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LED顯示屏需求持續增長 驅動IC價格穩中有降

中國視聽網資訊 更新時間:2011-4-29 8:55:23  編輯:葉子  [ ]     手機訪問

    led顯示屏市場可分為固定式和可拆卸式兩種。目前最紅火的led顯示屏市場是中國各地常常舉辦的歌星演唱會,這類活動通常在大型體育館或廣場舉辦,它對可拆卸led顯示屏的需求很大,因為這類活動通常是暴利,其門票收入與搭建一個大尺寸led顯示屏相比,遠不是一個數量級,因此主辦方通常希望搭建一個大屏幕led顯示屏來煽動整個會場觀眾的熱情。

 

    點晶科技董事長金際遠指出:“雖然歐美日韓也有一些歌星演唱會,但相對來說沒有中國大陸市場的多,因此中國大陸娛樂市場對led顯示屏的需求也高過歐美市場。”

 

    高速公路上和機場航站樓里的led顯示屏是公共宣導性應用市場,它是固定式的。歐美高速公路、火車和汽車市場也有一些對led顯示屏的需求,但相比較而言,中國大陸在這些應用市場上的需求發展得比較迅速,因此對led顯示屏的需求量也明顯比歐美市場大很多。

 

    還有一塊是跟著市政建設需求而來的,如政府高新技術園區建設項目,它基本上跟經濟考慮沒什么關系。總的來看,公共建設、宣導和娛樂市場對led顯示屏的需求較大。

 

    金際遠表示,目前經濟上比較發達的歐美、日韓市場對led顯示屏的需求趨于平緩,但日本可能是例外,因為日本地震和海嘯會產生高速公路、機場等重建需求,而這肯定會引起對led顯示屏需求的增長。中國大陸經濟活動近年來比較頻繁,對led顯示屏供應商來說中國大陸市場是非常有機會的。臺灣今年商業用led顯示屏市場不會有多少增加,但交通宣導用led顯示屏將有一些增長。中國大陸目前led顯示屏市場正在蓬勃發展,目前已占到全球市場份額的一半以上(60%),今年增長率將取決于中國政府推動的重大工程項目進度。

 

LED驅動芯片可分為通用芯片和專用芯片

 

    基本上,led顯示屏的原理為像素點采用LED,將許多LED以點陣方式排列起來,構成LED數組,進而構成led顯示屏。通過不同的LED驅動方式,可得到不同效果的圖像。因此驅動芯片的優劣,對led顯示屏的顯示質量有著重要的作用。LED驅動芯片可分為通用芯片和專用芯片。

 

    通用芯片一般用于led顯示屏的低端產品,如戶內的單、雙色led顯示屏等。最常用的通用芯片是74HC595,具有8位鎖存和三態輸出功能。每路最大可輸出35 mA的電流。一般IC廠家都可生產此類芯片。由于LED是電流特性器件,即在飽和導通的前提下,其亮度隨著電流大小的變化而變化,不是隨著其兩端電壓的變化而變化。因此,專用芯片的一個最大特點是提供恒流源。恒流源可保證LED的穩定驅動,消除LED的閃爍現象。

 

    至于led顯示屏的專用驅動芯片則具有輸出電流大、恒流等基本特點,比較適用于要求大電流、畫質高的場合,如戶外全彩屏、室內全彩屏等。led顯示屏專用芯片的關鍵性能參數有最大輸出電流、恒流源輸出路數、電流輸出誤差和數據移位元時鐘等。

 

驅動IC發揮關鍵作用 但占成本比例極低

 

    在led顯示屏的構成中,驅動IC扮演極為關鍵的角色,然而所占成本比例卻極低。聚積科技市場部經理林益勝便指出,去年全球led顯示屏市場營收超過10億美元,但LED驅動器成本只占整個led顯示屏BOM成本的4-5%。至于市場規模將持續增長,相較于去年全球led顯示屏驅動器出貨量超過3億顆,今年則預計將超過10億顆。聚積科技為目前led顯示屏市場上最主要的驅動器供貨商。

林益勝表示:“之前led顯示屏驅動器的主要供貨商為東芝(Toshiba),但現在聚積已超越東芝,我們的市場占有率高達65%,預計今年更有望突破70%。聚積目前在中國市場的主要競爭對手已由東芝轉變為中國本地業者,例如深圳明微電子等。”

 

    面對價格競爭更為兇猛的市場態勢,林益勝強調聚積的特色就在于非常專注,鎖定led顯示屏驅動器芯片的研發生產,連LED控制器皆未切入。再者,無論客戶規模大小,我們皆一視同仁地提供技術支持服務,例如,由于LED本身會出現光衰和老化問題,使用一段時間以后的led顯示屏(特別是大尺寸屏)皆需進行亮度和色度校正,而這需使用昂貴儀器才能達成,目前市場上僅有聚積為客戶提供此一服務。

 

強調均勻性與亮度的一致性

 

    就led顯示屏的特性發展來看,亮度一致性是很重要的質量指針。基本上,led顯示屏的亮度一致性是由LED特性的一致性和驅動電流的一致性所決定。針對此,士蘭微LED顯示驅動產品經理陳幫勇表示,該公司的led顯示屏驅動及控制IC非常注重驅動電流的一致性,同一顆IC的通道間電流離散度小于±2%,不同IC的通道間電流離散度不超過±3%。他進一步表示,利用士蘭微在IC設計領域多年的技術積累,在芯片的線路設計上都充分考慮了通道間的高度匹配,保證了同一芯片不同信道間的電流一致性。

 

    陳幫勇進一步指出,士蘭微的led顯示屏驅動及控制IC主要面向中高端應用領域,相當強調產品的可靠性,依托全資子公司士蘭集成電路有限公司的專門用于開發功率器件和電源管理IC的工藝平臺,得以設計出高性能及高可靠性的驅動芯片。他強調,高性能指針是吸引客戶的關鍵,高可靠性更是留住客戶的法寶,士蘭微的led顯示屏驅動及控制IC逐步贏得客戶的信賴,在led顯示屏領域的市場占有率正處于穩步上升態勢。

 

    士蘭微目前主推的led顯示屏驅動及控制IC有SD16739,SD16749和SD16759。其中,SD16739是通用芯片,該芯片在關鍵性能指針上有著卓越表現,其恒流源輸出響應時間小于30nS,用于級聯通信的串行數據輸出端口內置延時單元,可以避免芯片級聯通信時發生保持時間不夠引起的時序問題,恒流源端口耐壓可達20V以上,可承受電源上大幅度的毛刺電壓,整芯片可耐4KV以上的靜電沖擊,具有極高的可靠性。SD16739已經批量供貨。

 

    SD16749則利用專利技術,在SD16739的基礎上做了一些創新和改進,在具備SD16739的優點之外,SD16749可以大大提升led顯示屏的刷新率,并使亮度利用率接近100%,SD16749還提供了令業界非常頭痛的殘影問題的解決方案。目前SD16749也已經批量供貨。

 

    至于SD16759則在SD16749的基礎上添加了LED開/短路檢測、芯片過熱檢測、通信線路檢查、電流程序化控制等便于系統使用和維護的實用功能,SD16759還在全電流范圍內將恒流端口電壓降低到0.5V以下,并提供了電源電壓最小化的系統功耗解決方案,是低功耗方案產品,目前SD16759已經開始出樣。

 

    士蘭微的led顯示屏驅動及控制IC目前月產能為2-3KK,產能將會隨著市場占有率的進一步增長而作出及時的擴大。由于士蘭微備貨充分,一般收到訂單一周內就可交貨。士蘭微的led顯示屏驅動及控制IC目前月出貨量可達2KK,國內已有數十家客戶在批量使用。陳幫勇表示,由于中國是全球led顯示屏的制造大國,占據全球80%的出貨量,作為本土IC企業,士蘭微無疑占據了地利,士蘭微主要布局國內led顯示屏的中高端應用領域。

 

    由于人眼對led顯示屏上各像素點的顏色偏差較敏感,因此通常要求LED驅動器各輸出通道的輸出電流具有較高一致性。點晶科技董事長金際遠指出:“通道輸出電流一致性取決于用戶市場對顏色精準度的要求,一般標準要求是±3%,這也是點晶LED驅動器目前的水平,我們并計劃下一代產品要將電流精準度提升到±1%以內。”理論上,0.4%的精準度可以達到人眼對顏色分辨的極致要求。

 

    再者,LED照明用驅動器是靜態驅動,其輸出電流范圍不是很大,強調的是在某個電流水平上提供高精準度。但led顯示屏用驅動器是動態驅動,它要求在一個更大的輸出電流范圍內都要提供高精準度,特別是在很小的電流(如1-2mA)時,仍要提供很高的電流精準度,這是led顯示屏驅動IC業者必需持續克服的挑戰。金際遠并強調,點晶在led顯示屏市場上已運作十五年,具有許多Know-How,如led顯示屏整體亮度調節技術等,這是我們很大的競爭優勢之一。點晶科技的目標市場是對質量要求比較高的高端應用市場,采取薄利多銷策略,去年出現50%的成長率,高過市場的平均成長,點晶目前的交貨周期為2-3個月。

 

提高刷新率 降低功耗

 

    整體而言,隨著led顯示屏的逐漸普及以及數碼技術的不斷提升,對畫質的細膩程度和拍攝效果提出了越來越高的要求,高可靠性、高亮度均勻性、高灰度等級、高刷新率、無漏光無殘影等特性是目前綜合評價一塊led顯示屏檔次的最常用指標。另外使用方便、便于維護、降低功耗、降低顯示屏使用成本也是越來越被人重視的特性。

 

    在刷新率部分,迅杰產品經理鄭文盛表示,迅杰科技于去年推出傳承迅杰SnapDrive技術的P2518,可加快LED端口的開關速度,但同時可在2mA至60mA的區間維持極佳的LED線性輸出電流。這技術可讓顯示系統達到非常高的刷新頻率,同時也不會犧牲灰階顯示度以及亮度對比效果。P2518具有支持自我偵測以及錯誤狀態報告的功能,包含LED開/短路偵測、芯片本身的漏電偵測以及溫度檢測暨保護功能,故該產品非常適用于以安全為主要考慮的交通信息廣告牌。

 

    再者,ENE P2518使用迅杰自行研發的Parallel-IO技術,可同時對所有驅動芯片下達控制命令及減少電路扁平電纜使用,進而簡化系統的設計。LED輸出電流可利用單一控制指令調整64階之電流輸出,輸出電流范圍可從0% 至100% ,其主要目的為在單顆芯片上滿足LED亮度老化防止之需求。P2518提供SSOP-24、SOP-24及QFN-24三種封裝選擇。迅杰在筆記本電腦鍵盤控制IC市場享有高市占率,兩年前開始積極耕耘LED相關IC的市場。

 

    針對低功耗的部分,聚積日前便推出第一款符合綠能概念的低功耗16位led顯示屏驅動器-MBI5035,以0.2伏特的低轉折電壓可將顯示屏用電量與碳排放量減少35%,有效提升系統穩定性并延長LED壽命。聚積表示,研發的低功耗綠能產品MBI5035有利于led顯示屏制造商使用較少的電源供應器與風扇,也因為風扇數目減少,降低箱體運作時的噪音,更適合于室內使用。再者,僅0.2伏特的低轉折電壓使驅動器不易發燙,讓周圍的環境溫度降低,有利提升LED使用壽命。市場上一般led顯示屏驅動器,有約三成五左右的功耗是以熱的形式消耗掉,造成電力的浪費。根據統計,100平方米led顯示屏箱體若采用MBI5035,電力耗損將減少35%。

 

    目前聚積LED驅動器的發展方向主要有以下七個方面:更大刷新率、更大顏色深度、更高LED利用率、更低功耗、更強抗電磁干擾能力、將輸出電流精度從目前的±3%提升到±1.5%,以及更高倍灰度階數等。聚積目前的通用型LED驅動器產品的交貨周期在6周以內,市場熱需的產品可做到3周以內,中國市場熱需的產品則可做到2周以內。

 

價格穩中有降

 

    由于競爭激烈,一般預料led顯示屏驅動及控制IC的價格總趨勢應該是穩中有降。其中,本土的通用IC由于利潤已經非常微薄,基本上會處于穩定。價格的下降主要表現在海外的產品,尤其是面向高端的產品,由于這一類產品也逐漸和本土IC正面競爭,因此為了贏得市場占有率,那些為了提高led顯示屏性能而開發的非通用驅動及控制IC,其高昂的價格會逐漸走向平民化。

led顯示屏驅動及控制IC的產業生態而言,供貨商主要為在大陸本土和臺灣業者,另外日本和美國也有供貨商少量供貨。觀察2011年的led顯示屏用量,預期仍將持續增長,因此驅動及控制IC的需求也會相應增長,但是IC供貨商之間的競爭也會愈加激烈。甚至,隨著芯片價格的不斷降低,且隨著性能的不斷提升,一些規模較小的led顯示屏IC設計公司在成本和技術上難以應對,因此已經或者即將退出市場角逐,士蘭微陳幫勇便指出,預料中國大陸本地驅動及控制IC供貨商將由分散逐漸走向集中,且隨著本土led顯示屏驅動及控制IC在性能指針上的快速提升,已經可以跟海外的產品相媲美,加上大陸本土IC供貨商良好的服務和較低的價格,在led顯示屏的驅動及控制領域,預料大陸本土IC的市場占有率會進一步提升。

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