La tecnologia TDDI (Touch and Display Driver Integration) combina la funzionalità touch con il driver del display in un singolo chip, semplificando la struttura del display e migliorando le prestazioni. Nella tecnologia TDDI, il sensore touch è in genere integrato direttamente nel substrato di vetro del pannello del display, creando una soluzione touch e display all-in-one.
Nello specifico, la tecnologia TDDI incorpora il sensore touch tra il substrato del filtro colore e il polarizzatore dello schermo di visualizzazione, posizionando il sensore touch all'interno dello strato di vetro del display. Questo elevato livello di integrazione consente sia la funzionalità di visualizzazione che quella touch in una forma semplificata. Questo design rende il display più sottile, riduce la larghezza della cornice, migliora il rapporto schermo-corpo e semplifica la catena di fornitura. La struttura è la seguente:
- GFF (Vetro-Pellicola-Pellicola) La soluzione utilizza una struttura separata per display e touch, dove display e touch sono moduli indipendenti.
- Sulla cella la soluzione incorpora il sensore touch tra il substrato del filtro colore e il polarizzatore dello schermo di visualizzazione, posizionando il sensore touch sul vetro del display. Ciò unisce i moduli display e touch in uno, ma l'IC e l'FPC rimangono separati con due design distinti.
- TDI la soluzione integra completamente il sensore touch nel pannello TFT del display, unificando i moduli display e touch, IC e FPC in un unico design. Questa è una soluzione altamente integrata per la funzionalità display e touch.
Grazie al suo elevato livello di integrazione, la soluzione TDDI offre vantaggi quali un display più sottile, riduzione dei costi e una supply chain semplificata. È diventata la soluzione principale per gli schermi LCD negli smartphone. A partire dal 2020, la soluzione LCD TDDI ha rappresentato oltre il 50% delle applicazioni nella funzionalità touch e display per smartphone.
Le tendenze di sviluppo nella tecnologia di visualizzazione TDDI degli smartphone includono frequenze di aggiornamento elevate, cornici strette e alta integrazione funzionale.
(1) Vantaggi delle alte frequenze di aggiornamento
- Riduce lo sfarfallio e le vibrazioni nella visualizzazione delle immagini, contribuendo ad alleviare l'affaticamento degli occhi.
- Migliora le scene dinamiche nelle applicazioni di gioco, riducendo la sfocatura e lo screen tearing durante i movimenti rapidi.
- Migliora la fluidità durante le transizioni o lo scorrimento dello schermo, riducendo al minimo la sfocatura e l'effetto fantasma nelle immagini e nei video.
Requisiti per TDDI IC: Per supportare frequenze di aggiornamento elevate, i circuiti integrati TDDI necessitano di una ricezione dati MIPI più rapida, frequenze di oscillazione (OSC) più elevate, capacità di azionamento più elevate e velocità di risposta ed elaborazione più rapide.
Motore LTPS TDDI FHD: La produzione per i display a 144 Hz è stata completata, ma i 160 Hz sono ancora nella fase iniziale RFI (Request for Information), senza prodotti corrispondenti. Inoltre, la domanda di LCD TDDI a 160 Hz rimane poco chiara, quindi la maggior parte dei produttori sta adottando un approccio attendista.
Motore a-Si TDDI ad alta potenza: La produzione ha raggiunto i 90 Hz e un nuovo IC bump incassato ora supporta i 120 Hz. Per i display HD a 120 Hz, non ci sono colli di bottiglia tecnici o costi aggiuntivi. Una volta che saranno disponibili configurazioni di schede madri compatibili con i costi, i produttori hanno in programma di lanciare progetti, potenzialmente aggiornando i display HD a 120 Hz.
(2) Cornici strette e cornici inferiori ultra-strette per un design a schermo intero
I produttori stanno anche puntando a cornici ultra-sottili, soprattutto nella parte inferiore, per ottenere un'esperienza davvero a tutto schermo.
Soluzioni tecnologiche con cornice stretta:
- Disposizione dei pad:
intrecciare disposizione, rispetto al senza interlacciamento design, può ridurre la cornice inferiore di circa 1 mm senza costi aggiuntivi o impatto sulle prestazioni. Quindi, dal 2017, l'interlacciamento ha sostituito il non-interlacciamento come scelta principale. - Tipo di legame:
COF La soluzione (Chip on Film) offre un vantaggio rispetto COG (Chip on Glass) in termini di realizzazione di cornici più strette. Tuttavia, COF aumenta i costi, rendendolo meno adatto per modelli LCD di fascia medio-bassa. Pertanto, COG rimane il tipo di legame primario per le soluzioni LCD TDDI. - Disegno del cancello:
Tra il 2018 e il 2019, i produttori di display e circuiti integrati hanno introdotto doppio cancello design per display HD a-Si per ottenere cornici inferiori più strette. Tuttavia, poiché il design dual gate presentava problemi di prestazioni ed era in conflitto con la tendenza all'elevata frequenza di aggiornamento emersa alla fine del 2019, il mercato lo ha rapidamente abbandonato. Attualmente, il tradizionale cancello singolo il design domina il TDDI per gli smartphone. - Progettazione della protuberanza:
Dopo l'interruzione dell'approccio a doppia porta, i produttori di vetro hanno proposto un nuovo protuberanza incassata design per ottenere cornici più strette. Questo design non aggiunge costi extra e non ha alcun impatto su altre aree di prestazioni. Si prevede che sostituirà gradualmente lo standard urto normale design, diventando l'approccio prevalente.
Schermo LCD FHD: Con un design demux della sorgente, la cornice inferiore nella tradizionale configurazione bump normale è già di circa 3.1 mm. La riduzione ottenuta passando al bump incassato è minima, quindi la domanda per questa modifica non è forte e rimane in fase di pre-ricerca.
HD a-Si: Il tradizionale design con bump normale ha una cornice inferiore di 4.0-4.2 mm, mentre il design con bump incassato può ridurla a 3.0-3.2 mm, ottenendo una riduzione di circa 1 mm. Questo approccio è prioritario per i prodotti HD ed è già in produzione per alcuni modelli di smartphone. La produzione su larga scala è prevista per la seconda metà del 2022, con bump incassato che dovrebbe gradualmente sostituire il bump normale come soluzione principale.
Ecco alcuni dei principali produttori di chip TDDI (Touch and Display Driver Integration) ed esempi dei loro prodotti:
- Novatek:
- NT36525: Supporta display ad alta risoluzione, adatto per smartphone e tablet.
- NT36523: Progettato per smartphone di fascia medio-alta, caratterizzato da frequenze di aggiornamento elevate.
- Focal Tech:
- FT8756: Supporta la risoluzione Full HD (FHD), adatta agli smartphone.
- FT8751: Un'opzione conveniente per dispositivi di fascia medio-bassa.
- himax:
- HX8399: Supporta display ad alta risoluzione, adatto per smartphone e tablet.
- HX8394: Adatto per smartphone di fascia media con buone prestazioni del display.
- Salomone Systech:
- SSD2010: Supporta una risoluzione 454RGBx454, ideale per i dispositivi indossabili.
- Chipone:
- ICNL9911C: Supporta la risoluzione HD/HD+, adatto per smartphone.
- Tecnologia TDY:
- TD4160: Supporta frequenze di aggiornamento elevate e touch multi-dito, adatto per smartphone e tablet.
- Synaptics:
- TD4303: Supporta la tecnologia dei pannelli ibridi in-cell, adatta agli smartphone.
Questi chip TDDI sono ampiamente utilizzati negli smartphone, nei tablet e nei dispositivi indossabili, offrendo un'elevata integrazione e prestazioni di visualizzazione e touch eccellenti.
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