LED 驱动芯片的发展趋势

2020-12-30 18:05

  LED 驱动芯片的发展趋势

  ①线性恒流方案带来高度集成化的 LED 智能应用

  线性恒流驱动是根据 LED 特性所开发的一种更简单、直接的全新驱动方式,可以省去部分磁性元件,减低了电磁兼容性的隐患,在稳定性、寿命方面要优于 传统驱动方式;在智能照明领域,线性恒流驱动方案在集成电路设计时就带有智 能调光端口,可以实现智能调光,更具备发展优势。

  ②LED 显示屏小间距趋势下,驱动芯片高度集成化发展

  在 LED 显示屏小间距化趋势下,随着灯珠间距的缩小,单位面积使用的灯 珠数目呈指数增长,LED 屏上需要放置更多的 LED 显示驱动芯片。驱动芯片要 突破尺寸缩小、电流显示均匀性好、芯片输出电流通道间相互串扰小、可靠性高 等一系列难题,在集成更多数量晶体管提升 IC 性能的同时,需将多个功能模块 封装在同一个 IC 里从而实现功能的多样化,形成高度集成化的驱动 IC 产品。

  ③LED 新应用场景不断拓展,驱动芯片发展多样化

  随着 LED 技术不断进步,催生了下游的新兴需求,LED 的智能化显示功能 可以应用到多种场景和电子产品中,包括汽车氛围灯、LED 透明广告屏,以及 智能音箱、智能闹钟等各种电子产品的阵列显示中。而且,随着 LED 显示屏小 间距化发展,LED 显示将实现电视领域的商用,并进一步进入可穿戴设备、显 示器、手机、扩增实境/虚拟实境(AR/VR)等消费电子领域。LED 的应用场景 不断拓展,LED 驱动芯片企业需要持续进行研发投入,多样化发展,以满足不 同产品的应用需求。

  ④国产化替代程度进一步提高,并将逐步实现优势技术输出

  LED 驱动芯片集成电路行业发展日趋成熟,国内整体技术水平已逐步赶上,国 内驱动 IC 企业在国际上竞争力显著提高,尤其是在高性价比方面有较大优势, 逐步实现 LED 驱动 IC 领域的国产化替代,完成 LED 驱动领域的自主可控进程, 并在国家“一带一路”战略的带动下,实现优势技术与产品的对外输出,进一步 提高国产 LED 驱动芯片在全球的竞争话语权。

  行业下游概况

  LED 被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积 小等特点,广泛应用于各种显示、指示、装饰、背光源、照明和城市夜景等场景。随着 LED 技术成熟和灯珠成本降低、性价比逐渐提高,LED 产品在各种下游应 用领域渗透率提升,我国 LED 市场规模持续增加。根据国家半导体照明工程研 发及产业联盟数据,我国 LED 市场规模自 2012 年的 1,920 亿元增长至 2019 年 的 7,548 亿元,年均复合增长率为 21.60%。

  LED 产业链无论从上游发光层外延、中游封装到下游应用,中国企业均处 于全球产业链的优势地位。据 GGII 统计数据显示,全球 70%以上 LED 应用产 品是在中国生产的,我国 LED 产业的自主可控程度较高,在国际贸易中具有较 强议价能力。

  发展前景

  LED 显示行业作为 LED 产业链的下游应用,经历了从单双色显示到全彩屏 的发展历程。后随着技术研发,P2.5 以下的小间距在全彩屏的基础上应运而生, 实现 LED 显示屏从户外走向室内场景的变革。需求端的增长是推动 LED 显示行 业发展的主要原因,行业发展始终围绕 LED 对其他显示方式需求替代这个关键 因素,小间距的出现实现了 LED 对室内 DLP、LCD 拼接屏的替代,伴随着成本 下降,小间距由专业显示领域向空间更广阔的商业显示领域渗透。小间距最初进 入军队、政府等专业显示领域,成本逐渐下降后进入商业化应用场景,体育、租 赁成为较早开启商业应用的领域,商显也成为最具前景的市场。

  在小间距基础上像素点间距的进一步缩小诞生了 Mini 和 Micro LED。目前 Mini LED 规模化应用主要为两个方向,一种是 RGB 直接显示,使用 Mini LED 可以实现更小尺寸更高分辨率的显示方案;另一种是使用 Mini LED 作为背光方 案,应用于电视、电脑显示器等。相较传统背光源,Mini LED 背光源具有发光波长更为集中、响应速度更快、寿命更长、系统光损失低等优点。加之背光所面 对的消费市场更加广阔,2019 年 6 月苹果 WWDC 已推出了类 Mini 背光的 32 英 寸 6K 显示屏 Pro Display XDR,有影响力的终端品牌厂商的尝试将有效带动产业 链布局,Mini 背光有望短期内实现规模化量产并商用。Mini RGB 于 2018 年实 现量产,目前可商用的点间距达到 0.9mm,P0.7 产品也已于 2019 年面世,从时 间进程来看,预计待 Mini 背光进入规模放量后,规模效应将实现 Mini LED 整体 成本下降,从而助推 Mini RGB 进入规模化商用阶段。根据 Ledinside 数据显示 预估小间距市场将在 2024 年有望达到 97 亿美金市场规模,复合增速达 30-35%, 而其中 Mini LED 有望达到 50-60 亿美元市场。

  Micro LED 是被产业链共识将成为下一代显示技术的核心方案,相比 LCD、 OLED 有突出优势,是 Mini LED 的升级版。Micro LED 相比 Mini LED,芯片尺 寸更小,点间距更密,未来预计将进入可穿戴、手机、电脑等小尺寸显示领域, 或成为当下流行的 OLED 显示技术的替代。目前,三星、索尼等技术水平全球 领先的厂商已有 Micro LED产品作为展品亮相,根据 LEDinside 预计,Micro LED 的商用将先于电视领域实现,而后进入可穿戴设备、显示器、手机、扩增实境/ 虚拟实境(AR/VR) 等消费电子领域,未来增长空间有望超过 Mini LED。