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【科普】TDDI技术你有了解这么多吗?
OLEDindustry | 2017-01-11
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本期内容开始前

OLEDindustry君先给大家讲个跟TDDI有点关系的故事

……

早在1971年,山姆·赫斯特(Samuel Hurst)在美国肯塔基大学任教期间,工作上每天要处理大量图形数据。

为了提高工作效率,他研究制造出最早的触摸设备,通过把图形放在平板上或者用笔在平板上施加压力就能将图像数据保存起来,于是就有了最早的触摸屏“AccuTouch”。

1973年,美国《工业研究》杂志将触摸屏技术评为“最重要的100项新技术产品”之一,并预言这种技术将得到广泛运用。

2015年,人机界面厂商Synaptics推出针对手机和平板电脑的TDDI解决方案,成为全球首个TDDI产品,而且TDDI最早也是由他们所提倡。

TDDI,即触控与显示驱动器集成(Touch and Display Driver Integration )。目前智能手机的触控和显示功能都由两块芯片独立控制,而TDDI最大的特点是把触控芯片与显示芯片整合进单一芯片中。

TDDI带来的是一种统一的系统架构,原有的系统架构因为显示与触控芯片是分离的,这可能会导致一些显示噪声的存在,而TDDI由于实现了统一的控制,在噪声的管理方面会有更好的效果。

由于这一技术实现难度较大,目前仅有少数面板厂商投入生产。 有报道说苹果也正在为iPhone 开发“触摸和显示驱动一体化”(TDDI)单芯片解决方案。

盖板集成式解决方案

将传感器整合在玻璃盖板上的方法有时又叫“盖板外嵌式传感器(简称SoL)”或“盖板集成式解决方案(简称OGS),因为这种方法无需增加一个单独的传感器层,仅利用玻璃盖板即可。

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触控传感器可以作为一个独立层添加到合式面板的显示屏之上,或者也可以直接集成到显示屏叠层中的任一现有层

在一个典型的触控屏中,显示屏叠层和显示面板中有很多层。

显示屏中的基本单元从薄膜晶体管(TFT)玻璃的底部延伸至滤色玻璃的顶部,包括TFT电路、液晶材料和滤色片。在内嵌式集成中,

传感器利用显示屏中的现有层构建触控传感器矩阵,一般是在公用电极(或VCOM层)上放臵触控传感器矩阵,通过金属层与矩阵互连。

就如今的平面转换(IPS)面板而言,这些层都位于TFT玻璃上。

以前常见的做法是,将触控传感器作为一个单独或独立的层,覆盖到叠层式层压显示面板中的显示屏之上。

采用这种设计方法时,触控传感器或者添加到玻璃盖板(CG)上,或者放在一个专用的传感器层中,这个专用传感器层通常由塑料制成。

采用单独传感器层的设计方法称为玻璃-薄膜(Glass-Film,简称GF)或玻璃-薄膜-薄膜(Glass-Film-Film,简称GFF),视触控发送和接收功能在传感器薄膜的一层还是两层上实现而定。

所有这些设计方法都称为“分离式”的,以强调触控功能作为显示屏上的覆盖层而单独存在这一事实。

分离式设计

优势:技术成熟、风险低、产品上市快

劣势:显示面板较厚、显示屏较暗且成本较高。

外嵌式设计

将触控传感器矩阵放到滤色玻璃之上的方法称为外嵌式集成,因为传感器位于显示屏基本单元之上。

传感器发送和接收网格(即菱形或条纹形网格)可以与跨接线电气隔离,也可以采用特殊布局,以使这些网格无需架桥就能实现。

用外嵌式技术给显示屏增加触控功能简单、可靠,而且这种方法对于AMOLED显示屏而言,常常是最佳选择。

对于较大型显示屏以及曲面或柔性显示屏而言,以外嵌方式集成无跨接线的金属网状传感器也是很好的选择。

混合多点内嵌式解决方案

TDDI还可用于混合多点内嵌式解决方案。在这种解决方案中,通常会采用第二块FPC,以将(TFT玻璃上

的TDDI芯片的)接收器引脚连至滤色玻璃上的接收器电极。

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混合多点内嵌式⇪

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混合多点内嵌式⇪

TDDI优势

一流性能 。提升整体感应的灵敏度,减少了显示噪声,提供了一流的电容式触控性能。

外型更薄。触控传感器集成到显示器中,可以使屏幕更薄,满足了手机薄型化的设计需求。

显示器更亮 。触控屏层数减少,进一步提升面板透光率,可以使显示器更明亮,或者在亮度不变的情况下,电池寿命更长。

降低成本 。为设备制造商减少了组件数量,消除了层压步骤,提高了产量,降低了系统总体成本。

简化供应链 。只需从一个厂商获得触控和显示产品,简化了设备制造商的供应链。

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