量高,未来将继续稳定在高出货量水平,预计 2025 年将达到 2.79 亿平方米。OLED 因其独特的柔性特质,能满足曲面和折叠屏的需求,被广泛应用于手机等小屏幕产品,同时也 应用于一些新兴的电子产品如智能穿戴和 VR 设备等。2020 年,全球 OLED 面板出货量仅 为 9.7 百万平方米,但从 2021 年起预计将以 16.34%的年复合增长率增长,2025 年有望 达到 25.1 百万平方米。根据 Omdia 数据,面板各下游应用领域不断拓展与市场需求稳步 增长,TV、移动设备作为最大应用类别保持平稳增长;商用、车载等新显示赛道快速增长。

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OLED驱动芯片现状

从OLED驱动芯片市场格局来看,三星、MagnaChip、Silicon Works三家韩系供应商在很长一段时间内占据主导,这几家企业垄断了全球90%的OLED驱动芯片市场份额。在全球OLED 智能手机DDIC非专属市场方面(指的是独立生产商为没有生产商控制权的客户制造和供应),据OMDIA数据,2020年第一季度,MagnaChip以33.2%的市场份额继续保持在全球OLED 智能手机DDIC非专属市场的领先地位,从2007年开始,MagnaChip在全球智能手机 DDIC 市场中一直保持着“非专属供应商”的领先地位。

在芯片代工方面,据Omdia发布报告称,目前,有五家晶圆代工厂商能够为40 纳米和28纳米制程的AMOLED驱动芯片提供成熟的产能,包括三星、联电、台积电、格芯和中芯国际。由于 HV 28 纳米产能仍将无法使用,台积电将在2022年主要向LX Semicon提供HV 40 纳米产能,每月约1万片;三星LSI是联电HV 28纳米的主要客户,只剩下每月不到5000片28纳米产能供应给其他客户;三星的奥斯汀S2晶圆厂三星主要AMOLED驱动芯片生产工厂,且只向三星LSI提供HV 28纳米产能;格芯则主要向Magnachip提供其HV 28纳米AMOLED驱动产能。大的驱动芯片公司已经占据了各大晶圆厂大部分产能,所以其他设计公司将AMOLED驱动芯片需求转向了中芯国际。

据悉,部分大陆晶圆厂正在尝试量产OLED驱动芯片。华为也正联合大陆晶圆厂推动OLED驱动芯片量产,但据报道,似乎不太顺利。这也是因为大陆晶圆厂相对缺乏量产OLED驱动芯片的核心技术人才。

在这样的环境下,去年全球芯片短缺自然也蔓延到了显示驱动芯片。2021年,由于全球芯片短缺,大多数8英寸代工产能都分配给了比显示驱动器 IC利润更高的芯片,面板驱动IC成为这波半导体芯片荒中,被排挤产能最严重的产品,台积电、联电、世界先进、力积电等晶圆代工厂纷调整产品结构,减少驱动IC投片量或不接订单,造成了显示驱动IC的持续短缺,2021年下半年显示芯片价格上涨了20%至30%。据了解,Magnachip 2021年第四季度的收入受到持续供应短缺的负面影响,尤其是28nm 12英寸OLED晶圆,第四季度收入为 1.103 亿美元,环比下降 13.1%,同比下降 22.8%。

而对OLED显示驱动芯片的需求还在愈演愈烈。随着智能手机全面转向OLED屏幕,平板电脑、可穿戴设备、电视等也在大量采用OLED屏幕。根据全球市场研究公司Omdia的预测,全球OLED电视面板出货量的年复合增长率预计将从2021年的740万片增长14%至2025年的1270万片。OLED 电视在高端电视市场的市场份额正在增加,因此,这一趋势预计将增加对OLED驱动芯片的需求。

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国产化率不到10%!

根据市场研究机构Omdia发布的最新报告,2020年,受新冠疫情影响,显示驱动芯片的总需求量呈两位数同比增长,达80.7亿颗(包含TDDI+DDIC)。其中,大尺寸显示驱动芯片占总需求的70%,液晶电视面板所用驱动芯片占大尺寸总需求的40%以上。在中小型显示驱动芯片市场,智能手机的市场份额最大达到23%。

Omdia预计,2021年,终端应用增长强劲,同时由于电视面板的高分辨率趋势确立,2021年显示驱动芯片总需求增长至84亿颗。2022年,Omidia分析师表示,中国台湾地区和韩国的驱动芯片公司占据了显示驱动芯片的大部分市场份额,市场主要参与者包括联咏科技(Novatek)、奇景光电 (Himax)、奕力(ILITEK)、Samsung LSI、Silicon Works以及瑞鼎科技(Raydium)。

随着中国显示面板企业的崛起,如京东方、华星光电、深天马等厂商业绩持续攀升,中国在面板上已经构建了完整的产业链,在LCD、OLED和Mini LED上均有布局。但是在核心芯片显示驱动IC领域,中国显示面板企业每年高端显示芯片的采购金额超过300亿元,主要采自美韩及中国台湾企业,而来自中国大陆厂商的份额不足10%。

在增长迅猛的AMOLED领域,韩国设计公司处于领先地位,其中Samsung LSI在2020年占据了超过一半的市场份额。作为三星显示的专属供应商,Samsung LSI和Magnachip尚未与中国大陆面板厂展开合作。联咏(Novatek)和瑞鼎科技(Raydium)是2020年中国面板厂的主要AMOLED驱动芯片供应商,市场份额分别为7%和6%。

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为什么要做显示芯片?

自2019年受到美国打压后,三星Display和LG Display都不得不停止向华为供应OLED显示器。华为拥有大量的自有设备,任何一块应用在智能设备上的屏幕,无论是 LCD 还是 OLED,都需要驱动芯片(大屏幕可能还需要多个),它在很大程度上决定了屏幕最终的显示效果和寿命。所以华为为了自给自足转而自研OLED驱动IC。

早在2020年8月,业内就有传闻称,华为消费者业务已成立专门部门做显示屏幕驱动芯片,并且海思首款OLED驱动芯片在2019年年底就已成功流片。2021年,又有消息传出,华为OLED驱动芯片已经完成试产,样品已经送给京东方、华为、荣耀测试。

我们也知道,在受到制裁之后,华为在先进工艺上一时止步不前,但是显示芯片并不需要先进工艺节点。与手机SoC动辄5nm的先进制程不同,目前屏幕显示驱动IC的主流制程都是诸如65nm、40nm这样的成熟工艺,28nm也只有少数几家厂商做出来。所以从技术难度上来看,显示驱动芯片无论是设计还是制造,基本可以实现在国内完成,而无需依赖进口,这也是华为选择进军驱动IC的原因之一。据悉,华为海思首款柔性OLED驱动芯片采用的是40nm制程工艺。

除了自研之外,华为还入股了OLED 显示驱动芯片研发商欧铼德和深圳云英谷。其中欧铼德是集创北方的全资子公司,不过2021年10月29日,企查查显示,华为哈勃投资已经退出欧铼德。云英谷以显示技术的研发、IP授权以及显示驱动芯片/电路板卡的生产与销售作为核心业务。

再往大了看,我国在中游面板行业发展不错,以京东方、维信诺、华星光电等为代表的国产OLED手机面板厂商的出货量及市场份额也在持续提升。但目前大陆OLED驱动芯片厂跟不上当地OLED市场的需求,京东方等面板厂商需要向国外采购驱动芯片。所以,自研OLED驱动芯片不仅仅可以自用于自家的终端产品,还能够能够借助京东方等国产面板厂,一起打造国际一线面板驱动芯片产品。

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国内玩家市场份额提升

2021年第一季度,中国占全球显示面板市场销售额的40%,以7个百分点的优势击败韩国,中国现在已然成为全球显示行业的头号玩家。但是面板驱动芯片却是一大痛点。驱动IC作为面板产业链最关键的环节,国内配套依然处于起步的阶段,无论是LCD的TDDI还是OLED DDIC国内企业占比依然较低。在显示驱动IC上,国内占有率不足1%。

好在面对这样的情况,国内有多家驱动IC企业已经加强了自研,而不得不说,如同其他门类芯片,显示驱动芯片玩家也不少。根据CINNOResearch统计数据,2021年上半年国内本土驱动芯片设计厂商在全球的市场份额已提升至约15%, 较2020年明显提升。国内做显示驱动芯片的玩家主要有中颖电子(子公司芯颖)、格科微、集创北方、新相微电子、晟合微、晶门科技、欧铼德、芯颖、云英谷、吉迪思、晟合微、奕斯伟、禹创半导体、昇显微、晶瞻科技等芯片厂商,他们在显示驱动芯片加紧布局。

也传来了一些芯片公司OLED驱动芯片量产的好消息。此前,中颖电子在投资者互动平台表示,公司的OLED驱动芯片已经量产销售。去年一季度,中颖电子的AMOLED显示驱动芯片销售同比增长数倍,由于市场缺货因素,毛利率也小有改善。

除此之外,资本也越发青睐显示驱动芯片市场。有不少芯片公司在去年或者今年初获得了资本的大力支持,譬如昇显微获过亿元B轮融资,禹创半导体也获得了近亿元A++轮融,笔记本高端显示时序控制芯片厂商晶瞻科技数获得了数千万A轮投资,显示驱动芯片研发商观海微电子获毅达资本领投超亿元B轮融资,前文提到的欧铼德也获得了小米的投资。

结语

半导体领域“进口替代”是长周期的趋势,中国拥有最大的面板消费市场,显示驱动芯片市场空间巨大,而以华为为代表的越来越多的企业如此重视显示驱动芯片的研发,必将推动显示驱动芯片的大力发展,我国在显示行业的国产化未来可期。

本文来源:半导体行业观察,未来智库,电子发烧友网

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