基本概念
顯示驅動器積體電路(Display Driver Integrated Circuit,簡稱DDIC)是顯示面板的主要控制元件之一,也被稱為面板的“大腦”,其主要功能是以電信號的形式向顯示面板傳送驅動信號和數據,通過對螢幕亮度和色彩的控制,使得圖像信息得以在螢幕上呈現。
車載顯示驅動晶片是DDIC在汽車電子領域的套用,專為車載顯示屏(如儀錶盤、中控屏、娛樂屏等)設計。車載DDIC需滿足更嚴苛的車規級可靠性要求,如通過AEC-Q100認證和可靠性測試。
核心技術
顯示驅動晶片(Display Driver Integrated Circuit,簡稱DDIC)是一種用於控制顯示器的關鍵電子元件,是顯示面板的主要控制元件之一,被稱為顯示面板的“大腦”。DDIC的主要功能是以電信號的形式向顯示面板傳送驅動信號和數據,通過對螢幕亮度和色彩的控制使得圖像信息得以在螢幕上呈現。
DDIC的主要任務是將輸入的圖像信號轉換成能夠驅動顯示面板的電信號。DDIC接收
主控晶片傳送過來的數字圖像信號,並對其進行處理,以生成適合特定顯示技術的行列驅動信號。
現代顯示驅動電路一般分為兩大類: 一類是用於邏輯控制的
數字電路, 另一類是用於將數位訊號轉化為模擬信號的
模擬電路。在DDIC中,數字電路通常負責圖像數據的處理、格式轉換以及數據存儲等功能,而模擬電路則負責對每個像素施加適當的電壓,以驅動顯示面板的反應。
DDIC的設計需要兼容多種通信協定和驅動機制,例如LVDS(高速低壓差分信號)、
MIPI(移動行業處理器接口)等。主流顯示驅動晶片包括LCD顯示驅動晶片(LCD DDIC)、觸控顯示整合驅動晶片(TDDI)和OLED顯示驅動晶片(OLED DDIC)。
車用110nm顯示驅動晶片(DDIC)基於已量產的消費型110nm顯示驅動平台為基礎開發,通過更嚴格的製程、品質管控提升組件穩定度,並已於2023年3月完成AEC-Q100車規級認證。
OLED要求實現比
LCD更低的功耗。OLED驅動IC承載了更多由於OLED面板製程不完美導致的各類電學、光學特性不均勻的補償功能,如子像素渲染(SPR)、mura補償(demura)等。
顯示驅動晶片的性能直接影響顯示面板的顯示效果。隨著AI技術的介入,顯示驅動晶片實現了自適應顯示、動態刷新率等功能。顯示類驅動IC的製程範圍較廣,主要產品涵蓋了28nm~150nm的工藝段,OLED驅動IC目前主要是採用40nm和28nm相對先進的製程工藝。
主要類型
顯示驅動晶片(DDIC)主要可通過技術原理、功能集成度及套用領域進行劃分。按驅動的顯示技術分類,主要可分為液晶顯示驅動晶片(LCD DDIC)、有機發光二極體顯示驅動晶片(OLED DDIC)。OLED DDIC相比LCD DDIC,承載了更多由於OLED面板製程不完美導致的各類電學、光學特性不均勻的補償功能,面臨LTPO動態刷新、屏下攝像頭等新技術的挑戰。
按功能集成度分類,可分為獨立顯示驅動晶片(DDIC)和觸控與顯示驅動集成晶片(
TDDI)。TDDI是DDIC發展趨勢之一,集成了顯示驅動與觸屏控制功能。在車載顯示領域,根據套用螢幕不同,同時使用DDIC和TDDI產品。隨著汽車智慧型化發展,用於車載顯示的OLED DDIC也已投入開發,例如基於40nm工藝用於中央堆疊和儀錶盤的晶片。
市場現狀
受益於顯示面板產業的快速發展,全球顯示驅動晶片市場規模持續擴大,2023年全球顯示驅動晶片市場規模達到約117.9億美元,2024年將達到126.9億美元。隨著面板製造產能持續向國內轉移,中國市場已成為全球顯示驅動晶片主要市場,2023年中國顯示驅動晶片市場規模達到約416億元,2024年將達到445億元。
在套用領域方面,新興的車載市場有望成為未來DDIC的重點發展方向。隨著
新能源汽車和
智慧型網聯汽車的快速發展,車載顯示市場將成為未來DDIC的重點發展方向,預計2025年車載顯示DDIC需求有望增加近三分之一的規模。
從競爭格局看,
韓國、
中國台灣地區的廠商長期占據主導地位。目前OLED驅動IC市場,韓國的三星LSI和美格納(Magna Chip)兩家企業的市場份額已經近80%,聯詠和瑞鼎等中國台灣企業的市場份額分別為7%和6%。
中國大陸顯示驅動晶片企業發展迅速,市場份額逐漸提升,但在大尺寸DDIC市場上,市場份額在全球前十的僅有兩家為大陸企業,其中集創北方的市占率為3.2%,北京奕斯偉科技的市占率為2%,合計僅占5.2%的市場份額,在OLED驅動IC方面,市場占有率明顯偏低,還不到5%。
供應鏈方面,國產化替代逐步推進。2025年大陸面板廠將進一步擴大國產化的使用規模,以ESWIN和HiSilicon為首的大陸IC廠將進一步擴大與中國大陸面板廠的合作。集創北方等企業在車載TDDI晶片領域有所布局,奕斯偉計算也是市場上的主要企業之一。產業鏈協同發展有助於提升整體競爭力。
發展趨勢
根據奧維睿沃預測,2025年全球五大顯示品類DDIC需求有望達到60.2億顆,同比增長5%。隨著新能源汽車和
智慧型網聯汽車的快速發展,車載顯示市場將成為未來DDIC的重點發展方向,預計2025年車載顯示DDIC需求有望增加近三分之一的規模。同時,AI終端、車載顯示等新興場景的爆發,將推動DDIC行業迎來新一輪創新周期。
技術疊代趨勢方面,工藝製程向更先進節點演進,例如Magnachip正開發基於40nm工藝技術的汽車
OLEDDDIC;
AMOLED驅動晶片主要採用40nm和28nm相對先進的製程工藝。新興顯示技術驅動晶片發展,OLED驅動晶片憑藉其超高對比度、低功耗、柔性面板結構等優勢,能夠實現更高的對比度、更廣的色域和更快的回響速度;Micro-LED驅動晶片則具有更高的亮度、更低的功耗和更長的壽命。功能集成度提升,例如
TDDI(觸控與顯示驅動集成晶片),以及OLED DDIC集成了子像素渲染(SPR)、Mura補償(demura)等多種特有圖像算法。
套用場景與需求趨勢中,車載顯示正朝著大屏化、多屏化、高清化及HUD(抬頭顯示)等方向發展,這對顯示驅動晶片的性能和可靠性提出了更高要求。企業也正加速研發改進型版本以適配這些趨勢。除了車載顯示,
物聯網、
智慧型家居、
虛擬現實等新興領域的需求也在持續增長。
產業發展與協同趨勢包括國產化替代加速,供應鏈競爭更加激烈,2025年大陸面板廠將進一步擴大國產化DDIC的使用規模,TV DDIC供應鏈中國大陸IC廠有望在2025年實現對台系廠商的反超。
產業鏈協同(“芯屏端”聯合)成為關鍵,面板與IC的協同研發有助於規避技術風險,降低研發和量產成本,DDIC接口協定成為大陸面板廠爭取市場話語權的突破口。
面臨的主要挑戰有技術門檻高,OLED驅動IC由於發光原理不同,相比LCD晶片算法更複雜,需應對面板製程不完美導致的補償問題,以及LTPO動態刷新技術、摺疊屏等新功能帶來的挑戰。先進制程產能緊張,能夠為40nm和28nm製程的AMOLED驅動晶片提供成熟產能的晶圓代工廠商有限,產能供應偏緊。市場競爭與外部環境不確定性,中美衝突下市場隨機性進一步加劇,關稅政策或成重要影響因素。
產業鏈與主要企業
DDIC產業鏈涵蓋IC設計、晶圓製造、
封裝測試等環節。
國際主要企業包括美國的
新思科技、韓國的三星LSI、美格納和LX Semicon,以及中國台灣的聯詠科技、奇景光電等。
中國大陸主要企業包括集創北方、奕斯偉科技、
中穎電子、格科微、
英唐智控、華為海思等。
英唐智控獲得
新思科技車載DDIC及
TDDI特許經營權。晶合集成已通過110nm顯示驅動晶片代工產品成功進入
汽車電子領域。