近日，由国际信息显示学会(SID)北京分会主办，SID China承办的第六届“2021年SID显示周新技术演讲会（2021 SID Display Week New Technology Review Workshop）”在深圳会展中心隆重举行。会上，来自集创北方的资深市场经理郭欢女士分享了主题为《TDDI技术及发展趋势》的演讲，主要介绍ICNL9911C TDDI技术亮点以及LCD TDDI在窄边框、高帧频、高集成等方面的技术发展趋势。作为全球显示领域顶级盛会，每年SID显示周的主题演讲环节都因议题的前瞻性和代表性，吸引着来自全世界显示领域的千余精英关注。以下全文是基于郭欢女士的演讲内容整理而成。

图1集创北方资深市场经理郭欢演讲照片

     LCD TDDI从2020年开始在手机显示触控应用占比已经超过50%，成为了手机显示屏的主流技术。集创北方从2015年就开始自主研发TDDI产品，成功打造了a-SI HD TDDI ICNL9911系列，其中ICNL9911C凭借可靠的产品品质及专业的技术支持，成为手机HD/HD+显示屏驱动IC主流供应资源。

    TDDI（Touch and Display Driver Integration）即触控&显示驱动集成一体化技术。

以上，为传统外挂式GFF/on-cell/TDDI三种方案架构对比：

1. GFF方案为显示和触控分离式的架构，显示和touch为独立的两个模组。

2. On-cell方案是指将Touch sensor嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间，即touch sensor做到显示上玻璃，显示和触控模组二合一了，但ic和FPC还是分开两套设计。

3. TDDI方案将Touch sensor完全集成到了显示TFT面板内，实现了显示触控模组、IC以及FPC全部二合一，为显示触控高度集成一体化方案。

TDDI方案因架构的高度集成性，具有显示屏轻薄化，降低成本，简化供应链等优势，成为了目前手机LCD屏的主流方案，从2020年LCD TDDI方案在智能手机显示触控应用占比已超过50%。

手机TDDI显示屏技术发展趋势高帧频/窄边框/功能集成度高。

（1）高帧频优势

1.降低图像显示时的闪烁和抖动问题，减轻眼睛疲劳感。

2. 游戏应用下改善动态画面在高速移动变化中的模糊以及撕裂现象。

3. 在画面切换或混动时候，提升画面流畅度的效果，减少图片和视频中的内容变模糊或出现重影的现象。

对TDDI IC要求：更快的MIPI数据接收方案，更高的OSC，更强的驱动力，更快速的响应速度和运算速度。

    手机LCD TDDI针对高帧频的发展历程：

FHD LTPS TDDI：已实现144Hz量产，针对160Hz目前还处于前期RFI阶段，还没有对应产品，且对于LCD TDDI 160Hz的需求目前也不明朗，厂家基本处于观望态度。

HD a-Si TDDI已实现90Hz量产，新开下沉式bump ic已可支援120Hz，针对HD 120Hz规格显示屏已不是瓶颈且没有成本的增加，待有成本匹配的主板套片，终端对应规划开案，HD也将有可能升级为120Hz。

（2）窄边框，超窄下边框，追求极致全面屏。

     窄边框技术方案：

1.pad排列方式：interlace方案对比no-interlance方案，在没有任何成本增加且也不会影响任何效果性能的情况下，可以让下边框缩减约1mm，所以在2017年interlance就取代了no-interlace方案成为主流。

     2.bonding类型：COF方案对比COG方案虽然在窄边框规格上具有优势，但因会增加成本，对于偏中低端机型的LCD方案，有点得不偿失，因此当前LCD TDDI仍已COG方案为主。
3.Gate方案：2018到2019年，为了HD A-si能做更窄的下边框，玻璃厂和ic厂推出dual gate方案，但因方案在效果问题上没有较快收敛，到了2019年底高帧频已确定为技术趋势，而dual gate方案和高帧频规格存在冲突，因此市场很快放弃了dual gate方案。目前手机TDDI基本都是传统的single gate方案。

4.Bump设计：在dual gate方案被放弃时，玻璃厂很快提出了新的下沉式bump设计方案来实现窄边框，此方案对成本没有增加，对其他效果性能也没有影响，会逐渐取代normal bump方案，成为市场主流。

手机LCD TDDI针对窄边框的发展历程：

FHD LTPS：因搭配source demux设计，传统normal bump方案下边框已做到3.1mm左右，下沉式bump缩减的幅度相对较少，切换的需求不强烈，目前还处于技术预研阶段。

HD a-Si：传统normal bump方案下边框为4.0~4.2mm，下沉式bump设计可以缩减到3.0~3.2mm，缩减约1mm，市场优先在HD产品使用此方案，目前已有部分手机终端开始量产此方案，预计2022年下半年此方案会大规模量产，逐渐取代normal bump方案成为主流。

（3）功能集成度高

      1.屏下/屏内指纹2.LCD屏下指纹技术为在显示模组背光下叠加CIS+红外的方案，成本贵，模组厚度增加，该技术方案已被放弃。

3.屏内指纹技术分为在CF侧和Array侧两种方案（类似触控的oncell和incell方案架构），因成本增加较高目前也基本处于暂停开发状态。

     4.屏接近感应：利用显示屏接近人脸时touch感应量的变化，通过Touch算法实现屏接近感应，此技术方案已量产。
5.环境光感应：利用TFT受环境光照射阻抗会发生变化的特性，TDDI 对应需要实现高精度电流变化检测，此技术还处于预研阶段。

手机显示屏针对功能集成的发展历程：

手机LCD TDDI经过这几年的发展，技术已较成熟和收敛，手机TDDI产品的新技术也开始向其他应用领域（平板，PC，车载）产品演进，TDDI在其他领域的应用占比也将会越来越高。

       集创北方很早就开始自主研发TDDI产品，针对以上手机高帧频/窄边框/屏接近感应集成技术都已开发了对应产品，今年也布局了第一颗支持cascade和主动笔方案的平板TDDI。本次SID的获奖产品ICNL9911C为HD a-Si normal bump方案的TDDI，具有以下技术亮点：

- 支持解析度灵活，满足不同解析度应用需求

- Source：720 / 640 / 600 RGB

- Gate：2N， max 1760

- 支持90Hz显示高刷新率

- 支持60/90Hz 帧频切换，提升显示流畅度同时兼顾功耗

- 支持long H 120Hz Touch报点，带给用户更佳的触控体验

- 支持I2C&SPI两种TP通讯接口，flash和no-flash应用都可满足

- 支持Notch IP，可优化各种形态（水滴屏，流海屏，打孔屏等）显示屏的显示效果

- ICNL9911C凭借可靠的产品品质及专业的技术支持，成功突破手机一线品牌，实现了大规模量产，成为手机HD/HD+显示屏驱动IC主流供应资源。

作者：集创北方 郭欢

转自：国际信息显示学会SID