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全面屏之战爆发,TDDI芯片需求怒涨337%

2017年09月19日 新品速递 ⁄ 阅读 399 次
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每一次手机屏幕的变革,对于整个手机产业的影响是最大的,所带来的机会也是最大的。根据业界预测,2017年全球全面屏智能手机出货规模约为1.3-1.5亿部,渗透率达到10%; 2018年渗透率有望快速提升至超过30%;2020年预计高端机型基本全部搭载全面屏,全面屏手机有望达到9亿部,渗透率超过55%。据了解,国内一线手机厂下半年高端机种将一律采用TDDI与全面屏。

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全面屏渗透率快速提升

集创北方CEO张晋芳日前在“2017北京微电子国际研讨会/第三届京台面板显示产业高峰论坛暨显示控制芯片技术研讨会”上发表主题演讲时指出,全面屏的出现并非偶然,而是“窄边框”这一设计理念达到极致的必然结果。手机尺寸虽不断增长,但要达到手感舒适与便携性,只有窄边框、高屏占比才能实现更好的显示效果,因此窄边框一直是手机外观创新的重点。

全面屏在各供应链遭遇挑战

但全面屏也给手机产业链带来了全新的挑战,包括设计、制造以及工艺上的种种难点。具体问题如:听筒、前置摄像头的位置如何重新规划,如何解决正面生物识别的问题,如何应对面板因切割率降低而产生的成本问题,如何解决异形切割问题……凡此种种,是整个供应链需要面临的共同挑战。

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全面屏在各供应链遭遇挑战

以异形切割和生物识别为例,这就是全面屏遭遇的两个巨大挑战。

相较以往的直线切割,异形切割在全面屏边缘的切割朝向C角/R角,甚至U角(也称Notch)与圆形开洞,这使得切割设备与工法需要更新,以达到相对应的准确度与良率。对驱动IC而言,则需要针对异形切割边缘进行特殊算法处理,避免锯齿状突兀的显示发生,尤其在RGBW以及SPR显示屏上的算法更为挑战。此外,由于切割尺寸变大,预计每年将多消化一条6代线的产能,而且异形切割的良率损耗也是目前成本提高的原因。

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全面屏面临异形切割挑战

在高屏占比以及四边窄边框的趋势下,指纹辨识模组只能后置或侧置,但未来随着光学式以及各种新技术的演进,会朝向屏幕内置发展。目前,能取代电容式指纹的生物辨识技术有: 光学式、超声波、虹膜辨识、3D脸部辨识、声纹辨识和静脉辨识等等。但如果一一分析,就会发现:

● 虹膜辨识或是3D脸部辨识仍需在屏幕正面挖出U槽放置模块,对全平面的完整体验仍有缺陷 ● CIS光学式目前须与AMOLED屏结合,在强光以及干手指下的辨识能力也待加强 ●高通7月份发布的新一代超声波技术,号称可以突破1000um厚度之玻璃,水下辨识,穿透金属壳辨识 ● 最终的屏幕内置方案可以考虑TFT光学式,也就是将传感器与接收器置放于TFT阵列中,可做到任意区域指纹辨识。但因为此传感器在高分辨率下会占据TFT元件区,对高分率面板较不利。若传感器面积太小,感测能力与光电流也随之变小,在使用者体验上会是一大挑战。Micro LED由于其微型化LED的优点,容许较大区域可摆放传感器与接受器,使用者体验极佳,但Micro LED在巨量转移以及其本身的技术困难度反而会是这项技术可以量产普及的瓶颈。

TDDI需求在2017年集中爆发

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过去因 TDDI IC 单价偏高,导致整体In-Cell面板模组报价居高不下,但随着面板厂与IC设计厂商持续针对产品进行优化,TDDI IC降价速度加快,也可望加速提升整体In-Cell的渗透率。预计2018 年,In-Cell方案的渗透率将达37.6%,其中搭载TDDI IC的In-Cell产品比重也有机会提升至 22%。

据IHS统计,自2016年第二季度TDDI芯片开始快速成长,2017年将成长200%,整体市场达到1亿颗。预估到2020年,全球TDDI数量规模将达到6.54亿颗。而在2017 H2大中华区新开的18:9面板中,5成以上搭配TDDI,高阶机种超过6成。

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2017 H2大中华区新开面板分布

尽管全产业链都在面临着全新的挑战,但显示驱动芯片受到的影响是最直接的,以下四大趋势是其未来发展重点。

●速度与EMI干扰增加,采用C-PHY以降低频宽及Lane数 ●阻抗匹配,Lane内信号耦合,使得PCB/FPC设计难度变高,SI(Signal Integrity)仿真更为重要 ● C-PHY & D-PHY并存为现行主流,2018年后高端产品会以C-PHY为主 ● 高端带RAM产品,成本增加从而走向定制化

全面屏,集创北方TDDI弯道超车的机会

“我们在三、四年前就已经看到市场的走向,并开始着手研发TDDI相关技术。”集创北方副总裁Benjamin Zhou在接受媒体采访时表示,全面屏给手机产业链带来了全新的发展机遇,同样带给了包括集创北方在内的大陆驱动芯片企业巨大的市场机会。在这一轮转变当中,如果大陆驱动芯片企业能够快速跟上潮流,就有可能取得弯道超车的机会。

为了应对全面屏设计挑战以及触控显示驱动一体化技术最新的发展需求,集创北方日前推出了最新一代触控显示单芯片解决方案ITD(Integrated-touch-driver)ICNL9911。新一代ICNL9911支持18:9全面屏设计,支持a-Si HD面板,具有卓越的显示、触控性能,超低动态功耗可保证超长待机。

搭配内嵌式In-Cell面板,ICNL9911在前一代FHD ITD产品ICNL9920的基础上进行了持续改进,并重点针对a-Si减光罩方案的技术挑战进行了优化,实现了显示、触控1+1>2的效果,显示、触控性能均较分立式方案有了显著提升。

通过自有的低功耗架构设计,ICNL9911具有智能SD/GIP EQ功能,能够实现动态SD驱动控制,对各模块实现精细功耗管理,并在各种功耗模式下内置多种灵活的配置可供选择。在相同工作模式下,与业界同类产品相比,功耗显著降低。

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通过内建新一代显示算法,ICNL9911在色彩、对比度以及不同环境光下的画面显示,都有出色的表现。通过对局部对比度的自动调节技术,背光源维持原始亮度,而人物面部等细节特征得到了提升,从而达到HDR显示效果。

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此外,考虑到In-cell面板由于整合了触控传感器,工艺更为复杂,对面板良率提出了更高的挑战。为支持面板厂解决面板良率问题,ICNL9911内置了高效率、高灵敏的面板自测试功能,可辅助面板厂快速准确检测出面板不良并定位不良原因,保障面板厂的良率提升。

集创北方在2016年底推出了首款FHD ITD产品ICNL9920,此番之所以推出针对HD分辨率的ICNL9911,Benjamin Zhou解释说,在华为、OPPO、VIVO等一线厂商的未来产品规划中,HD分辨率手机的出货量仍达40%-50%以上,这非常符合集创的“产品金字塔”策略,即“永远为市场容量最大的部分提供最具性价比的产品”。2018年,集创北方还将陆续推出支持更高屏占比例的HD、FHD TDDI IC。

在工艺路线选择方面,ICNL9920、ICNL9911以及后续产品都将采用全集成In-cell工艺。因为相比混合式In-cell复杂的工艺,全集成In-cell技术降低了制造门槛,提高了生产效率,是各大面板厂的发展主流,极大缓解了目前显示屏紧缺的状况。

(邵乐峰)

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