走进“芯”时代系列深度之六十八“显示驱动”：显示驱动芯片，面板国产化最后一公里

华金电子团队：分析师孙远峰/王海维 SAC NO：S0910522120001SAC NO：S0910523020005 2023年9月24日 面板产业替代最后一环，驱动IC全产业链配套发力 ➢面板产业加速转移，驱动IC全产业链配套发力：近年来国内面板产业链日益成熟，产业加速转移至国内，而驱动IC作为面板产业链最关键的环节，设计、制造与封测配套环节均依然处于起步阶段。具体数据看：（1）LCD面板，中国大陆LCD面板环节占比超60%，但在DDI设计环节占比低于25%，封测环节比例则更低；与中国大陆情况完全相反，中国台湾在面板环节占比较低，而DDI设计和封测环节占比较高，均超过50%；(2)OLED面板，韩国在OLED面板各个环节具备充分的话语权，OLED面板占比超70%，中国台湾则配套韩国供应链在封测环节占比超过50%，中国大陆OLED面板环节占比超25%，而在DDI设计以及封测环节占比则较低。面板产业链环节中，面板厂决定了显示驱动IC的需求，而晶圆代工厂的产能则代表了供给，我们认为随着LCD与LOED面板国产化率的逐年提升，有望加速国内驱动IC全产业链的配套以匹配其需求，预计各环节国产化率与面板环节匹配。 ➢设计环节：智能手机用AMOLED DDIC设计环节亟待突破，与2023年Q1相比，23年Q2单季度三星AMOLED智能手机面板出货量环比下滑1.4%，市场份额下跌至50%，主要系越来越多品牌订单量转向国产面板厂商；维信诺23年Q2份额提升至9.6%，主要系与华为、荣耀等头部品牌客户深度合作，订单稳定；代工环节，当前国内以晶合集成和中芯国际为主，从制程节点看，中芯国际DDIC类产品以55nm和40nm为主，晶合集成从2022年的制程分类看以90nm和110nm为主，随着晶合集成和中芯国际的扩产，国内在面板显示驱动IC环节有望进一步加强在全球范围内的话语权；封测环节，目前国内主要供应商为颀中科技和汇成股份，积极扩产以加速国内产业配套，短期受益于稼动率提升，中长期则充分受益于国产供应链配套份额的增加，汇成股份公开资料显示2023年Q3稼动率处于较高水平，订单能见度约2-3个月，以现有客户订单指引来看Q4稼动率有望继续保持相对较高水平。 ➢从价格弹性和景气度角度看，上一轮景气上行周期中，智能手机面板显示驱动IC价格弹性整体高于中大型尺寸；从绝对值ASP看，智能手机整体价格比中大型尺寸价格高，在智能手机中FOLEDDDIC价格居首位，在2021Q4单颗ASP涨价至7.8美元；年初至今，唯有TVLDDI价格显著复苏并超过20Q4水位，主要受益于大尺寸面板价格的持续上涨。 【相关受益】晶合集成，汇成股份，颀中科技，通富微电，韦尔股份，新相微，天德钰等； 【产业相关】：集创北方（未上市），奕斯伟（未上市），云英谷（未上市）等风险提示：市场需求低迷、产品竞争激励等带来的行业与市场波动风险，国际贸易摩擦风险，新技术、新工艺、新产品无法如期产业化风险。 把握半导体周期底部 TFT-LCD &AMLOED ➢市场主流的显示驱动IC包括LCD显示驱动芯片（LCD DDIC）、触控显示整合驱动芯片（TDDI）和OLED显示驱动芯片（OLED DDIC）三种类型。 ➢显示原理上LCD与AMOLED均通过施加不同程度的电压到每个像素的晶体管和存储电容上进而构成显示画面，区别在于TFT-LCD是通过背光单元（Backlight）发光，由液晶控制打开关闭，然后透过不同的RGB彩色滤光片从而实现灰阶色彩变化；AMOLED则是自发光，通过RGB不同的发光体显示组合来显示不同颜色。 目录 面板显示驱动IC——基本概念 ➢受应用场景、客户需求的影响，不同尺寸显示面板在现实驱动系统解决方案商侧重有所不同，其中： ✓中小尺寸：显示设备对轻薄便携和功耗有较高的要求，通常采用整合型显示驱动方案；✓大尺寸：显示设备需要多颗显示驱动芯片同时进行驱动，采用分离型显示驱动解决方案成为业内主流选择 面板显示驱动IC——工作原理 ➢完整的显示驱动芯片解决方案一般由源极驱动芯片（Source Driver）、栅极驱动芯片（Gate Driver）、时序控制芯片（TCON）和电源管理芯片组成。其中，✓源极驱动芯片、栅极驱动芯片统称为显示驱动芯片（Display Driver IC，简称“DDIC”），主要功能是对显示屏 的成像进行控制，它通常使用行业标准的通用串行或并行接口来接收命令和数据，并生成具有合适电压、电流、定时和解复用的信号，使屏幕显示所需的文本或图像✓时序控制芯片：可以看做是显示器的“CPU”，它主要负责分析从主机传来的信号，并拆解、转化为Source/GateIC可以理解的信号，再分配给Source/Gate去执行，T-CON具有这种功能是因为T-CON具备Source/Gate没有的控制时间节奏的能力。 面板供应链格局 面板产业加速转移，显示驱动IC最后一公里 ➢LCD面板：中国大陆LCD面板环节占比超60%，但在DDI设计环节占比低于25%，封测环节比例则更低；与中国大陆情况完全相反，中国台湾在面板环节占比较低，而DDI设计和封测环节占比较高，均超过50%； ➢OLED面板：韩国在OLED面板各个环节具备充分的话语权，OLED面板占比超70%，中国台湾则配套韩国供应链在封测环节占比超过50%，中国大陆OLED面板环节占比超25%，而在DDI设计以及封测环节占比则较低。 全球面板显示驱动IC市场规模 ➢2021年以前，面板驱动IC从出货量与市场规模视角看均属于稳定增长的行业； ➢2021年市场规模超140亿美元，同比增速超65%，而出货量仅增长个数，因此基本来自价格弹性，主要是源于产能紧张，而驱动IC作为附加值较低的品种受到排挤，产能极度紧缺下带来价格高涨；但我们预判，经过上一轮缺货后供需关系渐稳，随着晶合集成的有序扩产，预判价格弹性低于上一轮景气高点，我们预计设计行业长期毛利率在25%~30%左右； ➢预计未来面板显示驱动IC出货量随着各类显示器分辨率提升出货量有望逐年增加，基于价格基本维持，则市场规模我们预计稳中有增。 全球面板显示驱动IC—出货量分析 TV/NB/MNT占出货量比例超50%，智能手机和汽车占出货量25%。 全球面板显示驱动IC—价格分析 ➢上一轮景气上行周期中，智能手机面板显示驱动IC价格弹性整体高于中大型尺寸；➢从绝对值ASP看，智能手机整体价格比中大型尺寸价格高，在智能手机中FOLEDDDIC价格居首位，在2021Q4单颗ASP涨价至7.8美元；➢年初至今，唯有TVLDDI价格显著复苏并超过20Q4水位，主要受益于大尺寸面板价格的持续上涨。 目录 分辨率提升，催化大尺寸DDI需求 ➢常规IC设计下，对IC用量影响最大的因素就是分辨率，随着4K/8K等高分辨率电视机逐渐渗透，提升对LDDI的需求：➢根据颀邦科技材料：✓FHD(1920*1080)需要10颗DDI； ✓4KUHD（3840*2160）需要20颗DDI；✓8KUltra HD (7680*4320)需要40颗DDI；➢依据Statista数据，2023年全球TV出货量为1.99亿台，创15年以来新低，虽然电视整体销量低迷，但高清视频需求不断 推高4K电视销量，依据日本电子信息化技术产业协会（JEITA）数据，预计4K电视机占比在2026年超过70%。 大尺寸面板驱动IC，本土化加速 2022年奕斯伟/集创北方/海思分别占比6.7%/6.3%/4.2%，合计17.2%；大尺寸以中国台湾和韩国为主，联咏位列第一，中国台湾合计占比超55%，韩国占比超25%； NB中国台湾厂商主导，国产驱动IC比例较低 ➢NB分辨率以HD和FHD为主，驱动IC用量相比电视机和显示器相对较少； ➢由于NB注重功耗、画质以及COG设计等特点，提高了驱动IC的技术门槛，目前由中国台湾厂商主导，国内突破比例极低。国内头部厂商主要为集创北方，市场份额占比为1.4%；我们认为随着国产面板厂商积极导入本土供应链，NBDDIC国产化率预计会逐渐提升。 TDDI渗透车载等领域，国产化率逐渐提升 ➢触控显示整合驱动芯片（TDDI）是将触摸屏控制器集成在DDIC中的技术，原有的双芯片解决方案采用分离的系统架构，将显示驱动芯片与触控芯片分离，存在出现显示噪声的可能；➢TDDI采用统一的系统架构，实现了触控芯片与显示驱动芯片之间更高效的通信、有效降低显示噪声，更利于移动电子设备薄型化、窄边框的设计需求；➢TDDI应用从手机领域逐渐渗透至车载、平板电脑等领域。 双芯片解决方案 TDDI的架构优势加速原始设备制造商的采用，节约成本 TDDI渗透车载等领域，国产化率逐渐提升 ➢在显示屏内部嵌入触摸传感器功能，能使屏幕变得更加轻薄；➢成本显著优化； TDDI渗透车载等领域，国产化率逐渐提升 中小尺寸以中国台湾和国内厂商为主，联咏位列第一；集创北方/豪威分别占比19.9%/10.8%。 OLEDDDIC快速渗透，本土面板厂崛起 ➢OLEDDDIC渗透率提升：OLED面板由于自发光，没有背光层及液晶层可以更薄，同时不需要层层滤光可以做到更亮，随着国内AMOLED面板产能持续释放以及向低阶产品市场的渗透，AMOLED面板需求有机会开启增量通道，预计2023年OLED面板手机渗透率超过50%； ➢目前智能手机搭载On-cell技术的AMOLED面板，由于AMOLED面板结构与驱动方式和LCD完全不同，On-cell模式下触控显示同时工作会产生干扰，TDDI在AMOLED目前尚未渗透；➢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。 OLEDDDIC快速渗透，本土面板厂崛起 ➢2022年全球AMOLED智能手机面板出货分地区来看，韩国地区份额占比70.7%，国内厂商出货份额占比29.3%，国内占比相比2021的20.3%增加9个百分点，份额快速攀升；➢与2023年Q1相比，23年Q2单季度三星AMOLED智能手机面板出货量环比下滑1.4%，市场份额下跌至50%，主要系越来越多品牌订单量转向国产面板厂商；维信诺23年Q2份额提升至9.6%，主要系与华为、荣耀等头部品牌客户深度合作，订单稳定；➢根据Omdia数据，2023年随着AMOLED的加速渗透，DDIC预计出货量有望同比增长14%到11.6亿颗，其中智能手机出货量占比位列第一，预计2023年出货量为7.17亿颗，显著高于其他应用领域。图：2022年和2023年Q1/Q2AMOLED智能手机面板份额(%)图：2023年AMOLEDDDIC各领域出货量及增速（亿颗，%） 目录 DDIC代工环节—制程节点 ➢在代工环节，DDIC所需的制程节点范围为28nm至300nm。不同终端应用对制程存在着差异，可概括为以下三点： ➢按照下游应用来看： ✓NB等IT和TV工艺节点为110~150nm；✓LCD智能手机集成类TDDI制程段在55nm~90nm；✓AMOLED驱动IC的制程段较为先进为28nm~40nm。 ✓面板分辨率越高，制程要求也越高；✓TDDI制程要求高于DDIC；✓OLEDDDIC制程要求高于LCD DDIC。 DDIC代工环节—制程节点 DDIC代工环节—代工格局 ✓晶圆代工以中国大陆和中国台湾为主，2021年晶合集成显示驱动代工市占率为21.5%；“一超（中国台湾）两强（韩国和中国大陆）”格局形成。 ✓从制程节点来看，由于大/中尺寸面板所需芯片数量较多，其所使用的90nm及以上制程DDIC占全球DDIC市场主要份额，2020年占比约80%； ✓随着分辨率的提升、AMOLEDDDIC加速渗透