1、請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明請仔細閱讀在本報告尾部的重要法律聲明僅供機構投資者使用僅供機構投資者使用證券研究報告證券研究報告華西電子團隊華西電子團隊走進“芯”時代系列深度之走進“芯”時代系列深度之四十三四十三“顯示驅動”“顯示驅動”顯示驅動芯顯示驅動芯面板國產化最后面板國產化最后1 1公里公里孫遠峰孫遠峰/ /王海維王海維/ /王臣復王臣復/ /熊軍熊軍/ /劉奕司劉奕司SAC NOSAC NO:S1120519080005S112051908000520212021年年8 8月月1 10 0日日【重點推薦重點推薦】:韋爾股份:韋爾股份,中芯中芯國際等等國際等等【重點受益重點受益】:晶
2、合集成:晶合集成,集集創北方創北方,格科微格科微,奕斯偉奕斯偉,中穎中穎電子等等電子等等風險提示:消費終端需求增量放緩,后疫情時代價格或回歸,產能擴張低于預期,產品創新低于預期等國內面板產業鏈已逐漸成熟國內面板產業鏈已逐漸成熟,驅動驅動IC作為關鍵組件作為關鍵組件,本土配套亟待解決:本土配套亟待解決:近年來國內面板產業鏈日益成熟,而驅動IC作為面板產業鏈最關鍵的環節,國內配套依然處于起步的階段,無論是大尺寸的LDDI,LCD的TDDI還是OLED驅動IC國內企業占比依然較低。根據CINNO Research相關數據,2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)受益于價格因素市場規模為138億
3、美元,相比2020年增長55%,隨著合肥晶合等晶圓代工產能逐步釋放,預計2023年價格對營收增長驅動力萎縮至1%整體規模達133億美元;供需關系逐步緩解供需關系逐步緩解,結構性缺貨或將持續:結構性缺貨或將持續:2020年Q4以來由于成熟制程產能緊缺,驅動IC芯片處于持續供不應求狀態帶來產品漲價,我們認為隨著供給側合肥晶合、VIS(世界先進)等新增產能的釋放和后疫情時代需求的回歸,驅動IC的供需關系有望逐步緩解。從制程節點來看,顯示驅動IC制程范圍較廣,涵蓋28nm150nm工藝段,其中:NB等IT和TV工藝節點為110150nm;LCD手機和平板電腦的集成類TDDI制程段在55nm90nm;A
4、MOLED驅動IC的制程段較為先進為28nm40nm。我們認為HD TDDI類產品供需關系有望逐步緩解,而FHD TDDI尤其是OLED驅動IC缺貨或依然持續,因為OLED驅動IC芯片主要的代工節點為40nm/28nm,一方面高壓產能受到排擠擴充非常有限,另一方面包括智能手機在內的AMOLED加快滲透帶來需求的提升,我們預判OLED驅動IC依然會處于缺貨的狀態,未來隨著聯電相應產能的擴充方能逐步緩解;華為加入驅動華為加入驅動IC供應鏈供應鏈,國內企業加速新品研發:國內企業加速新品研發:依據Omdia數據,2020年韋爾股份在LCD TDDI領域市占率為8%,在大型驅動IC(LDDI)國內集創北
5、方和奕斯偉占比分別為3.2%/2%,而在OLED驅動IC產品領域依然處于起步的階段,依據集微網,半導體投資聯盟信息,華為海思自研的首款OLED驅動芯片已于2020年完成流片,預計采用40nm工藝,于2022年上半年量產。我們認為隨著國內企業加速新產品的研發,突破高端產品,逐步實現進口替代。1面板產業鏈替代的最后一環,本土配套亟待解決面板產業鏈替代的最后一環,本土配套亟待解決2目錄目錄contents 顯示技術的發展歷程顯示技術的發展歷程 全球顯示驅動全球顯示驅動ICIC競爭格局競爭格局 LCDLCD顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 OLEDOLED顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分
6、析 A A股相關標股相關標的的 風險提示風險提示平板顯示技術平板顯示技術3AM-OLED和TFT-LCD是現在的主流技術路線 顯示技術也從最初的陰極射線管顯示技術(CRT)發展到平板顯示技(FPD),平板顯示更是延伸出等離子顯示(PDP)、液晶顯示(LCD)、有機發光二極管顯示(OLED)等技術路線。 從未來發展趨勢來看,TFT-LCD是大尺寸平面顯示的主流,AM-OLED是中小尺寸平板顯示的主流。資料來源:Google,華西證券研究所平板顯示(FPD)發射性非發射性PDPTFT-LCDSTN-LCDFEDTN-LCD有源矩陣無源矩陣LCDOLEDPM-OLEDAM-OLED主流技術LCD液晶
7、顯示技術液晶顯示技術4LCD液晶顯示屏基本原理資料來源:Google ,華西證券研究所背光源垂直偏光板正極電路液晶層負極電路水平偏光片彩色濾光片液晶層和偏光片直接遮擋光線的作用類似百葉窗LCD液晶顯示屏的基本構造 將液晶層置于兩片導電玻璃之間,靠兩個電極間電場的驅動,引起液晶分子扭曲向列的電場效應,以控制光源透射或遮蔽功能,在電源關開之間產生明暗而將影像顯示出來,若加上彩色濾光片,則可顯示彩色影像。LCD液晶顯示技術液晶顯示技術5按照液晶驅動方式LCD產品的分類資料來源:eet ,華西證券研究所HTPS(高溫多晶硅型)LTPS(低溫多晶硅型)a-Si(非晶型)TFT-LCD(薄膜晶體管型)ST
8、N-LCD(超扭曲向列型)TN-LCD(扭曲向列型)有源矩陣無源矩陣LCDPoly Si(多晶硅型)大尺寸平板顯示主流技術 可將目前LCD產品分為扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型及薄膜晶體管(TFT)型3大類,低溫多晶硅(LTPS)TFT-LCD是大尺寸平面顯示的主流。6LCD液晶顯示技術液晶顯示技術按照液晶驅動方式LCD產品的分類項目TNSTNTFT驅動方式單純矩陣驅動的扭曲向列型單純矩陣驅動的超扭曲向列型主動矩陣驅動視角大小?。ㄒ暯?30)?。ㄒ暯?40)?。ㄒ暯?70)畫面對比最小中等最大反映速度最慢(無法顯示動畫)中等(150ms)最快(40ms)顯示品質最差中等最佳顏色單色
9、或黑色單色及彩色彩色價格最便宜中等最貴(約為STN 3倍)適合產品電子表、電子計算機、各種汽車、電器產品的數字顯示器等移動電話、PDA、電子辭典、掌上型電腦、低檔顯示器等筆記本/掌上型電腦、PC顯示器、背投電視、汽車導航系統等資料來源:Google,華西證券研究所 以應用產品數量來看,TN型產品占比約70%,STN 型產品占比約25%;若以產值來看,因TFT產品價格高,產值占LCD 約70%。OLED顯示技術顯示技術7OLED顯示屏的基本構造和基本原理資料來源:eet ,華西證券研究所OLED顯示屏的基本構造發光二極管正極電路負極電路發光原理:當有電流通過有機發光材料時,空穴和電子在發光層中復
10、合形成的激子,激子釋放能量激發有機材料中的電子,電子受到激發躍遷到激發態,在電子返回基態的過程中輻射能量,也就是我們常說的發出可見光。 OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機發光二極管) 是一種基于有機材料的發光器件,當有電流通過有機發光材料時,就會發光,并且通過電流的強度不同,發出光亮的程度也不同。OLED顯示技術顯示技術8按驅動技術OLED產品的分類資料來源:國星光電,華西證券研究所分類PMOLEDAMOLED特點采用掃描的方式,瞬間注入高電流,產生高亮度發光;面板外接驅動IC在TFT背板上形成OLED像素;使用TFT驅動電路對每個像素的發光進行獨立控制顯
11、示性能單色或彩色;小尺寸(3 inch)彩色;中大尺寸相對優點結構簡單,技術門檻低,生產成本低,投資小低驅動電壓,低功耗,長壽命;適合中大尺寸、高分辨率應用;亮度不會隨著行數的增加而增加相對缺點不適合大尺寸、高分辨率應用;耗電量大,器件易老化,壽命短技術門檻高,生產成本高,投資大應用領域車載顯示器、手機副屏、PDA、MP3、儀器儀表等車載顯示器、手機、筆記本電腦、TV等 AMOLED憑借可柔性、可折疊、顯示效果好、集成程度高等優勢,有望改變未來整機產品整體形態,成為各大巨頭競相發展的熱點之一。 按驅動技術分為被動式 (Passive Matrix,PMOLED,又稱無源驅動OLED)與主動式(
12、Active Matrix,AMOLED,又稱有源驅動OLED),這是OLED最主要的分類方法。LCD和和OLED的區別的區別9資料來源:激智科技招股書 ,華西證券研究所對比項目LCDOLED顯示性能響應速度大于4ms小于0.001ms對比度較高高厚度厚薄背光需要背光源自發光柔性展示難容易分辨率可以達到理論清晰度達不到理論清晰度工作性能能耗較大小壽命長有待提高溫度性能有待提高溫度性能卓越生產工藝量產技術成熟有待提高制造工藝簡單復雜成本及價格低高產業下游應用領域電視、筆記本電腦、手機、車載設備等手機、PDA等小尺寸產品 OLED相較LCD顯示性能更優,響應速度快,更薄,功耗更低等優點。小10(O
13、LED)榮耀V30(LCD)LCD和和OLED顯示對比圖顯示對比圖10資料來源:科技美學 ,華西證券研究所LCD及OLED屏幕智能手機產品展示由于各種顯示各有不同的優缺點和各自特性,一般不可能互相取代,但是,利用本身的某一特長部分取代或沖擊另一類顯示器件是完全現實的。MiniLED和和MicroLED11資料來源:公開資料 ,華西證券研究所比LCD、OLED更高階顯示技術是MiniLED、MicroLED。 MiniLED和MicroLED最直觀的差異就是LED晶體的顆粒大小,MiniLED正式名稱為“次毫米發光二極體”,MicroLED是指“微發光二極體”,兩者晶體尺寸基本上以100微米為界
14、。 MiniLED被視為是MicroLED的過渡期,是傳統LED背光基礎上的改良版本,作為LCD面板的背光源使用;MicroLED則是新一代的顯示技術,將LED背光源微縮化、矩陣化,致力于單獨驅動無機自發光(自發光)、讓產品壽命更長,甚至性能更勝OLED,被業界視為下世代的顯示技術。比較項目Mini LEDMicro LED關鍵差異有藍寶石襯底無藍寶石襯底尺寸范圍75-300m75m以下應用類別商用小間距顯示器車用顯示、穿戴裝置、AR/VR技術優勢多區調控背光、制造成本較低輕薄、應用彈性更大、顯示效果升級比較項目LCDOLEDMicroLED技術類型彩色濾光片+背光模組自發光自發光發光效率低中
15、等高亮度(cd/sqm)30001000100000對比度1000:110000:11000000:1顯色度75%NTSC124%NTSC140%NTSCC壽命(小時)60K20-30k80-100k反應時間毫秒微秒納秒能耗高約為LCD的60-80%約為LCD的30-40%工作溫度-40100-3085-10012012目錄目錄contents 顯示技術的發展歷程顯示技術的發展歷程 全球顯示驅動全球顯示驅動ICIC競爭格局競爭格局 LCDLCD顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 OLEDOLED顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 A A股相關標股相關標的的 風險提示風險提示13全球
16、顯示驅動芯片應用領域全球顯示驅動芯片應用領域2020年,全球顯示驅動芯片需求量達80.7億顆(包含TDDI+DDIC) 2020年受新冠肺炎疫情(COVID-19)影響,顯示驅動芯片需求量實現同比兩位數增長達80.7億顆,其中 大尺寸顯示驅動芯片占總需求70%,而液晶電視面板所用驅動芯片占比大尺寸總需求的40%以上; 中小型顯示驅動芯片占總需求30%,智能手機占比最高,LCD TDDI和OLED DDIC合計占比約20%; 2021年,終端應用增長依然強勁,同時由于電視面板的高分辨率趨勢確立,預計2021年顯示驅動芯片總需求將增長至84億顆。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%2018201920202021(F)Desktop monitorNotebook PCOLED TVLCD TVTabletPublic displayLCD Large othersLCD feture phoneLCD smartphoneOLED smartphoneLCD small othersOLED others20182021E 驅動芯片應用
18、占比(%)資料來源:Omdia,華西證券研究所14全球驅動芯片供應商全球驅動芯片供應商73.1880.784.0184.786.989.80.00%2.00%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%01020304050607080901002019年2020年2021年E2022年E2023年E2024年E全球DDIC出貨量(億顆)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出貨量(億顆)資料來源:Omdia,華西證券研究所2020Q4年全球DDIC供應商份額(%)全球顯示驅動芯片出貨量穩定增長,三星LSI領先占比約27% 全球顯示驅動芯片出貨量穩定增長,預計到2024年出貨量達約90億顆;2020年Q4三星LSI占比約27%,位列第一,其次為中國臺灣的聯詠(Novatek)占比為20.9%; 顯示驅動芯片高度依賴于顯示器市場(TV/IT和智能手機等),對于TV/IT產品,系統IC廠商提供包含DDIC、T-CON、PMIC的封裝方案,而智能手機由于體積小巧,只需要單一的DDIC芯片方案;15全球顯示驅動芯片
20、市場規模全球顯示驅動芯片市場規模627188138129133-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%0204060801001201401602018年2019年2020年2021年2022年2023年2021年價格上漲為全球DDIC(TDDI+DDI)市場規模上升的主要推動力根據CINNO Research相關數據,2021年全球DDIC(包含TDDI+DDI)市場規模為138億美元,相比2020年增長55%,其中:在全球晶圓8寸產能增量有限情況下,尤其是90150nm成熟制程節點產能短缺較為明顯,供不應求情況下DDIC價格有明顯上漲
21、(價格帶動DDIC營收規模增長53%,出貨量帶動DDIC營收規模增長2%);隨著合肥晶合等晶圓代工產能逐步釋放,預計2023年價格對營收增長驅動力萎縮至1%。2018年2023年全球DDIC市場規模(億美元)預計2021年Q2 DDIC價格環比上漲(單位:美元)應用技術類型分辨率21 Q121 Q2 E變動智能手機AMOLEDDDI108066.814%智能手機LCDTDDI10802.7312%筆記本LCDDDI14401.11.216%臺式顯示器LCDDDI9600.60.712%電視機LCDDDI10240.60.710%資料來源:CINNO Research,華西證券研究所16全球顯示
22、驅動芯片代工全球顯示驅動芯片代工顯示驅動IC制程范圍廣,高端AMOLED驅動IC為28nm40nm 顯示驅動IC制程范圍較廣,涵蓋28nm150nm工藝段,其中: NB等IT和TV工藝節點為110150nm; LCD手機和平板電腦的集成類TDDI制程段在55nm90nm; AMOLED驅動IC的制程段較為先進為28nm40nm; 依據DISCIEN相關統計,每個月顯示驅動IC消耗晶圓約250270K,約占全球Foundry產能的6%顯示驅動IC芯片的產品制程種類資料來源:DISCIEN,華西證券研究所DDIC占比全球Foundry產能6%DDIC其他代工產品資料來源:DISCIEN,華西證券研
23、究所17全球顯示驅動芯片代工全球顯示驅動芯片代工全球主要顯示驅動芯片代工廠 全球主要顯示驅動芯片代工廠包括中國臺灣地區臺積電、聯電、世界先進和力積電,韓國東部高科等,中國本土包括中芯國際、晶合集成等; 依據臺積電2020年年報,28nmHV(High-Voltage)工藝非常適用于OLED、120Hz顯示驅動IC。臺積電技術路線圖力積電技術路線圖資料來源:臺積電,力積電,半導體行業觀察,華西證券研究所18屏幕顯示驅動芯片封裝技術屏幕顯示驅動芯片封裝技術COG、COF、COP是當下屏幕顯示驅動芯片的3種不同封裝技術 三者主要的應用是實現手機或電視系統對其屏幕(LCD,OLED)的驅動控制,以及與
24、其它系統例如主板FPCB、部件等的信號鏈接。 在全面屏趨勢以前,基本上所有的手機都采用的是COG封裝工藝,這種封裝良品率高、成本低且易于大批量生產的直接優勢。 COG(Chip On Glass)是將手機屏幕顯示驅動芯片(DDIC)直接粘合鏈接到在玻璃材質為主的剛性玻璃基板上(Glass Substrate),之后由FPCB鏈接至手機其余PCB或部件。 COF(Chip On Film),是將DDIC間接通過粘合薄膜粘合在柔性塑料基板(Plastic Substrate)以實現柔性顯示屏,例如OLED。 COP(Chip On Plastic)是將DDIC直接固定在柔性塑料基板上(Plasti
25、c Substrate),可以直接將柔性塑料基板向后彎折,藏于屏幕背面資料來源:公開資料 ,華西證券研究所19屏幕顯示驅動芯片封裝技術屏幕顯示驅動芯片封裝技術OLED屏幕配合上COP封裝夠實現真正的四面無邊框 在屏幕四邊寬度上:COGCOFCOP,在屏幕成本上:COPCOFCOG COF和COP的柔韌特性能使屏幕的側面區域(邊框)設計變的更窄。但是只有使用OLED屏幕配合上COP封裝才能夠實現真正的四面無邊框。 在COP里,DDIC直接固定在COP的柔性塑料基板上從而形成一個整體,這樣一來COP的塑料柔性基板便可不受物理限制的在手機或電視邊緣區域形成彎曲,從而進一步縮小邊框達到近乎無邊框的效果
26、。資料來源:Google,華西證券研究所20目錄目錄contents 顯示技術的發展歷程顯示技術的發展歷程 全球顯示驅動全球顯示驅動ICIC競爭格局競爭格局 LCDLCD顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 OLEDOLED顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 A A股相關標股相關標的的 風險提示風險提示21電容式觸摸屏電容式觸摸屏電容式觸摸屏 ( Capacity Touch Panel ,簡稱CTP) 不同于電阻式觸摸屏利用壓力感應實現觸控計算,電容式利用的是人體的電流感應來進行工作。電阻式和電容式觸摸屏原圖對比電容式觸摸屏實現原理資料來源:Google,華西證券研究所電阻式和電容
27、式觸摸屏的特點及性能比較類別多點觸摸觸摸分辨率操作壓力精確度透明度使用壽命成本電阻式不支持優需要低低短低電容式支持一般不需要高高長高電容式觸摸屏的采用多層ITO膜,形成矩陣式分布,以X、Y交叉分布作為電容矩陣,當手指觸碰屏幕時,通過對X、Y軸的掃描,檢測到觸碰位置的電容變化,進而計算出手指觸碰點位置。22電容式觸摸屏電容式觸摸屏電容式觸摸屏技術路線 電容式觸摸屏基于觸摸面板的截面構造可分為不同類別,觸控屏逐漸向模組化、內嵌式觸摸技術發展。 電容式觸摸屏朝著輕薄化發展,薄膜式觸控方案在競爭中逐漸占據了優勢,傳統的玻璃式方案份額繼續萎縮。投射電容式P-cap外掛式薄膜式玻璃式保護玻璃整合式G1G1
28、FTOL/OGS顯示屏整合式On-CellIn-CellOut-Cell資料來源:公開資料 ,華西證券研究所1981年,美國3M公司提出電容式觸摸屏技術,并申請了相關專利。1997年,摩托羅拉推出PalmPilot掌上電腦,電阻式觸摸屏,觸摸筆輸入,需要壓力。2007年3月,LG推出Para(KE850)多點觸摸手機,電容式觸摸屏,精度高,無需校準。2007年6月,蘋果iPhone橫空出世,投射電容式觸摸屏,免觸筆無按鍵全屏觸摸。近期發展,電容式觸摸屏超過電阻式觸摸。23電容式觸摸屏電容式觸摸屏不同尺寸面板觸控技術分析 根據技術方案的不同,不同尺寸觸摸屏的生產會選擇不同的技術方案。資料來源:G
29、oogle,華西證券研究所以智能手機應用為主的小尺寸觸摸屏( 7英寸以下)觸控技術:以GFF、In-Cell和On-Cell為主以平板電腦應用為主的中尺寸觸摸屏( 7-10英寸)觸控技術:GF2、GFF、 OGS為主。以二合一應用為主的中大尺寸觸摸屏(10英寸以上)觸控技術:OGS占據主流,少部分采用GFF技術。極少部分采用Matak Mech小尺寸中尺寸大尺寸In-cellOn-cell透光率較高較高厚度薄厚良品率低高IC驅動設計復雜簡單價格貴便宜In-cell和On-cell 技術對比目前TDDI 主要是與 In-Cell 技術結合應用于觸控電子產品中。24電容式觸摸屏電容式觸摸屏電容屏驅
30、動 IC簡介 電容屏驅動IC是電容屏工作處理的主體,是采集觸摸動作信息和反饋信息的載體,IC采用電容屏工作的原理采集觸摸信息并通過內部MPU對信息進行分析處理從而反饋終端所需資料進行觸摸控制。智能手機屏幕驅動 IC示意圖電容屏技術發展方向驅動IC提高驅動IC性能將LCM驅動和CTP驅動融合在一起玻璃面板輕薄LCM與CTP融合到一起直接將CTP Sensor融合在LCD玻璃里面資料來源:公開資料 ,華西證券研究所25觸控檢測與處理顯示視頻輸出觸控檢測與處理顯示視頻輸出主處理器TDDI的架構優勢加速原始設備制造商(OEM)的采用主處理器觸摸控制器 顯示驅動器雙芯片解決方案TDDI(觸控和顯示驅動器
31、集成)單芯片解決方案統一的系統架構觸控和顯示動作同步嵌入式uProc什么是什么是TDDI?觸控與顯示驅動器集成(Touch and Display Driver Integration,簡稱TDDI ) 顯示驅動芯片是面板的主要控制元件之一,主要功能為通過對屏幕亮度和色彩的控制實現圖像在屏幕上的呈現。 TDDI芯片將顯示驅動芯片和觸控面板芯片集合到一顆芯片當中,可以有效提高觸控顯示裝置的集成度,使移動電子設備更輕薄、成本更低、顯示效果更好資料來源:eet ,華西證券研究所26TDDI工作原理 TDDI通過接收主板發送的信息,并將信息進行模擬數字處理和算法處理形成指令,再通過控制輸出電壓調整液晶
32、分子的偏轉角度,從而達到控制屏幕顯示效果的目的。 原有的系統架構因為顯示與觸控芯片是分離的,這可能會導致一些顯示噪聲的存在,而TDDI由于實現了統一的控制在噪聲的管理方面會有更好的效果。資料來源:eet ,華西證券研究所蓋板玻璃觸控功能層顯示屏背光板手機機身智能手機內部分層架構驅動芯片工作原理示意圖什么是什么是TDDI?27一流性能。顯示觸控一體化的系統架構減少了顯示噪聲,提供了一流的電容式觸控性能,提升整體感應的靈敏度。外型更薄。有效提升屏占比滿足手機薄型化窄邊框的設計需求降低成本。相較于傳統的觸控方案,TDDI 模組工藝流程簡單。同時,集成化的 TDDI 可集成Force Touch、3D
33、、指紋識別等功能。簡化供應鏈。簡少了傳統外掛式觸控方案模組的組件數量及工藝步驟,使得良率提升,同時伴隨著 TDDI 資源的不斷豐富降低了系統總體成本TDDI優勢較使用 TDDI 帶來的系統總成本的降低,目前 TDDI 本身的成本遠大于單一觸控芯片加驅動芯片的成本總和。需要更高的電壓,增加功耗,在 IC 的制作流程上需要更多的 mask 及工藝程序。隨著市場終端對超載邊框需求日益明確,由于 TDDI chipsize 變大而導致難以實現超窄邊框,也許是 TDDI 面臨的最大問題。TDDI劣勢TDDI技術的優勢與劣勢技術的優勢與劣勢資料來源:京東方 ,華西證券研究所28TDDI的技術迭代的技術迭代
34、interlace架構 TDDI是為未來 TDDI 技術主要走向之一。資料來源:Google,新思科技,華西證券研究所早期 TDDI 的架構為顯示驅動部分與觸控部分分開,驅動顯示電路走線居中,觸控部分分布兩側。 這樣做帶來的問題是芯片 chip size 變大,與 Panel Bonding 時走線過多且復雜,從而增加了 TDDI 的物理成本。隨著手機終端超窄邊框及低成本的不斷訴求,IC 廠商不斷優化電路結構設計,將驅動顯示電路與觸控電路交錯分布(interlace),從局部 interlace到全 interlace。 此項革新解決了 chip size 過大的問題,極大的縮小了芯片大小,降
35、低物理成本。由于電路走線設計的簡化也使得 Panel 設計優化,層數減少從而帶來整體成本的降低。 目前各大 TDDI 廠商均在與 Panel 廠商合作開發全 interlace架構 TDDI,這也為未來 TDDI 技術主要走向之一。驅動芯片工作電路結構設計示意圖29TDDI技術發展現狀技術發展現狀各大企業大量投入資金和人才進行TDDI關鍵技術的研發資料來源:京東方 ,華西證券研究所TDDI芯片通常有重負載模式和輕負載模式兩種工作方式,重負載模式下需要處理的觸控信號的數據量較大,輕負載模式下數據量則小很多。但由于TDDI芯片在輕負載模式下,需要處理的觸控信號的數據量較小,導致為每一幀圖像分配的觸
36、控時間較長,使得觸控時間內會出現空閑,造成顯示效果下降。 近年來TDDI芯片,即顯示驅動芯片和觸控芯片整合的觸控技術處于不斷發展的階段; 京東方公司在2019年6月14日提出了一項發明專利,用于解決現有的TDDI芯片在輕負載模式下觸控時間段內出現空閑的問題。京東方專利驅動方法流程圖智能手機是智能手機是TDDI主流應用主流應用30用于智能手機顯示屏的TDDI出貨量將達到7.81億顆,占總出貨量84%左右Omdia預計2020年LCD觸控和顯示集成驅動芯片(TDDI)的出貨量將達到8.73億顆。其中, 智能手機:用于智能手機顯示屏的TDDI出貨量將達到7.81億顆。 平板電腦:平板電腦TDDI快速
37、滲透,2020年預計將達到8400萬顆。 車載:汽車領域TDDI市場也逐漸成熟,預計今年的出貨量將達到500萬顆。2020年LCD TDDI各領域出貨量占比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智能手機平板電腦汽車出貨量(億部)TDDI部分TDDI滲透率(%)2020年LCD TDDI各領域出貨量占比資料來源:Omdia,IDC,Trendforce,華西證券研究所31資料來源:O
38、mdia ,華西證券研究所Novatek33%OmniVision8%FocalTech24%ILITEK19%Himax14%others2%2020年LCD TDDI 市場份額(%)TDDI競爭格局競爭格局TDDI以中國臺灣和國內供應商為主 目前全球TDDI廠家主要有中國臺灣地區的聯詠、敦泰、奇景、譜瑞等,韓國三星、SiliconWorks等原驅動IC廠商也加碼TDDI市場,中國大陸推出TDDI芯片產品的廠商主要為韋爾股份、集創北方、晶門科技、格科微。 2020年4月韋爾股份完成對Synaptics TDDI(顯示觸控驅動集成)業務的收購,中國大陸也就多了一家重量級的TDDI芯片廠商。中國
39、臺灣地區韓國中國大陸地區資料來源:各公司官網 ,華西證券研究所4K/8K TV逐步滲透,逐步滲透,LDDI需求提升需求提升32 LDDI指的是大尺寸顯示驅動芯片,工作原理是液晶顯示器訊號掃描方式為一次一列,并且逐列而下。其中, Gate Driver連接至晶體管Gate端,負責每一列晶體管的開關,掃描時一次打開一整列的晶體管; Source Driver:當晶體管打開(ON)時,Source Driver IC才能夠逐行將控制亮度、灰階、色彩控制電壓透過晶體管Source端、Drain端形成的通道進入Panel的畫素中; 隨著4K/8K等高分辨率電視機逐漸滲透,提升對LDDI的需求LDDI廣泛
40、應用于電視面板等預計2025年8K TV出貨量超過450萬臺資料來源:集創北方(2017),華西證券研究所4K TV 面板IC解決方案資料來源:DSCC ,華西證券研究所332024年TV DDIC占比整體顯示驅動芯片30%依據Omdia數據,大尺寸顯示驅動芯片占總需求70%,而液晶電視面板所用驅動芯片占比大尺寸總需求的40%以上,預計到2024年TV DDIC占比整體顯示驅動芯片大約為30%。群智咨詢,2021年H1全球LCD TV面板出貨量為1.32億,同比增長3.2%,H1由于產能緊缺和宅經濟余熱供不應求,預計下半年隨著產能釋放及疫情恢復后供需關系逐漸緩解4K/8K TV逐步滲透,逐步滲
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%01020304050607080901002019年2020年2021年E2022年E2023年E2024年E全球DDIC出貨量(億顆)LCD TV出貨量(億顆)LCD占比(%)TV 合計占比(%)TV DDIC出貨量及占比預測(億顆,%)19Q121Q4 全球LCD TV面板出貨季節指數趨勢%22.00%22.50%23.00%23.
42、50%24.00%24.50%25.00%25.50%26.00%26.50%27.00%19Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q4資料來源:Omdia,華西證券研究所資料來源:群智咨詢,華西證券研究所34LDDI競爭格局競爭格局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以中國臺灣及韓國供應商為主 目前全球TDDI廠家主要有中國臺灣地區的聯詠、奇景光電、瑞鼎科技等,韓國三星、SiliconWorks等,目前國內包括集創北方等布局LDDI廠商依然份額較低; 從份額看,中國臺灣地區的聯詠占比最高(24.1%),其次為奇景和三星占比均為(14.2%),國內集創北方和奕斯偉占比相對較低分別為3.2%、2.0%2020年大型顯示驅動芯片市場份額中國臺灣地區韓國中國大陸地區資料來源:各公司官網 ,華西證券研究所資料來源:Omdia ,華西證券研究所全球汽車顯示屏快速增長全球汽車顯示屏快速增長352020年全球汽車顯示屏出貨量達1.
44、27億片,預計到2030年整體出貨量達2.38億片 依據Omdia數據,2020年全球汽車顯示屏出貨量為1.27億片,其中中控顯示屏出貨量為7380萬片占比最高達58%,電子儀表盤出貨量4680萬片,占比36.9%,位列第二; 預計到2030年,整體出貨量達2.38億片,其中中控顯示屏出貨量為1.23億片; 車載顯示屏供應商中天馬位列第一占比16.2%,其次為日本顯示器占比15%; 目前車載顯示屏多數為LCD液晶屏,未來OLED/MiniLED/Microled等技術預計會逐漸滲透0501001502002503002020年2025年2030年中控顯示屏HUD電子儀表盤電子后視鏡后排娛樂顯示
45、屏預計2030年全球汽車顯示屏出貨量達2.38億片2020年車載顯示屏供應商份額(%)深天馬, 16.20%日本顯示器, 15.00%AUO, 13.40%LGD, 11.70%京東方, 10.50%群創, 9.80%夏普, 5.80%IVO, 4.50%Century, 3.10%其他, 10.00%資料來源:Omdia ,華西證券研究所資料來源:Omdia,華西證券研究所36目錄目錄contents 顯示技術的發展歷程顯示技術的發展歷程 全球顯示驅動全球顯示驅動ICIC競爭格局競爭格局 LCDLCD顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行業分析 OLEDOLED顯示驅動顯示驅動ICIC行業分析行
46、業分析 A A股相關標股相關標的的 風險提示風險提示什么是什么是OLED DDIC?37顯示驅動芯片(Display Driver Integrated Circuit,簡稱DDIC) 主要功能:控制OLED顯示面板,配合OLED顯示屏實現輕薄、彈性和可折疊,并提供廣色域和高保真的顯示信號。同時,OLED要求實現比LCD更低的功耗,以實現更高續航 連接屏與AP(Application Processor),將AP圖像信息,通過DDIC顯示驅動芯片控制屏幕上的每一個像素點,最終在屏幕顯示圖像 目前高端旗艦手機搭載On-cell技術的AMOLED面板,由于AMOLED面板結構與驅動方式和LCD完全
47、不同, On-cell模式下觸控顯示同時工作會產生干擾, TDDI在AMOLED依然處于起步階段。資料來源:eet ,ee power,華西證券研究所智能手機OLED DDIC28nm OLED DDIC38OLED DDIC全球市場規模全球市場規模168823874308413077970500100015002000250030002020年2023年智能手機汽車OLED TV智能手表其他預計到2023年全球DDIC市場規模為27.71億美元2020 年 全 球 DDIC 市 場 規 模 為 19.37 億 美 元 ,20202023年CAGR 12.7%,2023年市場規模增長至27.7
48、1億美元。其中:5G智能手機換機周期,OLED加速滲透,手機為DDIC主要應用領域,預計到2023年手機DDIC市場規模為23.87億美元; 高端TV采用OLED屏幕后帶動DDIC市場增長,預計到2023年OLED TV DDIC市場規模為1.3億美元資料來源:OMDIA 2021年2月,華西證券研究所39智能手機智能手機AMOLED面板滲透率提升面板滲透率提升2021年AMOLED滲透率提升至39% 依據TrendForce集邦咨詢研究,2021年預計AMOLED機型比重大幅度提升至39%; a-Si /IGZO LCD機型需求依然強勁,預計全年比重僅微幅下滑至28%; LTPS LCD機型
49、比重則持續受到壓縮,預計比重將減少至33%,但其中LTPS HDLCD機型的規模有望逐漸增加AMOLED, 31%a-Si /IGZO, 29%LTPS, 40%2019年智能手機顯示屏分類(%)資料來源:TrendForce,華西證券研究所2020年智能手機顯示屏分類(%)AMOLED, 33%a-Si /IGZO, 30%LTPS, 37%2021年智能手機顯示屏分類(%)AMOLED, 39%a-Si /IGZO, 28%LTPS, 33%40智能手機智能手機AMOLED DDIC市場格局市場格局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驅動芯片市占率超50% AMOLED驅動IC領域,韓國公司處于領先地位,具備技術優勢。其中 Samsung LSI 2020年市占率超 過 50% , 三 星 顯 示(Samsung Display)的專屬供應商,美格納次之占比達24%; Silicon Works歷史上依賴于單一客戶LGD,未來爭取客戶多元化; 中國臺灣地區的Novatek(聯詠)和瑞鼎科技(Raydium)是 2020 年 中 國 面 板 廠AMOLED驅動芯片主要的供應