DDIC

顯示驅動晶片(Display Driver IC,簡稱DDIC)是顯示面板的主要控制元件之一,主要功能是以電信號形式向面板傳送驅動信號和數據,控制螢幕亮度和色彩以實現圖像顯示。它廣泛套用於LCD、OLED等顯示技術,被稱為面板的“大腦”。

隨著汽車智慧型化發展,車載顯示成為DDIC的重點新興市場,其需求預計將顯著增長。2023年,晶合集成110nm車載DDIC完成可靠性測試並進入該領域;英唐智控等公司的車載DDIC產品也已實現批量交付。2025年,全球DDIC需求預計達60.2億顆,供應鏈競爭加劇,國產化份額持續提升。

基本介紹

  • 中文名:顯示驅動晶片
  • 外文名:DDIC
基本概念,核心技術,主要類型,市場現狀,發展趨勢,產業鏈與主要企業,

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通常採用CMOS(互補金屬氧化物半導體)工藝製造,這種工藝具有功耗低、集成度高、噪聲小等優點。
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。
台積電、聯華電子、中芯國際、晶合集成等可提供DDIC代工服務。
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。

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