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1、关于TFTLCD驱动IC市场分析报告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，

2、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1,600万多种彩色。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，2562562561670万个颜色。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

3、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

4、，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200

5、0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。1.1 Gate40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

6、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

7、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、华邦二厂、联电二厂、台积电一厂、二厂、汉扬（原德碁一厂）、天下。在8

8、英寸厂方面，联电也挪出数千片的0.35微米8吋产能，为生产LCD驱动IC。 由于驱动IC制造需要高压制造工艺，目前有高压制造工艺可用于生产驱动IC的有台积电、联电、华邦、旺宏、茂硅、汉扬、汉磊。目前联电帮联咏代工，汉扬、汉磊帮日立、NEC代工，茂硅、旺宏帮夏普代工，立生帮德仪代工，华邦产能自用。2000年上半年因为代工产能吃紧，不可能只有进行试产，而不进入量产，因此对于刚要推出产品的台湾IC设计业者而言，争取产能是相当的不容易。 除了专业代工的台积联电外，其余厂商的产能不是自用就是已被日本厂商包下，而台积电联电LCD驱动IC的产能也不多。所以台湾IC设计公司除联咏外并未因台湾晶圆制造产业发达而

9、受益。不过自2000年10月以来，台积电联电的产能利用率从满载（114）调降到明年第一季预测只有九成，空出的6英寸产能对台湾驱动IC设计业者应是颇有助益。台积联电之外，其余晶圆厂也可能调整生产线制造驱动IC。同时TFT-LCD的Source也可能用8英寸晶圆厂生产，明年驱动IC制造的产能应是充裕不少。1.4 目前输出最高480脚位,短期内不会集成 而驱动IC是否会集成，目前还是看产品的应用而定。STN-LCD手机上驱动IC和控制IC集成在一起。PDA因为对体积的要求不像手机严格，所以驱动IC是单独一颗。TFT-LCD由于是彩色应用，又要求高对比及快速反应，所以驱动IC分成Source和Gate

10、。1024768TFT-LCD用的Source有8颗，是否会2颗整合成1颗，就只要4颗就行了？但因为8颗Source时一颗晶粒上有384个channel，2颗整合成1颗的话接脚就多的吓人，对TAB和面板上的配线难度增加不少。因为每颗驱动IC驱动的像素增加，驱动IC到近距离的像素和到远距离像素的长度就相差越多，要解决传输距离不同而有相同的电压电流输出就更为困难。所以芯片生产良率及面板的需求而言，短期内不会集成。不过也有厂商推出480 channel的产品，可以缩减驱动IC的数目。台湾6英寸以下日圆厂现状 单位：万片/月公司厂别圆晶尺寸最大产能制造工艺技术台积电一厂620.8二厂680.5联电二厂

11、64.80.45立生一厂62.52华邦一厂52.50.6二厂64.50.4大王一厂430.7天下二厂62.50.5汉磊一厂510.5二厂53.50.5汉扬一厂620.45华隆一A厂51.50.8一B厂52.50.6旺宏一厂63.50.32茂矽一厂63.80.3资料来源：台湾电子时报2、LCD驱动IC封装占成本5成以上，更影响显像效果 封装制造工艺是整个驱动IC生产流程相当关键的一环，成本比重也很高。如TFT-LCD的Gate驱动 IC，TCP封装成本占50以上。更重要的，封装品质的好坏对于驱动IC的表现有很大影响。2.1 IC设计、TAB厂商、面板厂商需紧密结合 TFT-LCD的驱动IC封装是

12、采用TCP的方式，以满足驱动IC高脚数与缩小尺寸的需求。TCP封装方式，一是在晶圆上长金凸块，另一个是在是在TAB卷带上设计内外引脚，两者完成后，将晶圆上的晶粒切割下来，将上面的金凸块与TAB卷带的内引脚对准，热压结合再封胶完成。 LCD模块厂商在组装时，将封装完的驱动IC和面板接合时也需用到热压处理，因此必须要使玻璃与驱动IC封装体的热膨胀系数接近到可允许的范围，也就是玻璃的热膨胀系数要接近TAB的缩拉比。所以模块厂要向驱动IC供货商拿TAB卷带的规格及热膨胀系数，去要求玻璃厂生产配合的玻璃来做组装。反过来说，当模块厂已经有固定使用的玻璃规格时，驱动IC供货商必须去迁就这个规格作封装。所以供

13、给不同客户时可能要开不同TAB的模具，造成成本的增加。 除了TCP封装以外，COG（Chip On Glass）是另一种较便宜的封装方式。COG的方式就是直接将长好金凸块的晶粒，用倒装芯片的方式直接焊在导电玻璃面板上的线路，可以省去TAB卷带。由于TAB卷带的成本很高，占TCP封装的七成以上，因此COG可以省去的成本是相当诱人的。2.2 TCP、COG各有考虑 COG封装方式已经发展很久，虽有低成本的吸引力，但却一直无法取代TCP封装，主要就在于风险太高。TCP封装的驱动IC，封装后会再做一个测试，测试通过后才会进行和面板接合的步骤。COG的封装封完后驱动IC就已经在玻璃面板上，测试也没的测试

14、，就只能看面板点亮的结果如何。若是没过也无法重工，只有直接整个驱动IC拔掉报废。对于模块厂商而言风险太高，因此在大尺寸的TFT-LCD上，因为要用的驱动IC数目多，COG封装的比例是少之又少。手机应用的STN-LCD，因为只用到一颗驱动IC，因此在成本的考虑下多使用COG封装。2.3 台湾投入长金凸块，TAB封装厂商如雨后春笋 99年底开始，由于本身产能不足，同时看好台湾TFT-LCD市场的雄厚潜力，未来可以直接供应台湾市场的需求，不少日本厂商如日本TI、夏普纷纷来台寻觅产能。加上台湾不少晶圆厂都有发展驱动IC的计划，后道的庞大商机，以吸引不少封装厂商投入。 台湾目前驱动IC后道的TAB封装、

15、测试厂商，包括飞信、南茂、颀邦、慎立、福葆等厂。颀邦、福葆具备从晶圆长金凸块至TAB封装、测试等能力；而联电转投资的慎立则专注在做晶圆金凸块的业务，至于TAB封装及测试部份，则策略性地与硅品合作，朝专业分工进行；茂硅集团的南茂移转自TAB封装技术夏普，预计在茂硅驱动IC出货量提高，而且也顺利取得机器设备后，封装产能达1,000万颗。有几家新成立的厂商也有跨入长金凸块领域，如米辑科技、攸立半导体与利弘等。华邦与东芝转投资成立的华新先进是以TAB封装为主，华邦驱动IC出货后华新先进达到单月200万颗的产能。台湾业界从99年起，或是更早就开始注意到LCD驱动IC的市场潜力了。不过迟迟未大举投入的原因

16、是台湾缺乏模拟设计的人才，晶圆厂缺乏驱动IC所必备的高压制造工艺，后道封装业者也没有金凸块和TAB技术的配合，整个从设计到量产的体系都未臻完整。但预期2001年，从晶圆制造到后道封装测试技术与产能都已就绪，对于驱动IC设计业者相当有利。由于驱动IC为模拟产品，特殊的产业特性，需要和晶圆厂、封装厂LCD模块厂商密切的配合，台湾业者在地优势是最大的竞争武器。台湾封装业者供应情形封装业务2000年月产量 （万片）主要客户主要股东飞信TAB封装500日本德义、NEC仁宝南茂TAB封装1000夏普、飞利浦、东芝茂矽、矽品矽品TAB封装150联永、凌阳、晶门矽品颀邦长金凸块、TAB封装400日本德义、NE

17、C、飞利浦旺宏、华邦、所罗门慎立长金凸块、TAB封装与矽品合作10000（6英寸）鸿海、联电福葆长金凸块、TAB封装400日本德义、晶门、联永、NEC华新先进TAB封装200华邦、东芝3、驱动IC供不应求，有这么严重吗？ 驱动IC缺货，是所有TFT-LCD厂商最大的梦靥。台湾从99年中开始量产面板，就有厂商喊缺货，一直喊到2000年底都没有停过。就算到2001年，还是有不少人抱持悲观的态度，认为缺口无法完全填满。99年刚缺货时，台湾就有不少IC设计业者与面板厂商摩拳擦掌，准备抢进LCD驱动IC这个市场。辛苦了一年半，怎幺依然是这样的情形呢？一颗小小的IC，既然会让台湾LCD面板的出货量整整减少

18、了数百万片（依据厂商的说法），这真的是太神奇了。台湾从97年开始跨进TFT-LCD产业，99年则是个重要的分水岭。99年5月中华映管量产大尺寸TFT-LCD，随后陆续有达碁、奇美电子、元太科技、联友光电瀚宇彩晶、广辉电子等厂商进入大尺寸TFT-LCD市场。台湾厂商除达碁和华映外，其余厂商多至2000年开始量产。在各家TFT-LCD厂商陆续投入量产行列后，台湾对驱动IC的需求也跟着水涨船高。99年7月LCD业界就已传出驱动IC缺货的消息，事实上当时台湾TFT-LCD面板月产量也只有不到2万片的规模（14英寸计），到99年底全年的产量也不超过50万片，换算成驱动IC的需求只有500万颗左右，占全球

19、4亿颗驱动IC产量不到2，日本德仪一个月的产量就比台湾99年一整年的需求多出两倍。以这样的需求量都会缺货缺的如此严重，要不是全球驱动IC产能已经紧到多挤出2的量都挤不出来，那就是台湾面板厂商在驱动IC厂商供货的优先顺位实在是太低了。 99年中开始发生驱动IC缺货情形后，日韩各大厂商就宣称要增加驱动IC的产能，提高对台湾的供给。日本德仪计划将99年月产能1,000万颗提高到1,200万颗，NEC从月产能700万颗提高到800万颗，夏普从月产能500万颗到700万颗，日立从月产能200万提高到400万。整个驱动IC供给规划可增加40以上，而日韩TFT-LCD面板增加的幅度约在30左右，驱动IC可以

20、外卖的数量应该较99年增加不少，可是整个2000年，台湾面板厂商仍是处在缺货的状态。或许跟2000年半导体景气热络，晶圆厂产能满载有关；或是受手机需求旺盛，TFT-LCD驱动IC产能移作STN-LCD驱动IC的影响；或是台湾面板产能扩张速度过快，供给跟不上来。总而言之，台湾在整个2000年，驱动IC就是缺货。这与TFT-LCD产业的特性有关。日、韩TFT-LCD业者多是集团化，面板所需的驱动IC多由内部晶圆厂供给，只有自己面板的需求填饱后，才有可能考虑外卖。日本驱动IC厂商除了满足自己集团内面板需求，外卖的部分也会以不是价格杀手的日本厂商优先考虑。日本德仪本身没有制造LCD面板，是唯一独立的驱

21、动IC供货商，产品百分之百外卖，是全球TFT驱动IC外卖最大厂商，也是台湾最大供货商。所以日本德仪的产能规划与生产状况对台湾厂商而言可是牵一发而动全身。要了解2001年台湾驱动IC的市场，必须要考虑的是日韩厂商面板与驱动IC的供应状况。2000年到底是全球驱动IC都供货不足，还是只有台湾拿不到货。日韩厂商面板产量增加多少；驱动IC供货商的规划多少产能，实际供给的数量又是如何，方能知晓2001年外商供应台湾的情形如何。需求方面则需要观察台湾面板厂商生产线的扩张与量产情形。除了整体驱动IC供需情形，对计划进入驱动IC市场的设计业者而言，LCD产业集团化的特性，上下游的策略联盟也是必须考虑的因素。展

22、望2001年，若日韩面板产能与驱动IC产能都能达到规划的数量，日本德仪宣称的扩厂计划也能如期完成，整个日韩外卖的产能就相当于台湾面板厂商的需求数量，甚至还超过不少。同时台湾面板业者集团内部的驱动IC产能也纷纷开出，如华邦供货给瀚宇彩晶，联咏供货给联友光电，并且计划要将多的产能外卖。以此看来，不附属集团的专业的IC设计业者可以进入的市场空间并不大。但考虑TFT-LCD产业集团化，驱动IC客制化的特性，台湾面板业者也有理由优先选择本身没有生产面板，同时可以密切配合的台湾专业IC设计业者。加上2001年晶圆代工产能较为充裕，后道封装测试也已成熟，这些都是台湾的设计业者的竞争优势。因此只要产品能开发出

23、来，要在台湾本土市场击败日韩产品，占有一席之地也不是没有可能，但可预期的是驱动IC的价格将不会再出现如2000年一般的行情。4、台湾LCD面板产能大增，驱动IC业者具有在地优势 2000年台湾TFT-LCD面板生产厂家快速进入量产阶段。台湾厂商于99年中始推出大尺寸TFT-LCD面板生产线，进入此市场仅1年多，2000年10月市场占有率已达全球20。目前全球大尺寸TFT-LCD面板产能前十大厂商中，台湾厂商有达碁与华映2家公司进入排行榜；2001年第三季后，预估奇晶光电与瀚宇彩晶亦将晋身前十大。产能扩张幅度相当惊人，因此屡屡传出驱动IC供货不足的情形。 联友光电，技术来源为日本松下，与联电、联

24、咏、慎立同属联电集团。主要生产中小尺寸面板，99年底属第3.5代的二厂才跨入大尺寸面板生产。2000年产能换算为20万片，实际出货约在10万片。11月动工的三A厂采用与二厂相同的第3.5代生产线，月产能为18万片14英寸面板。2001年产能开出总面板产能为38万片。联友光电属联电集团，驱动IC供货有联咏、松下、NEC。 瀚宇彩晶与华邦、华新先进同属为华新丽华集团，技术来源为日本东芝。目前在杨梅有两座第3代生产线，月产能皆为20万片（14英寸换算）。一厂于二月开始量产，二厂于年底量产。2000年平均面板出货量为5万片。驱动IC供货为日本德仪，华邦与凌越的产品也于12月出货。 达碁技术来自日本IB

25、M与东芝合资的成立DTI（Display Technology Inc.）。达碁目前拥有一条第3.5世代的生产线，14英寸面板月产能为20万片。2000年中因受驱动IC供应不足影响，面板出货量不如预期，实际约为10万片。其第4世代生产线尚未量产，预计至2001年2月初期月产能可达24万片14英寸面板，总和44万片。驱动IC主要来自日本德仪、NEC。 华映是与日商三菱之子公司ADI技术合作。一厂为第3代生产线，换算14英寸产能为每月10万片。并积极扩建二厂，采用玻璃基板尺寸680mm880mm的生产设备，预计2001年5月开始量产运转，一、二厂量产总产能将达到46万片（14英寸换算）。驱动IC主

26、要来自日本德仪、三菱。 奇美电子目前拥有一条第3.5世代的生产线，月产能为12万片（14英寸换算）。南科二厂预定在2001年5月开出产能，规划月产能18万片（14英寸换算）。驱动IC供货为日本德仪、NEC。 广辉电子为广达与夏普合资，由夏普移转技术的厂商。林口一厂计划于2001年量产。生产线尺寸620mm750mm，月产能约12万片（14英寸换算）。并规划林口二厂，预计采用730mm920mm的生产线。驱动IC供给主要来自夏普。夏普目前委由茂硅代工STN-LCD的驱动IC，后道封装由南茂负责。并和茂硅合资成立敦茂设计TFT-LCD驱动IC。 2000年台湾面板厂商总月产能为99万片（14英寸换

27、算），驱动IC需求为每月1,000万颗，全年需求便为1亿2千万颗；2001年将成长至215万片，驱动IC需求为每月2,400万颗，全年需求便为2亿8千万颗。 2000年日韩驱动IC产能超出日韩总需求的量约为2亿2千万颗，2001年规划的产能将超出5亿颗，以总数而言，都远远超过台湾2000年和2001年的市场需求。显然2001年驱动IC宣称的产能全部开出后会大幅供过于求，造成价格下滑。 不过这是以规划和宣称的产能来计算，若比较实际实现的数字，2000年台湾面板实际出货量约在400多万片左右，换算驱动IC需求只约5,000万颗，远低于日韩宣称可外卖的2亿颗产能，供给应相当充裕。现实市场上却全然不是

28、这幺回事，2000年台湾驱动IC就是严重缺货。 或许这意味着宣称的产能与量产能力的差距，2001年未必能如预期达到5亿颗的外卖量。另外，台湾驱动IC缺货主要是因为日本德仪出货不顺，台湾又是其优先砍单的对象，并非是整体供需的问题。这也表示着面板厂商对于专业驱动IC供货商的依赖程度以及更换供货商的难度，而这就是台湾专业IC设计业者的优势。所以虽然就供需数字看来2001年没有台湾IC设计业者进入的空间，不过实际上供过于求的程度可能不会那幺严重，而且台湾厂商具有的竞争优势也可望与日韩厂商抗衡，在台湾市场占有一席之地。台湾专业IC设计业者竞争分析优势：1.在台湾本地支持；弹性设计为竞争利器 2.无面板包

29、袱令人信赖 机会：1.台湾面板产能大增 2.为防缺货爱用国货 3.晶圆代工产能较充裕 1. LCD驱动IC从设计与制造，后道封装测试，长金凸块 与TAB线路都需合作密切。台湾上下游产业俱全，可做支持。驱动IC设计业者紧邻面板厂商，可充分配合其需求作修改。2. 专业驱动IC设计业者本身不生产面板，不会与客户竞争，客户不会质疑其供货优先顺序问题。 1.2001年台湾面板产能扩充2000年两倍以上，驱动IC市场规模增加不少。2.台湾面板厂商经2000年驱动IC缺货的痛苦，极欲在台湾寻求替代货源。3.台积电联电2001年产能不如2000年吃紧，同时茂矽、华邦增加驱动IC代工产能。下游TAB封装厂商成品

30、纷纷通过认证，产能扩增为可支持。 劣势：1.缺乏模拟设计人才，高压模拟制造工艺未成熟 2.无集团与奥援 3.产品生命周期长，IC设计价值无从发挥 威胁：1.日韩产能大增，经验丰富品质稳，取代不易 2.集团集成，专业厂商不易切入 1.驱动IC输出为模拟信号，对电压和电流的控制要精确。显示的品质最重要。台湾厂商刚投入模拟设计，缺乏经验。制造工艺也需经验去调整，台湾皆是刚起步。2.专业驱动IC设计业者本身不产生面板是优势也是劣势。由于驱动IC供货定度影响面板的出货，因此面板厂商多以集团方式投资或自行生产驱动IC。3.驱动IC生命周期长，不需要随时更新设计，IC设计最重要的创新能力附加价值不大。 1.

31、根据日韩的扩产计划，增加的产能将充分满足台湾的需求。日韩驱动IC量产时间已久，品质稳定，台制品短期不易追上。2.联友光电与瀚宇彩晶皆集成驱动IC的供应，同盟时包含晶圆制造与后段封装，目前其自给能力仍不足，所以有其他厂商的空间，未来量产能力增加后，专业驱动设计业者生存空间将受挤压。 2000年与2001年台湾驱动IC需求厂商工厂生产线基板尺寸产能（14.1英寸换算） （万片/月）驱动IC需求（万片/月）达基新竹一厂3.5600mmX720mm(6)20220新竹二厂（未量产）4680mmX880mm(6)24264奇美台南一厂3.5620mmX750mm(6)12132台南二厂（未量产）4680mmX880mm(6)18198中华映管桃园一厂3.5550mmX650mm(4)10110桃园二厂（未量产）