電容式觸控屏技術(shù)已經(jīng)徹底改變了智能手機和平板電腦的面貌，目前該技術(shù)正在滲透進筆記本電腦、臺式PC以及最新型汽車和可穿戴設(shè)備中。這些設(shè)備市場競爭激烈，不斷要求廠商設(shè)計的系統(tǒng)提高顯示質(zhì)量和性能，提供緊湊的外形尺寸、延長電池壽命并降低成本，同時系統(tǒng)需易于使用。由于觸控屏對用戶體驗有很大影響，因此一款產(chǎn)品最終能否取得成功，選擇哪一種觸控屏設(shè)計有可能成為決定性因素。

要將顯示屏變成“觸控板”，需要無縫整合以前截然分開的兩種功能，即觸控和顯示功能。過去，怎樣給顯示屏增加觸控傳感器，一直由不同公司自主決定，貼合式面板疊層由多個層組成，不同公司提供不同的層。之后，有可能由另外一家制造商將這些層組裝成顯示面板。最近的技術(shù)進步使得有可能將觸控傳感器直接集成到顯示屏中，同時將觸摸控制器和顯示驅(qū)動器這兩種功能集成到單一集成電路（IC）中。在觸控屏中集成觸控檢測和顯示更新功能涉及兩個方面：顯示面板疊層；控制觸控和顯示這兩種功能的IC。

將傳感器整合在玻璃蓋板上的方法有時又叫“蓋板外嵌式傳感器（Sensor-on-Lens，簡稱SoL）”或“蓋板集成式解決方案（One Glass Solution，簡稱OGS），因為這種方法無需增加一個單獨的傳感器層，僅利用玻璃蓋板即可。采用單獨傳感器層的設(shè)計方法稱為玻璃-薄膜（Glass-Film，簡稱GF）或玻璃-薄膜-薄膜（Glass-Film-Film，簡稱GFF），視觸控發(fā)送和接收功能在傳感器薄膜的一層還是兩層上實現(xiàn)而定。所有這些設(shè)計方法都稱為“分離式”的，以強調(diào)觸控功能作為顯示屏上的覆蓋層而單獨存在這一事實。

增加分離式觸控傳感器覆蓋層的優(yōu)勢是，技術(shù)成熟、風(fēng)險低、產(chǎn)品上市快。甚至在采用最新顯示和觸控技術(shù)時，也會采用分離式設(shè)計，在這種情況下，常常在后續(xù)設(shè)計環(huán)節(jié)將分離式設(shè)計集成進去。有些LCD模組廠商也很重視能否利用工廠中現(xiàn)有制造系統(tǒng)及設(shè)備的問題。不過，分離式設(shè)計的劣勢是，顯示面板較厚、顯示屏較暗且成本較高。

由于最近的技術(shù)進步，LCD模組廠商能夠?qū)⒂|控傳感器直接集成到顯示屏疊層中的一層或多層上。這種集成可以在顯示屏中的基本單元之上或基本單元之內(nèi)實現(xiàn)，即外嵌式（On-Cell）集成或內(nèi)嵌式（In-Cell）集成。

將觸控傳感器矩陣放到濾色玻璃之上的方法稱為外嵌式集成，因為傳感器位于顯示屏基本單元之上。傳感器發(fā)送和接收網(wǎng)格（即菱形或條紋形網(wǎng)格）可以與跨接線電氣隔離，也可以采用特殊布局，以使這些網(wǎng)格無需架橋就能實現(xiàn)。后一種設(shè)計稱為單層多點外嵌式（Single-Layer-On-Cell，簡稱SLOC），這種設(shè)計很常見的，因為成本較低、良率較高。

用外嵌式技術(shù)給顯示屏增加觸控功能簡單、可靠，而且這種方法對于有源矩陣有機發(fā)光二極管（AMOLED）顯示屏而言，常常是最佳選擇。對于較大型顯示屏以及曲面或柔性顯示屏而言，以外嵌方式集成無跨接線的金屬網(wǎng)狀傳感器也是很好的選擇。

控制觸控功能和顯示功能的IC以前分別由不同的供應(yīng)商提供。盡管使用獨立的疊層式顯示面板和外嵌式顯示屏?xí)r，這兩種獨立的IC可以集成到一起，但是好處有限，工作比較復(fù)雜，因為涉及到多家供應(yīng)商。相比之下，采用內(nèi)嵌式集成時，將觸摸控制器和顯示驅(qū)動器集成到單個IC中更容易實現(xiàn)，而且好處也顯著增多。

現(xiàn)有智能手機和平板電腦的顯示功能可能是由單一顯示驅(qū)動器IC（DDIC）控制的，而觸控功能則可能由獨立的觸摸控制器IC控制。在采用外嵌式顯示屏的設(shè)計中，DDIC總是位于TFT玻璃上，這種方式稱為（Chip-On-Glass，簡稱COG），而觸摸控制器IC通常位于柔性印刷電路板（FPC或flex）上，這種方式稱為柔性印刷電路板外嵌芯片（Chip-On-Flex，簡稱COF）。在這類設(shè)計中，在主機和顯示面板之間通常有兩塊FPC：一個用于TFT玻璃上的DDIC；另一個用于觸摸控制器。

TDDI解決方案的架構(gòu)設(shè)計和實現(xiàn)絕非微不足道。為了提高顯示噪聲管理和電容檢測性能，現(xiàn)在的最新設(shè)計在觸控檢測功能和顯示更新功能之間實現(xiàn)了協(xié)調(diào)和同步。這樣的設(shè)計不再像獨立的疊層式顯示面板和外嵌式顯示屏那樣受到諸多限制，后者的觸控功能和顯示功能通常是相互獨立運行的。

在內(nèi)嵌式顯示屏和IC層面集成觸控和顯示功能，可以產(chǎn)生一些顯著優(yōu)勢。這些優(yōu)勢可以劃分成兩類：有利于工程、制造和支持工作的優(yōu)勢；提升智能手機或平板電腦設(shè)計品質(zhì)的優(yōu)勢。在顯示屏疊層和IC層面集成觸控功能和顯示功能，可簡化設(shè)計工作，有助于加速新設(shè)備上市，這在快速變化的市場上，可為設(shè)備制造商帶來顯著的競爭優(yōu)勢。

由一個供應(yīng)商負責(zé)提供觸控屏顯示面板從左到右、從上到下的所有組件，就可實現(xiàn)簡化的“一站購齊”式供應(yīng)鏈，這有益于工程、制造，尤其是持續(xù)不斷的支持服務(wù)。由單一供應(yīng)商全面負責(zé)提供觸控和顯示功能，還可簡化故障排除工作。

同時在顯示屏和IC層面集成觸控和顯示功能，可實現(xiàn)優(yōu)美簡潔的設(shè)計，使設(shè)備線條更加流暢，功能更加豐富。與分離式設(shè)計相比，采用全面多點內(nèi)嵌式顯示屏，顯示面板更薄。顯示屏的邊框也更窄，因為無需在顯示面板側(cè)邊或頂面增加布線空間。顯示面板更薄，就可以實現(xiàn)更薄的設(shè)備，或者為其他功能提供更多空間，例如增加內(nèi)存或電池容量。同時顯示屏邊框較窄，玻璃鑲嵌凹槽就可以更窄，而這正是從設(shè)備的全尺寸無邊框顯示屏所需要的。

最后，因為觸控與顯示功能集成簡化了設(shè)備的設(shè)計和制造，所以這種集成還提高了設(shè)備的總體可靠性，因為無需貼合多個功能層，減少了可能產(chǎn)生的故障或失效情況。相比之下，在貼合分離式疊層顯示面板中，當出現(xiàn)設(shè)計本身的問題時，由于需要涉及多家供應(yīng)商，因此難以及時解決問題。

觸控屏已成為智能手機和平板電腦的標配，而且由于用戶希望設(shè)備使用簡捷便利，所以觸控屏正日益成為筆記本電腦和一體化臺式PC的常見配置。盡管對于怎樣將觸控和顯示功能納入觸控屏，現(xiàn)在有很多不同技術(shù)可用，不過在主流移動市場上，采用TDDI的內(nèi)嵌式顯示屏正在迅速成為新設(shè)備的首選。

以前的疊層式顯示面板的設(shè)計和制造方式引起了一些問題，內(nèi)嵌式/TDDI設(shè)計之所以迅速普及，是因為這種設(shè)計能夠解決這些問題。由不同公司自主決定怎樣給顯示屏增加觸控傳感器，以及分離式疊層顯示面板的多個層由不同公司提供，可能導(dǎo)致設(shè)計比較復(fù)雜、成本上升、運行可靠性下降。觸控和顯示功能的全面集成和同步解決了這些問題，并帶來了其他一些優(yōu)勢，可實現(xiàn)更薄、更智能的設(shè)備，并因此讓用戶更滿意。