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技术前沿 | 显示面板配套芯片

2023-07-24 15409次

面板显示驱动芯片领域,随着技术改革,消费者/商户的多元化和个性化消 费需要与日俱增 。例如,在智能手机显示方面,消费者对于画面质量、屏幕形 状及面积等要求趋于精密化、多样化,整机厂商也在无际框显示、屏下指纹、 曲面屏幕等方向进行了技术突破,芯片设计企业必要持续致力于推动蕴含超高 流畅度、不变性、对比度、屏占比例等在内的技术刷新,投合消费者需要 。

电源治理芯片领域,随着显示面板利用场景的不休丰硕,叠加分歧终端客 户及面板厂商对电源治理芯片的定造化需要,显示电源治理芯片的种类愈发复 杂多样 。随着 5G、先进显示等技术的加快发展利用,智能手机、平板、笔记本 电脑等设备持续向高分辨率、高亮度、广色域、窄边框、长待机、便携化方向 发展,对电源治理芯片的功耗水平、集成度和工作效能等要求不休提升,并对 电源治理芯片的电流、电压合用领域及电能节造精度等提出了更高的要求 。

LED 显示驱动芯片领域,随着下游 LED 显示屏点间距的不休缩幼,LED 显示屏的利用领域不休拓展,如幼间距 LED 实现了 LED 显示屏从户表走向室 内的场景刷新,Mini LED 有望实现 LED 显示屏进入家庭利用场景的刷新, Micro LED 将聚焦于手机、智能腕表、AR/VR 等近屏利用 。LED 显示屏的利用 领域不休拓展,将为公司 LED 显示驱动芯片的发展带来辽阔的市场空间 。

面板显示驱动芯片

面板显示驱动芯片是显示面板的沉要组成元件之一,重要通过对电流、电 压的驱动,节造屏幕的亮度和色彩,实现色彩和图像在屏幕上的出现 。依照显 示技术分辨,常见的显示面板重要蕴含 LCD 显示屏和 OLED 显示屏;其中 LCD 显示屏的光线由背光源发出,通过对液晶层液晶分子分列/扭曲的节造,实 现背光源的投射和遮蔽,从而形成色彩和图像;而 OLED 显示屏的光线则直接 由有机发光层自觉光实现显示,当电流通过有机发光资料时会使其发光,其显 示的光亮水平重要取决于通过有机发光层电流的强弱 。

(1)中大尺寸 LCD 面板显示驱动芯片

中大尺寸 LCD 面板显示驱动芯片重要利用于薄膜晶体管型(TFTLCD)显示面板,利用场景蕴含电视机、笔记本电脑、显示器、商用显示屏等 中大尺寸显示终端 。通常,一块中大尺寸面板必要使用多颗显示驱动芯片 。

中大尺寸 LCD 面板显示驱动芯片蕴含源极驱动芯片(Source Driver IC)及栅极驱动芯片(Gate Driver IC),其中栅极驱动芯片的作用重要系凭据控 造信号将面板上的 TFT 薄膜晶体管顺次打开,源极驱动芯片的作用重要系将位于液晶面板上的液晶电容与贮存电容充电到所需的电压,从而实现调整液晶分 子的分列/偏转角度 。GOA(Gate on Array,在玻璃基板上集成 TFT 组成的栅极 驱动电路)技术成熟之前,LCD 面板通常必要同时使用源极驱动芯片及栅极驱 动芯片,以实现对屏幕亮度和色彩的节造;随着 GOA 技术的成熟,能够将栅极 驱动电路直接集成在 TFT-LCD 面板上以节俭成本并实现窄边框,目前中大尺寸 LCD 面板已通常只使用源极驱动芯片实现面板的驱动显示 。

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(2)幼尺寸 LCD 面板显示驱动芯片

幼尺寸 LCD 面板显示驱动芯片重要利用于智能手机、平板电脑等幼 尺寸显示终端的面板中 。受限于显示屏的尺寸和体积,通常一块面板只需一颗 显示驱动芯片,对显示驱动芯片的集成度、造程、工艺水平等技术要求较高 。

幼尺寸 LCD 面板显示驱动芯片的电路架构蕴含时序节造电路、源级驱动电 路、栅极驱动电路、静电防护以及滋扰抑造电路等,公司选取整合型技术将上 述电路集成在一颗芯片之中,并形成分立式显示驱动芯片 。随着触控技术在幼尺寸 LCD 面板上的应 用,对 DI 整合触控技术的需要随之提升,适应趋向,在 DI 的基础 上成功研发出触控与显示驱动集成芯片(TDDI),实现了 MDDI 和触控芯片功 能的一体化集成 。利用 TDDI 的显示面板产品通常具佑装轻薄”、“窄边框”以 及“造程工序单一且成本较低”的利益,TDDI 技术有效解决了 MDDI 与触控 面板芯片分立状态下显示面板模组“厚”、“沉”、“大边框”、“造程工序复杂且成本较高”等问题 。

(3)OLED 面板显示驱动芯片

OLED 面板显示驱动芯片重要利用于 AMOLED 面板,可能接管、识 别主控芯片发送的数据信息指令(通常蕴含图片色彩、亮度、刷新率、显示常 亮、灭屏睡眠等信息),结合摄像头、听筒等对应的孔槽大幼、地位,以及亮度 赔偿值、像素分列方式蹬纂显示屏相匹配的初始设定,进行数据信息指令的处 理,并依照特定的挨次及逻辑关系输出电流,使 OLED 面板上的像素发出进展 亮度的光,最终在屏幕上显示出指标图像 。OLED 面板拥有自觉光属性,为了 正确显示画面并提高画面质量,OLED 显示驱动芯片必要进行多种数据处置及 赔偿,对信号精度、算法复杂度和算法赔偿能力等都提出了更高的要求 。

电源治理芯片

电源治理芯片可能实现电能的互换、分配、检测及其他管控职能,满足电 路系统中元器件差距化的电源需要,保险电路系统的职能实现和不变运行 。电 源治理芯片能直接影响电子设备的机能和靠得住性,是电子设备不成或缺的主题 组件之一 。

行业基于各类显示面板利用,构建了蕴含电源芯片(PMIC)、运算 放大器(OP)、电平转换器(Level Shifter)和可编程伽马芯片(P-Gamma)在 内的多元化电源治理芯片产品矩阵,形成了一站式的面板电源治理解决规划 。

通常,显示面板电路系统中显示驱动芯片和时序节造芯片等各?榈牟槐 运行必要分歧职能的供电芯片协同实现电源治理职能 。其中,PMIC 重要是对 固定输入电源进行升压、降压、正负压转换等操作,为面板内的分歧元器件及 职能?樘峁┨囟üぷ鞯缪;OP 是具备高负载能力的运算放大器,能够作为电 压缓冲器实现面板中像素共用电极的电压不变;Level Shifter 重要是将时序节造 芯片产生的低压时序信号转换为高压或负压信号,驱动面板上的逻辑单元,进 而节造像素的开关;P-Gamma 重要是通过数字仿照转换器实时序节造电路来提 供面板分歧亮度所对应的参考电压基准,从而实现面板像素精确显示 。

LED 显示驱动芯片

LED 是一种可能将电能转化为光能的半导体器件,宽泛利用于显示屏、背 光源、照明灯、仪表板等设备 。在全彩 LED 显示领域,LED 显示屏由数量多多 的红、绿、蓝 LED 组成的像素拼成,LED 显示驱动芯片的作用即驱动 LED 显 示屏上的多多像素显示出特定的图像,通过特定的灰阶对比度实现显示画面的 色彩对比,并通过特定的刷新率驱动显示图像的切换 。

LED 显示驱动芯片重要蕴含恒流驱动芯片(即列驱动芯片)、行驱动 芯片、逻辑节造芯片 。其中,恒流驱动芯片的作用系通过复杂的电路变换将显 示图像数据转化为幅值、频率、占空比可调节的驱动电流,进而驱动 LED 显示 屏的多多像素发出指标色彩、亮度,并整体出现出图像画面;行驱动芯片的作 用系节造 LED 显示屏的逐行显示;逻辑节造芯片的作用系作为高速 CMOS 总 线收发器,接管主控芯片(MCU/FPGA)的节造信号,加强该节造信号的驱动 能力并输出给恒流驱动芯片、行驱动芯片 。

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节造芯片及其他

节造芯片及其他产品重要蕴含指纹鉴别芯片(Fingerprint)、触控芯片 (Touch)、时序节造芯片(T-Con)及 SoC 芯片等 。

指纹鉴别芯片及触控芯片重要利用于智能手机、平板电脑、智能门 锁等终端,其中指纹鉴别芯片提供指纹的图像采集、特点提取、特点比对等指 纹鉴别职能;触控芯片凭据触摸屏电容变动量和触控坐标的检测与运算,将触 控有关信息输出给主控设备;时序节造芯片重要利用在笔记本电脑、电 视机、显示器、商用显示等中大尺寸显示面板,时序节造芯片将系统输入数据 转换为驱动芯片可识此外数据,并向面板源极、栅极电路开关提供节造信号 。

产品的设计和出产能够分为设计、造作(蕴含掩膜造作)、封装、 测试等重要环节

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面板显示驱动芯片市场

面板显示驱动芯片是显示面板的沉要组成元件之一,随着面板显示技术的 发展及下游显示利用领域的行业周期变动,全球面板显示驱动芯片市场规模亦 随之颠簸发展 。其中,2018 年-2019 年,全球面板显示驱动芯片市场规模出现 少量的下滑,重要系 GOA 技术的发展削减了中大尺寸显示领域内栅极驱动芯片 的使用量,并且 2019 年智能手机等移动终端出货量的削减也在肯定水平上导致 面板显示驱动芯片使用量的削减;2020 年至 2021 年,在新冠疫情影响下,全 球人民居家进建、远程办公等需要提升,面板显示驱动芯片市场规<本缟 升 。凭据 Omdia 的数据,2020 年、2021 年全球面板显示驱动芯片需要量别离达 到 80.7 亿颗、88.8 亿颗,均较上年维持 10%以上的增长速度 。

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电源治理芯片市场

电源治理芯片对保险电路系统的职能实现和不变运行拥有至关沉要的作 用,是电子设备不成或缺的主题组件之一 。电源治理芯片的下游利用场景广 泛,已宽泛利用于消费电子、汽车电子、工业节造、家用电器、移动通讯、新 能源等领域,与人民生涯和工业出产息息有关 。据 IC Insights 的数据,2020 年 电源治理芯片的出货量位居所有芯片品类出货量第一名 。随着家用电器、3C 产品等电子产品在全世界领域的宽泛利用和工业 4.0、 物联网、人为智能、新能源汽车等下游市场的蓬勃发展,近年来全球电源治理 芯片市场出现不休增长态势 。凭据 Frost&Sullivan、华经产业钻研院、中商产业 钻研院的数据,2016 年至 2021 年,全球电源治理芯片的市场规模从 198 亿美元逐年增长至 370 亿美元,年均复合增长率达到了 13.32%;2022 年至 2023 年, 全球电源治理芯片的市场规模仍将维持稳步增长的趋向,至 2023 年将进一步增 长至 447 亿美元 。

LED 显示驱动芯片市场

LED 显示驱动芯片是 LED 显示屏的关键元器件之一,为 LED 显示屏提供 不变的驱动电流,驱动 LED 显示屏出现特定的画面 。作为 LED 显示屏的上游 领域,LED 显示驱动芯片的市场规模与 LED 显示屏的需要改观息息有关 。

近年来,LED 显示屏的利用场景不休渗入,尤其是室内场景利用急剧发 展,推动了 LED 显示驱动芯片需要不休增长 。随着 LED 显示技术的不休进 步,对 LED 显示驱动芯片的技术创新需要也随之提升,例如为出现越发细腻的 画面,Micro LED 技术已面世,其像素尺寸显著缩幼,但对 LED 显示驱动芯片 的机能指标也提出了更高的要求 。在 LED 显示行业利用场景持续渗入及显示技 术不休进取的发展布景下,LED 显示驱动芯片的需要量、机能指标与产品附加 值将出现多沉提升的发展趋向,有利于推动市场规模的不休增长 。

凭据 TrendForce 的数据,2016 年至 2020 年,全球 LED 显示驱动芯片市场 规模从 1.82 亿美元逐年增长至 3.35 亿美元,期间年均复合增长率为 16.48%;2021 年受下游用户需要增长以及芯片价值上涨的共同作用,全球 LED 显示驱动 芯片市场规模大幅度上涨了 116.42%至 7.25 亿美元;预计 2022 年及 2023 年,全球 LED 显示驱动芯片市场规模仍将维持不休增长的趋向,并且至 2023 年, 将进一步增长至 8.51 亿美元 。

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