全面解析触控和显示的最新技术

合式设计，其中触控传感器的发送层内嵌在TFT玻璃中，而接收层则外嵌到滤色玻璃上。这种方式称为混合多点内嵌式（Hybrid In-Cell）设计。为了避免混淆，术语"全面多点内嵌式（Full In-Cell）"指的是，发送和接收触控传感器层均位于基本单元之内。这两种内嵌式设计如图2所示。

　　图2 –触控传感器发送层和接受层所处位置决定内嵌式集成的类型

　　集成触摸控制器IC和显示驱动器IC

　　控制触控功能和显示功能的IC以前分别由不同的供应商提供。尽管使用独立的叠层式显示面板和外嵌式显示屏时，这两种独立的IC可以集成到一起，但是好处有限，工作比较复杂，因为涉及到多家供应商。相比之下，采用内嵌式集成时，将触摸控制器和显示驱动器集成到单个IC中更容易实现，而且好处也显著增多。

　　现有智能手机和平板电脑的显示功能可能是由单一显示驱动器IC（DDIC）控制的，而触控功能则可能由独立的触摸控制器IC控制。在采用外嵌式显示屏的设计中，DDIC总是位于TFT玻璃上，这种方式称为（Chip-On-Glass，简称COG），而触摸控制器IC通常位于柔性印刷电路板（FPC或flex）上，这种方式称为柔性印刷电路板外嵌芯片（Chip-On-Flex，简称COF）。在这类设计中，在主机和显示面板之间通常有两块FPC：一个用于TFT玻璃上的DDIC；另一个用于触摸控制器。

　　采用全面多点内嵌式显示屏设计的智能手机和平板电脑仅需要一个FPC，就可以连接显示屏和触控传感器，如图3所示。既然可以仅用一个FPC，那么将触摸控制器和显示驱动器集成到一个IC中，也就十分合理了，这种仅用一个IC的方式称为触控与显示驱动器集成（TDDI）。因为该IC本身有一个CPU（用于触控信号处理），而且该IC安装在TFT玻璃上，所以这种集成式解决方案有时又称为TDDI助力的"智能显示屏"。

　　图3 – 采用全面多点内嵌式设计时，仅需要一块柔性印刷电路板（FPC）。

　　请注意，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，如图3所示。这第二块FPC仅含有信号选路电路，其上没有任何有源组件。

　　TDDI解决方案的架构设计和实现绝非微不足道。为了提高显示噪声管理和电容检测性能，现在的最新设计在触控检测功能和显示更新功能之间实现了协调和同步。这样的设计不再像独立的叠层式显示面板和外嵌式显示屏那样受到诸多限制，后者的触控功能和显示功能通常是相互独立运行的。

　　显示集成解决方案的优势

　　在内嵌式显示屏和IC层面集成触控和显示功能，可以产生一些显著优势。这些优势可以划分成两类：有利于工程、制造和支持工作的优势；提升智能手机或平板电脑设计品质的优势。

　　工程、制造和支持方面的优势

　　在显示屏叠层和IC层面集成触控功能和显示功能，可简化设计工作，有助于加速新设备上市，这在快速变化的市场上，可为设备制造商带来显著的竞争优势。

　　由于所需组件减少，供应链效率提高，因此制造成本最大限度地降低了。在全面多点内嵌式集成中，少用了一块FPC，还少用了一个IC。LCD制造商交付的显示面板具备全面集成的触控功能，因此由分离式传感器贴合过程导致的产量损失问题实际上不复存在了。随着组件和供应商减少，组装步骤也减少了，相应地组装中可能出现的问题也减少了，而且设备停留于在制过程的时间也减少了。图4比较了不同叠层式显示面板的价格，其中全面多点内嵌式/TDDI设计的价格是最低的。

　　图4 – 与分离式GFF参考设计相比，显示集成技术可显著降低成本。全面多点内嵌式集成与TDDI相结合，构成了目前成本最低的解决方案。

　　由一个供应商负责提供触控屏显示面板从左到右、从上到下的所有组件，就可实现简化的"一站购齐"式供应链，这有益于工程、制造，尤其是持续不断的支持服务。由单一供应商全面负责提供触控和显示功能，还可简化故障排除工作。

　　设备设计方面的优势

　　同时在显示屏和IC层面集成触控和显示功能，可实现优美简洁的设计，使设备线条更加流畅，功能更加丰富。与分离式设计相比，采用全面多点内嵌式显示屏，显示面板更薄。显示屏的边框也更窄，因为无需在显示面板侧边或顶面增加布线空间。显示面板更薄，就可以实现更薄的设备，或者为其他功能提供更多空间，例如增加内存或电池容量。同时显示屏边框较窄，玻璃镶嵌凹槽就可以更窄，而这正是从设备的全尺寸无边框显示屏所需要的。

内嵌式技术与TDDI相结合，还提高了性能，因为能够隔离和同步显示更新功能与触控检