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显示驱动芯行业:面板国产化最后1公里(64页).pdf

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显示驱动芯行业:面板国产化最后1公里(64页).pdf

1、请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用仅供机构投资者使用证券研究报告证券研究报告华西电子团队华西电子团队走进“芯”时代系列深度之走进“芯”时代系列深度之四十三四十三“显示驱动”“显示驱动”显示驱动芯显示驱动芯面板国产化最后面板国产化最后1 1公里公里孙远峰孙远峰/ /王海维王海维/ /王臣复王臣复/ /熊军熊军/ /刘奕司刘奕司SAC NOSAC NO:S05S0520212021年年8 8月月1 10 0日日【重点推荐重点推荐】:韦尔股份:韦尔股份,中芯中芯国际等等国际等等【重点受益重点受益】:晶

2、合集成:晶合集成,集集创北方创北方,格科微格科微,奕斯伟奕斯伟,中颖中颖电子等等电子等等风险提示:消费终端需求增量放缓,后疫情时代价格或回归,产能扩张低于预期,产品创新低于预期等国内面板产业链已逐渐成熟国内面板产业链已逐渐成熟,驱动驱动IC作为关键组件作为关键组件,本土配套亟待解决:本土配套亟待解决:近年来国内面板产业链日益成熟,而驱动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,无论是大尺寸的LDDI,LCD的TDDI还是OLED驱动IC国内企业占比依然较低。根据CINNO Research相关数据,2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)受益于价格因素市场规模为138亿

3、美元,相比2020年增长55%,随着合肥晶合等晶圆代工产能逐步释放,预计2023年价格对营收增长驱动力萎缩至1%整体规模达133亿美元;供需关系逐步缓解供需关系逐步缓解,结构性缺货或将持续:结构性缺货或将持续:2020年Q4以来由于成熟制程产能紧缺,驱动IC芯片处于持续供不应求状态带来产品涨价,我们认为随着供给侧合肥晶合、VIS(世界先进)等新增产能的释放和后疫情时代需求的回归,驱动IC的供需关系有望逐步缓解。从制程节点来看,显示驱动IC制程范围较广,涵盖28nm150nm工艺段,其中:NB等IT和TV工艺节点为110150nm;LCD手机和平板电脑的集成类TDDI制程段在55nm90nm;A

4、MOLED驱动IC的制程段较为先进为28nm40nm。我们认为HD TDDI类产品供需关系有望逐步缓解,而FHD TDDI尤其是OLED驱动IC缺货或依然持续,因为OLED驱动IC芯片主要的代工节点为40nm/28nm,一方面高压产能受到排挤扩充非常有限,另一方面包括智能手机在内的AMOLED加快渗透带来需求的提升,我们预判OLED驱动IC依然会处于缺货的状态,未来随着联电相应产能的扩充方能逐步缓解;华为加入驱动华为加入驱动IC供应链供应链,国内企业加速新品研发:国内企业加速新品研发:依据Omdia数据,2020年韦尔股份在LCD TDDI领域市占率为8%,在大型驱动IC(LDDI)国内集创北

5、方和奕斯伟占比分别为3.2%/2%,而在OLED驱动IC产品领域依然处于起步的阶段,依据集微网,半导体投资联盟信息,华为海思自研的首款OLED驱动芯片已于2020年完成流片,预计采用40nm工艺,于2022年上半年量产。我们认为随着国内企业加速新产品的研发,突破高端产品,逐步实现进口替代。1面板产业链替代的最后一环,本土配套亟待解决面板产业链替代的最后一环,本土配套亟待解决2目录目录contents 显示技术的发展历程显示技术的发展历程 全球显示驱动全球显示驱动ICIC竞争格局竞争格局 LCDLCD显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 OLEDOLED显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分

6、析 A A股相关标股相关标的的 风险提示风险提示平板显示技术平板显示技术3AM-OLED和TFT-LCD是现在的主流技术路线 显示技术也从最初的阴极射线管显示技术(CRT)发展到平板显示技(FPD),平板显示更是延伸出等离子显示(PDP)、液晶显示(LCD)、有机发光二极管显示(OLED)等技术路线。 从未来发展趋势来看,TFT-LCD是大尺寸平面显示的主流,AM-OLED是中小尺寸平板显示的主流。资料来源:Google,华西证券研究所平板显示(FPD)发射性非发射性PDPTFT-LCDSTN-LCDFEDTN-LCD有源矩阵无源矩阵LCDOLEDPM-OLEDAM-OLED主流技术LCD液晶

7、显示技术液晶显示技术4LCD液晶显示屏基本原理资料来源:Google ,华西证券研究所背光源垂直偏光板正极电路液晶层负极电路水平偏光片彩色滤光片液晶层和偏光片直接遮挡光线的作用类似百叶窗LCD液晶显示屏的基本构造 将液晶层置于两片导电玻璃之间,靠两个电极间电场的驱动,引起液晶分子扭曲向列的电场效应,以控制光源透射或遮蔽功能,在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来,若加上彩色滤光片,则可显示彩色影像。LCD液晶显示技术液晶显示技术5按照液晶驱动方式LCD产品的分类资料来源:eet ,华西证券研究所HTPS(高温多晶硅型)LTPS(低温多晶硅型)a-Si(非晶型)TFT-LCD(薄膜晶体管型)ST

8、N-LCD(超扭曲向列型)TN-LCD(扭曲向列型)有源矩阵无源矩阵LCDPoly Si(多晶硅型)大尺寸平板显示主流技术 可将目前LCD产品分为扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型及薄膜晶体管(TFT)型3大类,低温多晶硅(LTPS)TFT-LCD是大尺寸平面显示的主流。6LCD液晶显示技术液晶显示技术按照液晶驱动方式LCD产品的分类项目TNSTNTFT驱动方式单纯矩阵驱动的扭曲向列型单纯矩阵驱动的超扭曲向列型主动矩阵驱动视角大小小(视角+30)小(视角+40)小(视角+70)画面对比最小中等最大反映速度最慢(无法显示动画)中等(150ms)最快(40ms)显示品质最差中等最佳颜色单色

9、或黑色单色及彩色彩色价格最便宜中等最贵(约为STN 3倍)适合产品电子表、电子计算机、各种汽车、电器产品的数字显示器等移动电话、PDA、电子辞典、掌上型电脑、低档显示器等笔记本/掌上型电脑、PC显示器、背投电视、汽车导航系统等资料来源:Google,华西证券研究所 以应用产品数量来看,TN型产品占比约70%,STN 型产品占比约25%;若以产值来看,因TFT产品价格高,产值占LCD 约70%。OLED显示技术显示技术7OLED显示屏的基本构造和基本原理资料来源:eet ,华西证券研究所OLED显示屏的基本构造发光二极管正极电路负极电路发光原理:当有电流通过有机发光材料时,空穴和电子在发光层中复

10、合形成的激子,激子释放能量激发有机材料中的电子,电子受到激发跃迁到激发态,在电子返回基态的过程中辐射能量,也就是我们常说的发出可见光。 OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管) 是一种基于有机材料的发光器件,当有电流通过有机发光材料时,就会发光,并且通过电流的强度不同,发出光亮的程度也不同。OLED显示技术显示技术8按驱动技术OLED产品的分类资料来源:国星光电,华西证券研究所分类PMOLEDAMOLED特点采用扫描的方式,瞬间注入高电流,产生高亮度发光;面板外接驱动IC在TFT背板上形成OLED像素;使用TFT驱动电路对每个像素的发光进行独立控制显

11、示性能单色或彩色;小尺寸(3 inch)彩色;中大尺寸相对优点结构简单,技术门槛低,生产成本低,投资小低驱动电压,低功耗,长寿命;适合中大尺寸、高分辨率应用;亮度不会随着行数的增加而增加相对缺点不适合大尺寸、高分辨率应用;耗电量大,器件易老化,寿命短技术门槛高,生产成本高,投资大应用领域车载显示器、手机副屏、PDA、MP3、仪器仪表等车载显示器、手机、笔记本电脑、TV等 AMOLED凭借可柔性、可折叠、显示效果好、集成程度高等优势,有望改变未来整机产品整体形态,成为各大巨头竞相发展的热点之一。 按驱动技术分为被动式 (Passive Matrix,PMOLED,又称无源驱动OLED)与主动式(

12、Active Matrix,AMOLED,又称有源驱动OLED),这是OLED最主要的分类方法。LCD和和OLED的区别的区别9资料来源:激智科技招股书 ,华西证券研究所对比项目LCDOLED显示性能响应速度大于4ms小于0.001ms对比度较高高厚度厚薄背光需要背光源自发光柔性展示难容易分辨率可以达到理论清晰度达不到理论清晰度工作性能能耗较大小寿命长有待提高温度性能有待提高温度性能卓越生产工艺量产技术成熟有待提高制造工艺简单复杂成本及价格低高产业下游应用领域电视、笔记本电脑、手机、车载设备等手机、PDA等小尺寸产品 OLED相较LCD显示性能更优,响应速度快,更薄,功耗更低等优点。小10(O

13、LED)荣耀V30(LCD)LCD和和OLED显示对比图显示对比图10资料来源:科技美学 ,华西证券研究所LCD及OLED屏幕智能手机产品展示由于各种显示各有不同的优缺点和各自特性,一般不可能互相取代,但是,利用本身的某一特长部分取代或冲击另一类显示器件是完全现实的。MiniLED和和MicroLED11资料来源:公开资料 ,华西证券研究所比LCD、OLED更高阶显示技术是MiniLED、MicroLED。 MiniLED和MicroLED最直观的差异就是LED晶体的颗粒大小,MiniLED正式名称为“次毫米发光二极体”,MicroLED是指“微发光二极体”,两者晶体尺寸基本上以100微米为界

14、。 MiniLED被视为是MicroLED的过渡期,是传统LED背光基础上的改良版本,作为LCD面板的背光源使用;MicroLED则是新一代的显示技术,将LED背光源微缩化、矩阵化,致力于单独驱动无机自发光(自发光)、让产品寿命更长,甚至性能更胜OLED,被业界视为下世代的显示技术。比较项目Mini LEDMicro LED关键差异有蓝宝石衬底无蓝宝石衬底尺寸范围75-300m75m以下应用类别商用小间距显示器车用显示、穿戴装置、AR/VR技术优势多区调控背光、制造成本较低轻薄、应用弹性更大、显示效果升级比较项目LCDOLEDMicroLED技术类型彩色滤光片+背光模组自发光自发光发光效率低中

15、等高亮度(cd/sqm)30001000100000对比度1000:110000:11000000:1显色度75%NTSC124%NTSC140%NTSCC寿命(小时)60K20-30k80-100k反应时间毫秒微秒纳秒能耗高约为LCD的60-80%约为LCD的30-40%工作温度-40100-目录目录contents 显示技术的发展历程显示技术的发展历程 全球显示驱动全球显示驱动ICIC竞争格局竞争格局 LCDLCD显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 OLEDOLED显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 A A股相关标股相关标的的 风险提示风险提示13全球

16、显示驱动芯片应用领域全球显示驱动芯片应用领域2020年,全球显示驱动芯片需求量达80.7亿颗(包含TDDI+DDIC) 2020年受新冠肺炎疫情(COVID-19)影响,显示驱动芯片需求量实现同比两位数增长达80.7亿颗,其中 大尺寸显示驱动芯片占总需求70%,而液晶电视面板所用驱动芯片占比大尺寸总需求的40%以上; 中小型显示驱动芯片占总需求30%,智能手机占比最高,LCD TDDI和OLED DDIC合计占比约20%; 2021年,终端应用增长依然强劲,同时由于电视面板的高分辨率趋势确立,预计2021年显示驱动芯片总需求将增长至84亿颗。11%10%11%11%10%12%14%15%1%

17、1%1%1%32%33%30%28%9%6%9%10%1%1%1%1%3%3%3%4%4%4%3%2%16%16%14%12%6%7%6%8%6%6%5%5%1%2%2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20021(F)Desktop monitorNotebook PCOLED TVLCD TVTabletPublic displayLCD Large othersLCD feture phoneLCD smartphoneOLED smartphoneLCD small othersOLED others20182021E 驱动芯片应用

18、占比(%)资料来源:Omdia,华西证券研究所14全球驱动芯片供应商全球驱动芯片供应商73.1880.784.0184.786.989.80.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%007080901002019年2020年2021年E2022年E2023年E2024年E全球DDIC出货量(亿颗)增速(%)三星LSI, 26.90%Novatek, 20.90%Silicon works, 11.20%Himax, 9.40%Raydium, 5.20%Synaptics, 4.20%FocalTech, 3.30%Magnachip, 3.

19、20%其他, 15.70%20192024E 全球DDIC出货量(亿颗)资料来源:Omdia,华西证券研究所2020Q4年全球DDIC供应商份额(%)全球显示驱动芯片出货量稳定增长,三星LSI领先占比约27% 全球显示驱动芯片出货量稳定增长,预计到2024年出货量达约90亿颗;2020年Q4三星LSI占比约27%,位列第一,其次为中国台湾的联咏(Novatek)占比为20.9%; 显示驱动芯片高度依赖于显示器市场(TV/IT和智能手机等),对于TV/IT产品,系统IC厂商提供包含DDIC、T-CON、PMIC的封装方案,而智能手机由于体积小巧,只需要单一的DDIC芯片方案;15全球显示驱动芯片

20、市场规模全球显示驱动芯片市场规模6273-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%02040608002018年2019年2020年2021年2022年2023年2021年价格上涨为全球DDIC(TDDI+DDI)市场规模上升的主要推动力根据CINNO Research相关数据,2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)市场规模为138亿美元,相比2020年增长55%,其中:在全球晶圆8寸产能增量有限情况下,尤其是90150nm成熟制程节点产能短缺较为明显,供不应求情况下DDIC价格有明显上涨

21、(价格带动DDIC营收规模增长53%,出货量带动DDIC营收规模增长2%);随着合肥晶合等晶圆代工产能逐步释放,预计2023年价格对营收增长驱动力萎缩至1%。2018年2023年全球DDIC市场规模(亿美元)预计2021年Q2 DDIC价格环比上涨(单位:美元)应用技术类型分辨率21 Q121 Q2 E变动智能手机AMOLEDDDI108066.814%智能手机LCDTDDI10802.7312%笔记本LCDDDI14401.11.216%台式显示器LCDDDI9600.60.712%电视机LCDDDI10240.60.710%资料来源:CINNO Research,华西证券研究所16全球显示

22、驱动芯片代工全球显示驱动芯片代工显示驱动IC制程范围广,高端AMOLED驱动IC为28nm40nm 显示驱动IC制程范围较广,涵盖28nm150nm工艺段,其中: NB等IT和TV工艺节点为110150nm; LCD手机和平板电脑的集成类TDDI制程段在55nm90nm; AMOLED驱动IC的制程段较为先进为28nm40nm; 依据DISCIEN相关统计,每个月显示驱动IC消耗晶圆约250270K,约占全球Foundry产能的6%显示驱动IC芯片的产品制程种类资料来源:DISCIEN,华西证券研究所DDIC占比全球Foundry产能6%DDIC其他代工产品资料来源:DISCIEN,华西证券研

23、究所17全球显示驱动芯片代工全球显示驱动芯片代工全球主要显示驱动芯片代工厂 全球主要显示驱动芯片代工厂包括中国台湾地区台积电、联电、世界先进和力积电,韩国东部高科等,中国本土包括中芯国际、晶合集成等; 依据台积电2020年年报,28nmHV(High-Voltage)工艺非常适用于OLED、120Hz显示驱动IC。台积电技术路线图力积电技术路线图资料来源:台积电,力积电,半导体行业观察,华西证券研究所18屏幕显示驱动芯片封装技术屏幕显示驱动芯片封装技术COG、COF、COP是当下屏幕显示驱动芯片的3种不同封装技术 三者主要的应用是实现手机或电视系统对其屏幕(LCD,OLED)的驱动控制,以及与

24、其它系统例如主板FPCB、部件等的信号链接。 在全面屏趋势以前,基本上所有的手机都采用的是COG封装工艺,这种封装良品率高、成本低且易于大批量生产的直接优势。 COG(Chip On Glass)是将手机屏幕显示驱动芯片(DDIC)直接粘合链接到在玻璃材质为主的刚性玻璃基板上(Glass Substrate),之后由FPCB链接至手机其余PCB或部件。 COF(Chip On Film),是将DDIC间接通过粘合薄膜粘合在柔性塑料基板(Plastic Substrate)以实现柔性显示屏,例如OLED。 COP(Chip On Plastic)是将DDIC直接固定在柔性塑料基板上(Plasti

25、c Substrate),可以直接将柔性塑料基板向后弯折,藏于屏幕背面资料来源:公开资料 ,华西证券研究所19屏幕显示驱动芯片封装技术屏幕显示驱动芯片封装技术OLED屏幕配合上COP封装够实现真正的四面无边框 在屏幕四边宽度上:COGCOFCOP,在屏幕成本上:COPCOFCOG COF和COP的柔韧特性能使屏幕的侧面区域(边框)设计变的更窄。但是只有使用OLED屏幕配合上COP封装才能够实现真正的四面无边框。 在COP里,DDIC直接固定在COP的柔性塑料基板上从而形成一个整体,这样一来COP的塑料柔性基板便可不受物理限制的在手机或电视边缘区域形成弯曲,从而进一步缩小边框达到近乎无边框的效果

26、。资料来源:Google,华西证券研究所20目录目录contents 显示技术的发展历程显示技术的发展历程 全球显示驱动全球显示驱动ICIC竞争格局竞争格局 LCDLCD显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 OLEDOLED显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 A A股相关标股相关标的的 风险提示风险提示21电容式触摸屏电容式触摸屏电容式触摸屏 ( Capacity Touch Panel ,简称CTP) 不同于电阻式触摸屏利用压力感应实现触控计算,电容式利用的是人体的电流感应来进行工作。电阻式和电容式触摸屏原图对比电容式触摸屏实现原理资料来源:Google,华西证券研究所电阻式和电容

27、式触摸屏的特点及性能比较类别多点触摸触摸分辨率操作压力精确度透明度使用寿命成本电阻式不支持优需要低低短低电容式支持一般不需要高高长高电容式触摸屏的采用多层ITO膜,形成矩阵式分布,以X、Y交叉分布作为电容矩阵,当手指触碰屏幕时,通过对X、Y轴的扫描,检测到触碰位置的电容变化,进而计算出手指触碰点位置。22电容式触摸屏电容式触摸屏电容式触摸屏技术路线 电容式触摸屏基于触摸面板的截面构造可分为不同类别,触控屏逐渐向模组化、内嵌式触摸技术发展。 电容式触摸屏朝着轻薄化发展,薄膜式触控方案在竞争中逐渐占据了优势,传统的玻璃式方案份额继续萎缩。投射电容式P-cap外挂式薄膜式玻璃式保护玻璃整合式G1G1

28、FTOL/OGS显示屏整合式On-CellIn-CellOut-Cell资料来源:公开资料 ,华西证券研究所1981年,美国3M公司提出电容式触摸屏技术,并申请了相关专利。1997年,摩托罗拉推出PalmPilot掌上电脑,电阻式触摸屏,触摸笔输入,需要压力。2007年3月,LG推出Para(KE850)多点触摸手机,电容式触摸屏,精度高,无需校准。2007年6月,苹果iPhone横空出世,投射电容式触摸屏,免触笔无按键全屏触摸。近期发展,电容式触摸屏超过电阻式触摸。23电容式触摸屏电容式触摸屏不同尺寸面板触控技术分析 根据技术方案的不同,不同尺寸触摸屏的生产会选择不同的技术方案。资料来源:G

29、oogle,华西证券研究所以智能手机应用为主的小尺寸触摸屏( 7英寸以下)触控技术:以GFF、In-Cell和On-Cell为主以平板电脑应用为主的中尺寸触摸屏( 7-10英寸)触控技术:GF2、GFF、 OGS为主。以二合一应用为主的中大尺寸触摸屏(10英寸以上)触控技术:OGS占据主流,少部分采用GFF技术。极少部分采用Matak Mech小尺寸中尺寸大尺寸In-cellOn-cell透光率较高较高厚度薄厚良品率低高IC驱动设计复杂简单价格贵便宜In-cell和On-cell 技术对比目前TDDI 主要是与 In-Cell 技术结合应用于触控电子产品中。24电容式触摸屏电容式触摸屏电容屏驱

30、动 IC简介 电容屏驱动IC是电容屏工作处理的主体,是采集触摸动作信息和反馈信息的载体,IC采用电容屏工作的原理采集触摸信息并通过内部MPU对信息进行分析处理从而反馈终端所需资料进行触摸控制。智能手机屏幕驱动 IC示意图电容屏技术发展方向驱动IC提高驱动IC性能将LCM驱动和CTP驱动融合在一起玻璃面板轻薄LCM与CTP融合到一起直接将CTP Sensor融合在LCD玻璃里面资料来源:公开资料 ,华西证券研究所25触控检测与处理显示视频输出触控检测与处理显示视频输出主处理器TDDI的架构优势加速原始设备制造商(OEM)的采用主处理器触摸控制器 显示驱动器双芯片解决方案TDDI(触控和显示驱动器

31、集成)单芯片解决方案统一的系统架构触控和显示动作同步嵌入式uProc什么是什么是TDDI?触控与显示驱动器集成(Touch and Display Driver Integration,简称TDDI ) 显示驱动芯片是面板的主要控制元件之一,主要功能为通过对屏幕亮度和色彩的控制实现图像在屏幕上的呈现。 TDDI芯片将显示驱动芯片和触控面板芯片集合到一颗芯片当中,可以有效提高触控显示装置的集成度,使移动电子设备更轻薄、成本更低、显示效果更好资料来源:eet ,华西证券研究所26TDDI工作原理 TDDI通过接收主板发送的信息,并将信息进行模拟数字处理和算法处理形成指令,再通过控制输出电压调整液晶

32、分子的偏转角度,从而达到控制屏幕显示效果的目的。 原有的系统架构因为显示与触控芯片是分离的,这可能会导致一些显示噪声的存在,而TDDI由于实现了统一的控制在噪声的管理方面会有更好的效果。资料来源:eet ,华西证券研究所盖板玻璃触控功能层显示屏背光板手机机身智能手机内部分层架构驱动芯片工作原理示意图什么是什么是TDDI?27一流性能。显示触控一体化的系统架构减少了显示噪声,提供了一流的电容式触控性能,提升整体感应的灵敏度。外型更薄。有效提升屏占比满足手机薄型化窄边框的设计需求降低成本。相较于传统的触控方案,TDDI 模组工艺流程简单。同时,集成化的 TDDI 可集成Force Touch、3D

33、、指纹识别等功能。简化供应链。简少了传统外挂式触控方案模组的组件数量及工艺步骤,使得良率提升,同时伴随着 TDDI 资源的不断丰富降低了系统总体成本TDDI优势较使用 TDDI 带来的系统总成本的降低,目前 TDDI 本身的成本远大于单一触控芯片加驱动芯片的成本总和。需要更高的电压,增加功耗,在 IC 的制作流程上需要更多的 mask 及工艺程序。随着市场终端对超载边框需求日益明确,由于 TDDI chipsize 变大而导致难以实现超窄边框,也许是 TDDI 面临的最大问题。TDDI劣势TDDI技术的优势与劣势技术的优势与劣势资料来源:京东方 ,华西证券研究所28TDDI的技术迭代的技术迭代

34、interlace架构 TDDI是为未来 TDDI 技术主要走向之一。资料来源:Google,新思科技,华西证券研究所早期 TDDI 的架构为显示驱动部分与触控部分分开,驱动显示电路走线居中,触控部分分布两侧。 这样做带来的问题是芯片 chip size 变大,与 Panel Bonding 时走线过多且复杂,从而增加了 TDDI 的物理成本。随着手机终端超窄边框及低成本的不断诉求,IC 厂商不断优化电路结构设计,将驱动显示电路与触控电路交错分布(interlace),从局部 interlace到全 interlace。 此项革新解决了 chip size 过大的问题,极大的缩小了芯片大小,降

35、低物理成本。由于电路走线设计的简化也使得 Panel 设计优化,层数减少从而带来整体成本的降低。 目前各大 TDDI 厂商均在与 Panel 厂商合作开发全 interlace架构 TDDI,这也为未来 TDDI 技术主要走向之一。驱动芯片工作电路结构设计示意图29TDDI技术发展现状技术发展现状各大企业大量投入资金和人才进行TDDI关键技术的研发资料来源:京东方 ,华西证券研究所TDDI芯片通常有重负载模式和轻负载模式两种工作方式,重负载模式下需要处理的触控信号的数据量较大,轻负载模式下数据量则小很多。但由于TDDI芯片在轻负载模式下,需要处理的触控信号的数据量较小,导致为每一帧图像分配的触

36、控时间较长,使得触控时间内会出现空闲,造成显示效果下降。 近年来TDDI芯片,即显示驱动芯片和触控芯片整合的触控技术处于不断发展的阶段; 京东方公司在2019年6月14日提出了一项发明专利,用于解决现有的TDDI芯片在轻负载模式下触控时间段内出现空闲的问题。京东方专利驱动方法流程图智能手机是智能手机是TDDI主流应用主流应用30用于智能手机显示屏的TDDI出货量将达到7.81亿颗,占总出货量84%左右Omdia预计2020年LCD触控和显示集成驱动芯片(TDDI)的出货量将达到8.73亿颗。其中, 智能手机:用于智能手机显示屏的TDDI出货量将达到7.81亿颗。 平板电脑:平板电脑TDDI快速

37、渗透,2020年预计将达到8400万颗。 车载:汽车领域TDDI市场也逐渐成熟,预计今年的出货量将达到500万颗。2020年LCD TDDI各领域出货量占比Smartphone TDDI84%Tablet TDDI10%Auto TDDI0%Others6%12.921.641.277.810.840.0560.45%51.22%3.94%0%10%20%30%40%50%60%70%02468101214智能手机平板电脑汽车出货量(亿部)TDDI部分TDDI渗透率(%)2020年LCD TDDI各领域出货量占比资料来源:Omdia,IDC,Trendforce,华西证券研究所31资料来源:O

38、mdia ,华西证券研究所Novatek33%OmniVision8%FocalTech24%ILITEK19%Himax14%others2%2020年LCD TDDI 市场份额(%)TDDI竞争格局竞争格局TDDI以中国台湾和国内供应商为主 目前全球TDDI厂家主要有中国台湾地区的联咏、敦泰、奇景、谱瑞等,韩国三星、SiliconWorks等原驱动IC厂商也加码TDDI市场,中国大陆推出TDDI芯片产品的厂商主要为韦尔股份、集创北方、晶门科技、格科微。 2020年4月韦尔股份完成对Synaptics TDDI(显示触控驱动集成)业务的收购,中国大陆也就多了一家重量级的TDDI芯片厂商。中国

39、台湾地区韩国中国大陆地区资料来源:各公司官网 ,华西证券研究所4K/8K TV逐步渗透,逐步渗透,LDDI需求提升需求提升32 LDDI指的是大尺寸显示驱动芯片,工作原理是液晶显示器讯号扫描方式为一次一列,并且逐列而下。其中, Gate Driver连接至晶体管Gate端,负责每一列晶体管的开关,扫描时一次打开一整列的晶体管; Source Driver:当晶体管打开(ON)时,Source Driver IC才能够逐行将控制亮度、灰阶、色彩控制电压透过晶体管Source端、Drain端形成的通道进入Panel的画素中; 随着4K/8K等高分辨率电视机逐渐渗透,提升对LDDI的需求LDDI广泛

40、应用于电视面板等预计2025年8K TV出货量超过450万台资料来源:集创北方(2017),华西证券研究所4K TV 面板IC解决方案资料来源:DSCC ,华西证券研究所332024年TV DDIC占比整体显示驱动芯片30%依据Omdia数据,大尺寸显示驱动芯片占总需求70%,而液晶电视面板所用驱动芯片占比大尺寸总需求的40%以上,预计到2024年TV DDIC占比整体显示驱动芯片大约为30%。群智咨询,2021年H1全球LCD TV面板出货量为1.32亿,同比增长3.2%,H1由于产能紧缺和宅经济余热供不应求,预计下半年随着产能释放及疫情恢复后供需关系逐渐缓解4K/8K TV逐步渗透,逐步渗

41、透,LDDI需求提升需求提升73.1880.784.0184.786.989.823.8124.1323.4723.6324.3925.2925.00%26.00%27.00%28.00%29.00%30.00%31.00%32.00%33.00%34.00%007080901002019年2020年2021年E2022年E2023年E2024年E全球DDIC出货量(亿颗)LCD TV出货量(亿颗)LCD占比(%)TV 合计占比(%)TV DDIC出货量及占比预测(亿颗,%)19Q121Q4 全球LCD TV面板出货季节指数趋势%22.00%22.50%23.00%23.

42、50%24.00%24.50%25.00%25.50%26.00%26.50%27.00%19Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q4资料来源:Omdia,华西证券研究所资料来源:群智咨询,华西证券研究所34LDDI竞争格局竞争格局Chipone , 3.2%ESWIN , 2.0%LITEK , 1.2%Dongbu HighTek, 4.6%Magnachip, 0.7%Fitipower, 8.7%FocalTech, 0.8%Samsung, 14.2%SiliconWorks, 14.2%Raydium, 9.1%Himax, 14

43、.2%Novatek, 24.1%LDDI以中国台湾及韩国供应商为主 目前全球TDDI厂家主要有中国台湾地区的联咏、奇景光电、瑞鼎科技等,韩国三星、SiliconWorks等,目前国内包括集创北方等布局LDDI厂商依然份额较低; 从份额看,中国台湾地区的联咏占比最高(24.1%),其次为奇景和三星占比均为(14.2%),国内集创北方和奕斯伟占比相对较低分别为3.2%、2.0%2020年大型显示驱动芯片市场份额中国台湾地区韩国中国大陆地区资料来源:各公司官网 ,华西证券研究所资料来源:Omdia ,华西证券研究所全球汽车显示屏快速增长全球汽车显示屏快速增长352020年全球汽车显示屏出货量达1.

44、27亿片,预计到2030年整体出货量达2.38亿片 依据Omdia数据,2020年全球汽车显示屏出货量为1.27亿片,其中中控显示屏出货量为7380万片占比最高达58%,电子仪表盘出货量4680万片,占比36.9%,位列第二; 预计到2030年,整体出货量达2.38亿片,其中中控显示屏出货量为1.23亿片; 车载显示屏供应商中天马位列第一占比16.2%,其次为日本显示器占比15%; 目前车载显示屏多数为LCD液晶屏,未来OLED/MiniLED/Microled等技术预计会逐渐渗透05003002020年2025年2030年中控显示屏HUD电子仪表盘电子后视镜后排娱乐显示

45、屏预计2030年全球汽车显示屏出货量达2.38亿片2020年车载显示屏供应商份额(%)深天马, 16.20%日本显示器, 15.00%AUO, 13.40%LGD, 11.70%京东方, 10.50%群创, 9.80%夏普, 5.80%IVO, 4.50%Century, 3.10%其他, 10.00%资料来源:Omdia ,华西证券研究所资料来源:Omdia,华西证券研究所36目录目录contents 显示技术的发展历程显示技术的发展历程 全球显示驱动全球显示驱动ICIC竞争格局竞争格局 LCDLCD显示驱动显示驱动ICIC行业分析行业分析 OLEDOLED显示驱动显示驱动ICIC行业分析行

46、业分析 A A股相关标股相关标的的 风险提示风险提示什么是什么是OLED DDIC?37显示驱动芯片(Display Driver Integrated Circuit,简称DDIC) 主要功能:控制OLED显示面板,配合OLED显示屏实现轻薄、弹性和可折叠,并提供广色域和高保真的显示信号。同时,OLED要求实现比LCD更低的功耗,以实现更高续航 连接屏与AP(Application Processor),将AP图像信息,通过DDIC显示驱动芯片控制屏幕上的每一个像素点,最终在屏幕显示图像 目前高端旗舰手机搭载On-cell技术的AMOLED面板,由于AMOLED面板结构与驱动方式和LCD完全

47、不同, On-cell模式下触控显示同时工作会产生干扰, TDDI在AMOLED依然处于起步阶段。资料来源:eet ,ee power,华西证券研究所智能手机OLED DDIC28nm OLED DDIC38OLED DDIC全球市场规模全球市场规模840250030002020年2023年智能手机汽车OLED TV智能手表其他预计到2023年全球DDIC市场规模为27.71亿美元2020 年 全 球 DDIC 市 场 规 模 为 19.37 亿 美 元 ,20202023年CAGR 12.7%,2023年市场规模增长至27.7

48、1亿美元。其中:5G智能手机换机周期,OLED加速渗透,手机为DDIC主要应用领域,预计到2023年手机DDIC市场规模为23.87亿美元; 高端TV采用OLED屏幕后带动DDIC市场增长,预计到2023年OLED TV DDIC市场规模为1.3亿美元资料来源:OMDIA 2021年2月,华西证券研究所39智能手机智能手机AMOLED面板渗透率提升面板渗透率提升2021年AMOLED渗透率提升至39% 依据TrendForce集邦咨询研究,2021年预计AMOLED机型比重大幅度提升至39%; a-Si /IGZO LCD机型需求依然强劲,预计全年比重仅微幅下滑至28%; LTPS LCD机型

49、比重则持续受到压缩,预计比重将减少至33%,但其中LTPS HDLCD机型的规模有望逐渐增加AMOLED, 31%a-Si /IGZO, 29%LTPS, 40%2019年智能手机显示屏分类(%)资料来源:TrendForce,华西证券研究所2020年智能手机显示屏分类(%)AMOLED, 33%a-Si /IGZO, 30%LTPS, 37%2021年智能手机显示屏分类(%)AMOLED, 39%a-Si /IGZO, 28%LTPS, 33%40智能手机智能手机AMOLED DDIC市场格局市场格局Viewtrix, 1%Anapass, 2%Silicon Works, 7%Magnac

50、hip, 24%Raydium, 6%Samsung LSI, 52%Novatek, 7%Synaptics, 1%Others, 1%三星AMOLED驱动芯片市占率超50% AMOLED驱动IC领域,韩国公司处于领先地位,具备技术优势。其中 Samsung LSI 2020年市占率超 过 50% , 三 星 显 示(Samsung Display)的专属供应商,美格纳次之占比达24%; Silicon Works历史上依赖于单一客户LGD,未来争取客户多元化; 中国台湾地区的Novatek(联咏)和瑞鼎科技(Raydium)是 2020 年 中 国 面 板 厂AMOLED驱动芯片主要的供应

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