台湾地区LCD驱动IC产业遭遇垂直整合，集团化为必走道路

近十年来，随着LCD产业大举投资，技术及材料不断改良与创新，使得LCD面板价格越来越便宜，同时拥有更好的性能，有效拓展了LCD的应用领域，并快速取代CRT，奠定了平面显示器的主流地位，更带动整个产业蓬勃发展，终端市场欣欣向荣。在来自于终端消费者对LCD面板性能及价格的期望，以及LCD面板技术不断创新的驱使下，平面显示器驱动IC技术近年来有着长足的进步，加之来自晶圆厂充足的产能与先进制程的助力，无论是从产品规格还是供应量上都能完全满足市场需求，让LCD产业发展更是如虎添翼。

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台湾地区的LCD驱动IC产业正在全球舞台扮演着越来越重要的角色，根据工研院IEK日前发布的统计指出，在2006年全球前五大LCD驱动IC厂商的排名方面，三星仍以15.24亿美元营收及19%的全球市占率稳居冠军宝座，个中原因除了自家手持式产品采用的带动外，三星的产品线布局通吃大中小尺寸LCD驱动IC，亦是三星领先的原因。而紧随三星之后的就是台湾的联咏，该公司夺下亚军，另一家厂商奇景则位居全球第四。联咏和奇景的产品主要是以大尺寸LCD驱动IC为主。 LCD TV逐渐普及，驱动IC水涨船高 根据iSuppli的调查，LCD TV出货量在近年逐渐攀升，在售价持续下滑的刺激下，预估至2009年全球LCD TV出货总量将达7,700万台的水准，占全球电视机市场出货比重也将超过三成，LCD TV驱动IC的需求量亦水涨船高。台湾工研院IEK产业分析师杨雅岚指出，据统计显示，在显示器驱动IC(Driver IC)出货数量分布方面，驱动IC的主要应用仍以大尺寸面板为主，约占总出货量比重的五成，应用产品包括LCD显示器、笔记本电脑和LCD TV。其中显示器用的驱动IC仍占最大宗，约占大尺寸应用驱动IC 50%~60%的比重。 即便如此，最值得关注的还是驱动IC在LCD TV应用上的表现，随着LCD TV市场需求快速增加，将带动驱动IC 需求的大幅成长。此外为因应LCD TV大尺寸、高画质的要求，也将促使LCD TV对驱动IC用量的增加。总计应用在LCD TV的驱动IC出货数量，将由2005年的2,200万颗，大幅增至2009年的近8,000万颗，年复合成长率将高达38%。

预估至2009年全球LCD TV出货量将达7,700万台，LCD TV驱动IC的需求量亦水涨船高。JP8esmc

其次，市场预估HDTV(高清电视)会在今年成为主流，所需的驱动IC数量将增加50%，此外，液晶电视的全球出货量较去年有大幅成长，加上面板厂因彼此竞争激烈、需要生产更高规格与品质的产品，台湾第一大LCD驱动IC厂商联咏将因而受惠。事实上，随着微软Vista上市后，对多媒体影音效能的需求增加，带动宽屏幕LCD显示器及笔记本电脑的换机需求，主攻大尺寸LCD监视器的联咏，在换机需求自第二季开始带动下，一般预料其业绩在下半年将随之水涨船高。 应用多元，产品需求各有不同 针对大尺寸面板对驱动IC的需求趋势，奇景光电LCD设计中心经理蔡志鸿观察指出，就应用面着手，在笔记本电脑应用中，面板技术以TN模式为主流，诉求及竞争重点在于低价、省电以及高品质，所需的驱动IC主要规格为6bit、低电压(目前为12V，未来甚至降至9V)和高输出信道(已普遍使用642/720ch)，甚至调整模块制程缩小OLB(Outer Lead Bonding)pitch接近于37μm以搭配35mm宽度COF(Chip on Film)，以降低成本。另外，晶圆制程采用0.35μm甚至0.13μm制程。 至于台式显示器应用，面板技术以TN模式为主流，少部分为VA/IPS模式，市场诉求及竞争重点在于低价、快速液晶反应速度以及高对比度。所需的驱动IC主要规格为6bit，少部分为8bit、高电压(目前为13.5V，未来甚至提高至16V)、高输出信道(已普遍使用642/720ch, 未来更有960ch的应用)。晶圆制程采用0.35μm甚至更先进的0.13μm制程。随着源极驱动高信道发展，且日趋便宜，原采用源极驱动COG(Chip On Glass)制程的厂商，将逐渐转向COF；而栅极驱动部分，前两大面板厂已有GIP(Gate In Panel)量产实绩，且逐渐扩大规模，未来对栅极驱动的需求将日益减少。 接下来，便是最受瞩目的LCD TV应用，面板技术以VA/IPS模式为主流，少部分低端产品为TN模式，市场诉求及竞争重点在于低价、高性能、快速液晶反应速度以及高对比度。所需的驱动IC主要规格为8bit甚至10bit，低端部分为6bit；高电压目前为16.5V，未来需求甚至达20V；高输出信道，目前普遍使用414/480ch，未来将转向526/720ch；双帧频率(Double Frame Rate, 120Hz)已用于高端机种；高操作频率，特别是全高清(分辨率1920×1080)产品需求85MHz以上频率，目前已能提供135MHz。输入接口目前仍以RSDS为主流，随着120Hz及全高清的普及衍生对高操作频率要求下, Mini-LVDS将随之壮大。栅极驱动的需求重点在于高输出信道、低价、高品质等。在LCD TV大型化及高分辨率，面板需双边驱动及广视角改善下，如S-PVA 8 domain设计，需要栅极驱动数量为原来两倍。 中小尺寸手机独领风骚 其次在中小尺寸的应用方面，仍以手机为最主要的应用产品。随着手机市场的稳步成长，应用于中小尺寸的驱动IC出货预计将由2005年的14亿颗增长至2009年16亿颗的规模。事实上，随着手机、便携式产品显示功能的需求增加，与市场不断追求轻薄短小的趋势下，包括将暂存内存、直流整流等功能整合而成为一颗单芯片已是未来驱动IC发展的方向之外，手机用LCD驱动IC也将朝着微型化、低耗电与高分辨率的方向发展，例如，手机用LCD面板的影像分辨率不断增加，在这样的应用环境下，低耗电成为面板驱动的设计重点。 奇景光电蔡志鸿更进一步指出，除了手机使用中的节电设计，待机模式下的耗电也是设计的重要考虑因素。因为手机使用中约有超过90%的时间都处于待机状态，此时手机仅显示日期、时间、网络状态及电池信号等，但却需要整个屏幕来支持显示。对于如何设计出低功耗的要求，已经是这一阶段手机面板的设计工程师最大的挑战与课题。 在台湾地区驱动IC产业中，属于第一梯队的是联咏及奇景，分居第一及第二名，此两家LCD驱动IC的出货量便占有台湾地区总出货量的七至八成。敦茂则是第二梯队这个群组里的领先者。对于敦茂的发展，该公司总经理大鸠敏雄表示，第一阶段，也就是前五年，敦茂锁定大尺寸应用，现阶段则开始评估中小尺寸的应用，除了源极驱动及栅极驱动IC外，还涉及更多显示器所需的IC，例如电源IC亦是敦茂科技此阶段积极评估的产品。而面对中小尺寸市场同样的过度竞争，敦茂亦考虑能与中小尺寸面板厂商结成策略联盟。此外，敦茂亦计划进一步投入其它类型平面显示面板的IC组件开发与整合，如LED背光模块、电子纸等。 在中小尺寸领域，随着对于显示画质的要求，TFT逐步取代STN，中小尺寸LCD驱动IC厂商亦积极往STN的方向靠拢，例如硅创科技便极力发展TFT LCD驱动IC芯片。硅创发言人连政清指出，估计今年TFT LCD驱动芯片，将取代单色STN LCD驱动芯片，推动硅创今年业绩成长。硅创TFT LCD驱动芯片是自去年第四季开始小量出货，去年全年出货量约240万颗，目前大小尺寸面板驱动芯片产品都已齐备，其中大尺寸面板已通过华映认证，估计全年TFT LCD驱动芯片将成长至400万颗，较去年成长14%以上。硅创电子1998年于台湾新竹创立，是一家以液晶驱动功能为技术核心的IC设计公司， 专注于研发、设计及销售集成电路产品。主要产品包括SOC系统单芯片及LCD驱动IC。该公司目前已在台北、香港、深圳与上海成立服务据点。 竞争环境激烈 集团化为发展方向 对于整体产业生态的发展，蔡志鸿有相当精辟的分析，他表示，LCD产业投入者众多，经过激烈竞争后，成功的一线面板厂将握有资金及市场而持续成长，二线厂则将成长趋缓，因此未来主要驱动IC需求将来自一线大厂，据估计2006年前四大面板厂出货量约占整体TFT LCD出货量之72%，也正因为如此庞大的市场需求，为了保障供应、技术差异化以及降低材料成本的考虑，面板厂将更积极地进行上下游垂直整合，扶植自有体系的驱动IC设计公司。 另外，如同面板业大者恒大的趋势，大型驱动IC厂商占有大尺寸驱动IC绝大部分的市场，拥有完整之产品线、领先之产品规格及技术，以及规模经济所享有之充裕产能与议价能力，而没有这些优势的厂商，经营上将倍加艰辛。在未来驱动IC市场逐渐迈入成熟期后，厂商若要持续成长，需与领先的一线面板厂进行更紧密的策略合作，且进行更进一步的整合。 以奇景而言，该公司便在去年宣布，以5,000万美元的价格并购同行智宝科技(Wisepal Technologies)，以拓展其业务。智宝科技原为ODM大厂仁宝集团的一份子，专注于中、小型应用的显示驱动IC设计，并以手机面板厂统宝光电(TPO Displays)为主要供应对象。奇景期望通过这次并购强化中、小尺寸LCD驱动IC的供应能力，并巩固其在LCD驱动IC市场的地位。智宝的管理团队与包括50名工程师在内的设计团队也一并加入奇景的行列。 事实上，去年十二月以来各家面板厂商减产，LCD驱动芯片市场突然变天，且未来发展有待观察，在TFT LCD快速席卷市场下，笔记本电脑应用渗透率已接近100%，台式显示器渗透率已达80%，在IT应用中逐渐饱和，电视机市场因目前渗透率约27%，LCD TV还有大幅成长空间。再者，多信道输出驱动IC大幅采用，使得每片面板使用颗数减少，将导致驱动IC需求数量增长趋缓。加上晶圆厂提供8英寸甚至12英寸晶圆，提高了单位产出，并且搭配高端的0.25μm甚至0.13μm制程，缩小了驱动IC的裸片面积，这一方面满足了面板厂降低材料成本的需求，但另一方面也促使驱动IC的产值增长趋缓。 综合这些长期因素，加上部分LCD驱动芯片厂在去年底库存满手，而且面板市场须待今年下半年回暖，更凸显无集团背景支持的LCD驱动芯片设计公司所处的劣势，事实上，在面板厂垂直整合策略下，小厂商及后进厂商的空间更小，因此小厂商及新进厂商必须有特别的策略，方能成功突围，目前台湾许多身处第二梯队的LCD驱动IC厂商多纷纷寻求与LCD面板集团有进一步的联盟关系。 例如由台湾茂硅电子及夏普(Sharp)共同投资成立的敦茂，近期便传出与鸿海集团的群创光电将有更为密切的合作关系。对于这一传闻，敦茂的日籍总经理大鸠敏雄并不愿进一步证实，仅承认该公司与群创光电的关系的确日趋密切。不过，大鸠敏雄也表示，随着产业情势的变化，LCD驱动IC厂商的确有与LCD面板厂商联盟的必要。敦茂科技于2001年成立，主要产品包括应用于笔记本电脑、液晶显示器及LCD TV的TFT LCD驱动IC，以及应用于计算机周边、通讯、消费电子产品的STN LCD驱动IC。大鸠敏雄强调说，由于敦茂具有日资色彩，因此除了与台湾封测厂商合作外，更与日本封测厂商合作，如此可进一步保证敦茂LCD驱动IC的优良技术及品质。 技术精益求精，“五高一多”为重点方向 对于LCD驱动IC这个产业生态的发展，预料也将朝大者恒大和集团化的方向发展，至于在技术方面，奇景光电蔡志鸿则以“五高一多”说明LCD驱动IC的发展重点。首先为高电压(VDDA)发展，不论是面板快速反应速度的需求，还是双帧频率运作下搭配更高反应速度以改善液晶面板为人诟病的拖尾问题，都需要更高电压的驱动IC。展望未来，下一阶段TN模式液晶需求将由目前13.5V提高至16.5V；而VA/IPS模式液晶需求更由目前14V提高至18V。高电压的驱动IC除设计本身外，最重要的是晶圆厂高压制程的能力，而这方面的提升，需仰赖IC设计与制程充分合作，才能提升整体良率与可靠度，直接受其影响的是供应能力与成本。 第二个重点是高色深(Color Depth)发展，为提供消费者高画质影音的享受，同时也借助规格差异化摆脱竞争对手，电视机品牌厂商将卯足全力教育消费者高色深的好处以带动需求。相对于IT面板主流为6bit，电视面板主流为8bit，而10bit驱动IC则渐露头角，近来获得面板厂大幅度使用于32寸以上的产品，特别是具有全高清分辨率的机种。这主要是因为驱动IC厂商采用新颖的设计方式，让10bit驱动IC裸片面积仅比8bit的驱动IC多一点点，在成本增加有限的情况下，却可带来更大效能，面板厂乐于导入到高端电视机种中。另外，下一阶段是开发12bit或13bit的驱动IC，利用增加的位元进行RGB个别Gamma曲线控制，以呈现更真实的颜色及改善色偏现象。 第三，高帧频率(Frame Rate)亦是不可忽视的重点。为改善液晶面板Hold Type先天性拖尾问题，系统厂商、面板厂商以及驱动IC厂商一起合作Double Frame Rate技术，于两画面间插入补偿画面，若插入黑画面则称为BFI(Black Frame Insertion)；若插入灰画面则称为GFI(Gray Frame Insertion)；另外也可以插入复制后的相同画面，或是经过向量运算后插入补偿画面，此称为MEMC(Motion Estimation Motion Compensation)。通过采用以上不同技术让动态画面更为清晰。在120Hz频率产品商品化后，下一阶段则是挑战240Hz。 第四，在高操作频率(Clock Frequency)方面，高画面频率及分辨率的增进，使驱动IC必须以更快速度传输资料，也就是IC需有更高的位传输率。分辨率从WXGA提升到WSXGA+，甚至于WUXGA；画面操作频率需求由60Hz提高至75Hz，甚至120Hz，RSDS操作频率仅85~95MHz不敷使用，将带动下一代主流输入接口发展，以提供更快的操作频率。 最后，则是无可避免的挑战，亦即对于高温(Thermal)的解决办法。在单位面积输出信道的增加以及高操作频率的发展下，伴随而来的IC高温产生的问题, 成了迫切需要解决的课题。解决方式分为两个方向，一是减少晶粒热的产生，另一方面则采用高散热的封装方式。欲减少晶粒热发生，需使用低热的组件设计，各家设计方式不尽相同；封装散热则是贴附散热片来达成。 在技术的发展上，除“五高”外，还有“一多”，亦即多输出信道(High Channel)发展。激烈的面板价格竞争下，面板设计尽量减少驱动IC数量，以降低成本。驱使IT面板用的6bit驱动IC，由原有384/480ch逐渐转为642/720ch，下一阶段则是开发960/1026/1080ch。届时，晶粒大小将趋于极限，降低成本的焦点将转向封装材料及测试。而LCD TV所用8bit甚至10bit驱动IC，由原有414/480ch逐渐转为516ch后，下一阶段则是导入720ch。达此高峰后，发展重点则是再缩小晶粒面积，同时需考虑散热问题。 进入门槛高，经济、资本及技术缺一不可 对于LCD驱动IC的未来发展，根据台湾地区工研院IEK的数据显示，由于芯片平均价格持续下跌，LCD驱动芯片的产值增长，估计今年至2009年将逐渐趋缓，今年产值将成长至86.2亿美元，年成长仅8%，不过出货量将持续成长，由去年的51.5亿颗，成长17%达到今年的60.1亿颗，其成长主要是由液晶电视驱动IC成长所带动。 液晶电视驱动IC出货去年约4.9亿颗，营收约为5.3亿美元，估计到2009年出货量将成长至13.8亿颗，至于营收则由于芯片单价下跌，到2009年估计将小幅成长至12.9亿美元的水准，2006年至2009年液晶电视驱动芯片出货量与营收，年复合成长率高达51%与41%。 另外，中小尺寸LCD驱动IC已成为主流，去年中小尺寸TFT驱动IC出货达9.3亿颗，占中小尺寸LCD驱动IC市场比重约五成，估计到2008年出货量将达14.4亿颗，占中小尺寸LCD驱动IC市场比重，届时将达到67%。整体而言，平面显示器用驱动IC是一个竞争激烈、低毛利、但在显示器中却占有关键性地位的器件，需要经济规模的资本密集及技术密集条件，所以如何在两者上保持领先，是关乎驱动IC厂商可否生存下来的重要议题。