近日，由國際信息顯示學會(SID)北京分會主辦，SID China承辦的第六屆“2021年SID顯示周新技術演講會（2021 SID Display Week New Technology Review Workshop）”在深圳會展中心隆重舉行。會上，來自集創北方的資深市場經理郭歡女士分享了主題為《TDDI技術及發展趨勢》的演講，主要介紹ICNL9911C TDDI技術亮點以及LCD TDDI在窄邊框、高幀頻、高集成等方面的技術發展趨勢。作為全球顯示領域頂級盛會，每年SID顯示周的主題演講環節都因議題的前瞻性和代表性，吸引著來自全世界顯示領域的千余精英關注。以下全文是基于郭歡女士的演講內容整理而成。

圖1集創北方資深市場經理郭歡演講照片

     LCD TDDI從2020年開始在手機顯示觸控應用占比已經超過50%，成為了手機顯示屏的主流技術。集創北方從2015年就開始自主研發TDDI產品，成功打造了a-SI HD TDDI ICNL9911系列，其中ICNL9911C憑借可靠的產品品質及專業的技術支持，成為手機HD/HD+顯示屏驅動IC主流供應資源。

    TDDI（Touch and Display Driver Integration）即觸控&顯示驅動集成一體化技術。

以上，為傳統外掛式GFF/on-cell/TDDI三種方案架構對比：

1. GFF方案為顯示和觸控分離式的架構，顯示和touch為獨立的兩個模組。

2. On-cell方案是指將Touch sensor嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間，即touch sensor做到顯示上玻璃，顯示和觸控模組二合一了，但ic和FPC還是分開兩套設計。

3. TDDI方案將Touch sensor完全集成到了顯示TFT面板內，實現了顯示觸控模組、IC以及FPC全部二合一，為顯示觸控高度集成一體化方案。

TDDI方案因架構的高度集成性，具有顯示屏輕薄化，降低成本，簡化供應鏈等優勢，成為了目前手機LCD屏的主流方案，從2020年LCD TDDI方案在智能手機顯示觸控應用占比已超過50%。

手機TDDI顯示屏技術發展趨勢高幀頻/窄邊框/功能集成度高。

（1）高幀頻優勢

1.降低圖像顯示時的閃爍和抖動問題，減輕眼睛疲勞感。

2. 游戲應用下改善動態畫面在高速移動變化中的模糊以及撕裂現象。

3. 在畫面切換或混動時候，提升畫面流暢度的效果，減少圖片和視頻中的內容變模糊或出現重影的現象。

對TDDI IC要求：更快的MIPI數據接收方案，更高的OSC，更強的驅動力，更快速的響應速度和運算速度。

    手機LCD TDDI針對高幀頻的發展歷程：

FHD LTPS TDDI：已實現144Hz量產，針對160Hz目前還處于前期RFI階段，還沒有對應產品，且對于LCD TDDI 160Hz的需求目前也不明朗，廠家基本處于觀望態度。

HD a-Si TDDI已實現90Hz量產，新開下沉式bump ic已可支援120Hz，針對HD 120Hz規格顯示屏已不是瓶頸且沒有成本的增加，待有成本匹配的主板套片，終端對應規劃開案，HD也將有可能升級為120Hz。

（2）窄邊框，超窄下邊框，追求極致全面屏。

     窄邊框技術方案：

1.pad排列方式：interlace方案對比no-interlance方案，在沒有任何成本增加且也不會影響任何效果性能的情況下，可以讓下邊框縮減約1mm，所以在2017年interlance就取代了no-interlace方案成為主流。

     2.bonding類型：COF方案對比COG方案雖然在窄邊框規格上具有優勢，但因會增加成本，對于偏中低端機型的LCD方案，有點得不償失，因此當前LCD TDDI仍已COG方案為主。
3.Gate方案：2018到2019年，為了HD A-si能做更窄的下邊框，玻璃廠和ic廠推出dual gate方案，但因方案在效果問題上沒有較快收斂，到了2019年底高幀頻已確定為技術趨勢，而dual gate方案和高幀頻規格存在沖突，因此市場很快放棄了dual gate方案。目前手機TDDI基本都是傳統的single gate方案。

4.Bump設計：在dual gate方案被放棄時，玻璃廠很快提出了新的下沉式bump設計方案來實現窄邊框，此方案對成本沒有增加，對其他效果性能也沒有影響，會逐漸取代normal bump方案，成為市場主流。

手機LCD TDDI針對窄邊框的發展歷程：

FHD LTPS：因搭配source demux設計，傳統normal bump方案下邊框已做到3.1mm左右，下沉式bump縮減的幅度相對較少，切換的需求不強烈，目前還處于技術預研階段。

HD a-Si：傳統normal bump方案下邊框為4.0~4.2mm，下沉式bump設計可以縮減到3.0~3.2mm，縮減約1mm，市場優先在HD產品使用此方案，目前已有部分手機終端開始量產此方案，預計2022年下半年此方案會大規模量產，逐漸取代normal bump方案成為主流。

（3）功能集成度高

      1.屏下/屏內指紋2.LCD屏下指紋技術為在顯示模組背光下疊加CIS+紅外的方案，成本貴，模組厚度增加，該技術方案已被放棄。

3.屏內指紋技術分為在CF側和Array側兩種方案（類似觸控的oncell和incell方案架構），因成本增加較高目前也基本處于暫停開發狀態。

     4.屏接近感應：利用顯示屏接近人臉時touch感應量的變化，通過Touch算法實現屏接近感應，此技術方案已量產。
5.環境光感應：利用TFT受環境光照射阻抗會發生變化的特性，TDDI 對應需要實現高精度電流變化檢測，此技術還處于預研階段。

手機顯示屏針對功能集成的發展歷程：

手機LCD TDDI經過這幾年的發展，技術已較成熟和收斂，手機TDDI產品的新技術也開始向其他應用領域（平板，PC，車載）產品演進，TDDI在其他領域的應用占比也將會越來越高。

       集創北方很早就開始自主研發TDDI產品，針對以上手機高幀頻/窄邊框/屏接近感應集成技術都已開發了對應產品，今年也布局了第一顆支持cascade和主動筆方案的平板TDDI。本次SID的獲獎產品ICNL9911C為HD a-Si normal bump方案的TDDI，具有以下技術亮點：

- 支持解析度靈活，滿足不同解析度應用需求

- Source：720 / 640 / 600 RGB

- Gate：2N， max 1760

- 支持90Hz顯示高刷新率

- 支持60/90Hz 幀頻切換，提升顯示流暢度同時兼顧功耗

- 支持long H 120Hz Touch報點，帶給用戶更佳的觸控體驗

- 支持I2C&SPI兩種TP通訊接口，flash和no-flash應用都可滿足

- 支持Notch IP，可優化各種形態（水滴屏，流海屏，打孔屏等）顯示屏的顯示效果

- ICNL9911C憑借可靠的產品品質及專業的技術支持，成功突破手機一線品牌，實現了大規模量產，成為手機HD/HD+顯示屏驅動IC主流供應資源。

作者：集創北方 郭歡

轉自：國際信息顯示學會SID