TFT-LCD驱动IC市场分析.doc

TFT-LCD驱动IC市场分析前言2000年真是LCD驱动IC热热闹闹的一年。日韩大幅扩产LCD面板台湾厂商面板产能逐渐开出对驱动IC需求日益增加99年底开始缺货的驱动IC更是雪上加霜。市场需求明显使LCD驱动IC已逐渐成为受到业界嘱目的明星产业。一、LCD驱动IC的关键技术问题1、液晶显示器显像原理2、驱动IC驱动方式3、高频高压模拟设计不易TFT-LCD要表现出彩色是靠红绿蓝三个子像素浓度（色阶）的组合。浓度的控制是由Source驱动IC输入电压信号决定。计算机图形的彩色浓度是指每个像素包含彩色信息的数据位数量随着数据位的增加彩色的数量也随之增加。为了在TFT-LCD上表现CRT的效果就必须有足够的灰度等级来获得1600万多种彩色。目前是用8bit储存色调控制每个子像素有2的8次方等于256个色阶三个子像素合成一个像素的颜色256×256×256＝1670万个颜色。所以Source驱动IC根据图形控制器送出的8位数据调整输出的电压因此在设计上比较困难。数字IC只用于处理1和0其中的晶体管只要能够区分开与关的状态作为开关使用即可不需做到太精确。但对于Source驱动IC来说对电压和电流的控制就要精确的多这关系着LCD的穿透率（即亮度）若不同的输出点其电压差超过一定的规格则可看到显示画面不均匀的现象。而欲达此规格不仅制造工艺上要有一定的稳定度也需要相当的IC设计技术。如前所说模拟的东西就是要靠经验。Gate驱动IC的设计难度就不若Source因为对于电压和电流要求不那幺严苛。但为求对比明显Gate驱动IC输出的电压要够大才能使液晶分子扭转的够快因此其所承受的电压高达40伏特。而在LCD显示面板尺寸持续增加同时对于显示品质越来越重视的情况下Gate驱动IC的设计与制造难度会增加。4、产品品质为关键单凭低价不易成因此关于LCD驱动IC重要的不是能不能work而是显示的品质如何。具有设计驱动IC能力并不难但是要能通过客户的验证才是最关键的。很多IC放在密闭的机壳里效能的差异并不是很明显因此只要堪用价格便宜还是有人买。但驱动IC显现出来的效果好坏是很明显能够区分的一台8、9百美元的LCD监视器如果因为这一颗4美元的驱动IC而不为市场所接受是怎幺算都划不来的。所以新进业者在刚开始产品品质还不稳定时想要利用低价抢进市场的方式是不太容易的。液晶显示器显像原理图二、LCD驱动IC技术的发展趋势1、模拟高压制造工艺难觅产能2001年可望改善99年开始台湾LCD产业在厂商大规模投入下产值成长幅度相当惊人。但是关键的驱动IC完全仰赖进口货源。同时从99年初开始全球驱动IC就已传出供货吃紧的警讯台湾业界当然不会忽略这样的市场商机不过一直到2000年都还没有什幺成果的原因一个是设计的问题：LCD驱动IC是模拟设计台湾缺乏模拟设计的人才另一个原因便是台湾的代工业者也缺乏驱动IC所必备的高压制造工艺。1.1Gate40伏特Source10伏特一般数字只要3伏特全球LCD驱动IC会缺货的原因除了LCD面板成长超乎预期主要还是由于高压制造工艺的产能不足。一般数字IC中晶体管设计的处理电压只约3伏特如果电压高到40V就会造成短路的现象。Gate驱动IC需要承受高达40伏特的电压闸极和隔离层的厚度需要增厚因此对于离子植入的深度要求较高制造工艺必须重新调整或购入新的设备。而Source驱动IC电压的要求虽然不像Gate但也需10伏特左右。比较麻烦的是Source输出的是复杂模拟的离散电压IC各晶体管承受的电压不同制造工艺参数也必须经过一番调整。刚好2000年上半遇到半导体景气畅旺代工产能吃紧。高压制造工艺和原本数字产品的制造工艺相差颇大要调整的参数太多。加上驱动IC对台湾而言是一个新产品还需要经过试产阶段因此没有份量或特殊背景的IC设计业者很难获得下单的机会。Gate驱动IC需要承受高电压制造工艺多在1微米以上因此多以5英寸和6英寸厂生产。Source驱动IC目前多以6英寸晶圆0.5微米制造工艺生产。也有厂商计划以8英寸0.35微米或0.25微米制造工艺生产。虽然线宽越小生产的晶粒就越小可以降低成本和提高良率但驱动IC的输出脚位达2、300百脚晶粒上接点（pad）的配置也使的晶粒缩小不易。加上驱动IC为模拟产品线宽缩小不像数字IC只需考虑物理性质的变化整个数值都需重新计算等于重新设计一般因此如德仪（TI）等原本就以6英寸厂生产的厂商并不打算改以8吋厂来生产驱动IC。1.2台湾13座6吋以下晶圆厂6座厂生产驱动IC目前台湾6英寸以下晶圆厂共有13座唯一的4英寸厂是大王的一厂。5英寸厂有4座分别是汉磊一、二厂（原合泰）华隆一A、一B厂及华邦一厂。而6英寸厂则有8座包括旺宏一厂、茂硅一厂