近日，由國(guó)際信息顯示學(xué)會(huì)(SID)北京分會(huì)主辦，SID China承辦的第六屆“2021年SID顯示周新技術(shù)演講會(huì)（2021 SID Display Week New Technology Review Workshop）”在深圳會(huì)展中心隆重舉行。會(huì)上，來(lái)自集創(chuàng)北方的資深市場(chǎng)經(jīng)理郭歡女士分享了主題為《TDDI技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)》的演講，主要介紹ICNL9911C TDDI技術(shù)亮點(diǎn)以及LCD TDDI在窄邊框、高幀頻、高集成等方面的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。作為全球顯示領(lǐng)域頂級(jí)盛會(huì)，每年SID顯示周的主題演講環(huán)節(jié)都因議題的前瞻性和代表性，吸引著來(lái)自全世界顯示領(lǐng)域的千余精英關(guān)注。以下全文是基于郭歡女士的演講內(nèi)容整理而成。

圖1集創(chuàng)北方資深市場(chǎng)經(jīng)理郭歡演講照片

     LCD TDDI從2020年開(kāi)始在手機(jī)顯示觸控應(yīng)用占比已經(jīng)超過(guò)50%，成為了手機(jī)顯示屏的主流技術(shù)。集創(chuàng)北方從2015年就開(kāi)始自主研發(fā)TDDI產(chǎn)品，成功打造了a-SI HD TDDI ICNL9911系列，其中ICNL9911C憑借可靠的產(chǎn)品品質(zhì)及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持，成為手機(jī)HD/HD+顯示屏驅(qū)動(dòng)IC主流供應(yīng)資源。

    TDDI（Touch and Display Driver Integration）即觸控&顯示驅(qū)動(dòng)集成一體化技術(shù)。

以上，為傳統(tǒng)外掛式GFF/on-cell/TDDI三種方案架構(gòu)對(duì)比：

1. GFF方案為顯示和觸控分離式的架構(gòu)，顯示和touch為獨(dú)立的兩個(gè)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(kāi)兩套設(shè)計(jì)。

3. TDDI方案將Touch sensor完全集成到了顯示TFT面板內(nèi)，實(shí)現(xiàn)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(gòu)的高度集成性，具有顯示屏輕薄化，降低成本，簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈等優(yōu)勢(shì)，成為了目前手機(jī)LCD屏的主流方案，從2020年LCD TDDI方案在智能手機(jī)顯示觸控應(yīng)用占比已超過(guò)50%。

手機(jī)TDDI顯示屏技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)高幀頻/窄邊框/功能集成度高。

（1）高幀頻優(yōu)勢(shì)

1.降低圖像顯示時(shí)的閃爍和抖動(dòng)問(wèn)題，減輕眼睛疲勞感。

2. 游戲應(yīng)用下改善動(dòng)態(tài)畫(huà)面在高速移動(dòng)變化中的模糊以及撕裂現(xiàn)象。

3. 在畫(huà)面切換或混動(dòng)時(shí)候，提升畫(huà)面流暢度的效果，減少圖片和視頻中的內(nèi)容變模糊或出現(xiàn)重影的現(xiàn)象。

對(duì)TDDI IC要求：更快的MIPI數(shù)據(jù)接收方案，更高的OSC，更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，更快速的響應(yīng)速度和運(yùn)算速度。

    手機(jī)LCD TDDI針對(duì)高幀頻的發(fā)展歷程：

FHD LTPS TDDI：已實(shí)現(xiàn)144Hz量產(chǎn)，針對(duì)160Hz目前還處于前期RFI階段，還沒(méi)有對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，且對(duì)于LCD TDDI 160Hz的需求目前也不明朗，廠家基本處于觀望態(tài)度。

HD a-Si TDDI已實(shí)現(xiàn)90Hz量產(chǎn)，新開(kāi)下沉式bump ic已可支援120Hz，針對(duì)HD 120Hz規(guī)格顯示屏已不是瓶頸且沒(méi)有成本的增加，待有成本匹配的主板套片，終端對(duì)應(yīng)規(guī)劃開(kāi)案，HD也將有可能升級(jí)為120Hz。

（2）窄邊框，超窄下邊框，追求極致全面屏。

     窄邊框技術(shù)方案：

1.pad排列方式：interlace方案對(duì)比no-interlance方案，在沒(méi)有任何成本增加且也不會(huì)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(lèi)型：COF方案對(duì)比COG方案雖然在窄邊框規(guī)格上具有優(yōu)勢(shì)，但因會(huì)增加成本，對(duì)于偏中低端機(jī)型的LCD方案，有點(diǎn)得不償失，因此當(dāng)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(wèn)題上沒(méi)有較快收斂，到了2019年底高幀頻已確定為技術(shù)趨勢(shì)，而dual gate方案和高幀頻規(guī)格存在沖突，因此市場(chǎng)很快放棄了dual gate方案。目前手機(jī)TDDI基本都是傳統(tǒng)的single gate方案。

4.Bump設(shè)計(jì)：在dual gate方案被放棄時(shí)，玻璃廠很快提出了新的下沉式bump設(shè)計(jì)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)窄邊框，此方案對(duì)成本沒(méi)有增加，對(duì)其他效果性能也沒(méi)有影響，會(huì)逐漸取代normal bump方案，成為市場(chǎng)主流。

手機(jī)LCD TDDI針對(duì)窄邊框的發(fā)展歷程：

FHD LTPS：因搭配source demux設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)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(duì)較少，切換的需求不強(qiáng)烈，目前還處于技術(shù)預(yù)研階段。

HD a-Si：傳統(tǒng)normal bump方案下邊框?yàn)?.0~4.2mm，下沉式bump設(shè)計(jì)可以縮減到3.0~3.2mm，縮減約1mm，市場(chǎng)優(yōu)先在HD產(chǎn)品使用此方案，目前已有部分手機(jī)終端開(kāi)始量產(chǎn)此方案，預(yù)計(jì)2022年下半年此方案會(huì)大規(guī)模量產(chǎn)，逐漸取代normal bump方案成為主流。

（3）功能集成度高

      1.屏下/屏內(nèi)指紋2.LCD屏下指紋技術(shù)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(shù)方案已被放棄。

3.屏內(nèi)指紋技術(shù)分為在CF側(cè)和Array側(cè)兩種方案（類(lèi)似觸控的oncell和incell方案架構(gòu)），因成本增加較高目前也基本處于暫停開(kāi)發(fā)狀態(tài)。

     4.屏接近感應(yīng)：利用顯示屏接近人臉時(shí)touch感應(yīng)量的變化，通過(guò)Touch算法實(shí)現(xiàn)屏接近感應(yīng)，此技術(shù)方案已量產(chǎn)。
5.環(huán)境光感應(yīng)：利用TFT受環(huán)境光照射阻抗會(huì)發(fā)生變化的特性，TDDI 對(duì)應(yīng)需要實(shí)現(xiàn)高精度電流變化檢測(cè)，此技術(shù)還處于預(yù)研階段。

手機(jī)顯示屏針對(duì)功能集成的發(fā)展歷程：

手機(jī)LCD TDDI經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，技術(shù)已較成熟和收斂，手機(jī)TDDI產(chǎn)品的新技術(shù)也開(kāi)始向其他應(yīng)用領(lǐng)域（平板，PC，車(chē)載）產(chǎn)品演進(jìn)，TDDI在其他領(lǐng)域的應(yīng)用占比也將會(huì)越來(lái)越高。

       集創(chuàng)北方很早就開(kāi)始自主研發(fā)TDDI產(chǎn)品，針對(duì)以上手機(jī)高幀頻/窄邊框/屏接近感應(yīng)集成技術(shù)都已開(kāi)發(fā)了對(duì)應(yīng)產(chǎn)品，今年也布局了第一顆支持cascade和主動(dòng)筆方案的平板TDDI。本次SID的獲獎(jiǎng)產(chǎn)品ICNL9911C為HD a-Si normal bump方案的TDDI，具有以下技術(shù)亮點(diǎn)：

- 支持解析度靈活，滿(mǎn)足不同解析度應(yīng)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(shí)兼顧功耗

- 支持long H 120Hz Touch報(bào)點(diǎn)，帶給用戶(hù)更佳的觸控體驗(yàn)

- 支持I2C&SPI兩種TP通訊接口，flash和no-flash應(yīng)用都可滿(mǎn)足

- 支持Notch IP，可優(yōu)化各種形態(tài)（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(chǎn)品品質(zhì)及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持，成功突破手機(jī)一線(xiàn)品牌，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)，成為手機(jī)HD/HD+顯示屏驅(qū)動(dòng)IC主流供應(yīng)資源。

作者：集創(chuàng)北方 郭歡

轉(zhuǎn)自：國(guó)際信息顯示學(xué)會(huì)SID