觸控和顯示驅動器整合（TDDI）晶片可望大行其道。面對智慧型手機市場價格競爭日趨激烈，觸控晶片商正戮力研發TDDI方案，以進一步降低元件成本；而此種晶片，可望隨著內嵌入式觸控面板在手機市場出貨量持續增加，而獲得廣泛采用。

　　觸 控和顯示驅動器整合（Touch And Display Driver Integration， TDDI）最早應該是來自新思國際（Synaptics）的行銷名詞，與敦泰（FocalTech）的IDC（Integrated Driver And Controller）是類似的，主要均是指將負責觸控螢幕感測的觸控晶片和負責液晶螢幕顯示的驅動晶片予以整合成為單一晶片。

　　從晶片設計與半導體制程來看，顯示驅動晶片雖然屬于高壓制程，但兩者的線路設計與整合并不會有無法克服的困難，因此，的確是有機會兩相整合。不過，從2012年TDDI的概念提出至今，已經有3年的時間了，但是TDDI卻仍未成為市場主流。

　　然而，另一方面，我們卻又看到與觸控和顯示驅動相關的晶片廠在2014年到2015年之間，陸續地有合并案發生。顯然，這些晶片廠商應該是看好整合的趨勢才對，但是為何市場的反應至今仍略嫌冷淡？

　　觸控晶片商競相擴大產品陣容

　　最 早提出TDDI整合構想的Synaptics在2014年6月左右購并瑞力（Renesas SP DHivers），后者是iPhone主要的顯示驅動晶片制造商。同年4月，敦泰正式宣布合并旭曜（Orise），后者是手機的顯示驅動晶片制造商。到了 2015年6月，譜瑞（Parade）買下賽普拉斯（Cypress）的觸控部門，前者以eDP方案著名，且為蘋果（Apple）的供應鏈。

　　同年8月，聯發科（MediaTek）透過晨星（Mstar）旗下的晨發科技以每股51元的價格取得奕力（Ilitek）全部股權。晨星本身和聯發科所投資的匯頂（Goodix）均有觸控晶片產品，奕力本身雖以顯示驅動晶片著名，但是這幾年也一直在耕耘觸控晶片市場。

　　另外，聯詠（Novatek）和奇景（Himax）屬于顯示驅動晶片的一級廠商，但是與奕力相同，均有自己成熟的觸控晶片方案。而矽創（Sitronix）以STN的顯示驅動晶片著名，曾經涉足觸控晶片市場，但是目前已經逐漸淡出，轉向微機電系統（MEMS）。

　　觸 控晶片早期的國際大廠主要是Synaptics、愛特梅爾（Atmel）和Cypress，除了Synaptics成功地擴展相關產品線 外，Cypress已將觸控部門出售給譜瑞，而Atmel在2015年9月遭到戴樂格（Dialog）以46億美元購并，預計觸控晶片產品未必是往后的發 展重點。

　　另一家觸控晶片廠商美信（Maxim Integrated）也已經放棄觸控晶片市場。意法半導體（STMicroelectronics）的觸控晶片方案，主要則是與其強項MEMS微機電感 測器發揮相輔相成的效果。至此，觸控晶片的光譜已經從歐美往***、中國和韓國廠商傾斜。而自2014年開始，這些廠商除了價格上的競爭外，已經開始開拓觸 控晶片以外的產品線，Synaptics是其中最典型的代表，新增的產品線除了顯示驅動晶片外，指紋辨識（Fingerprint）和壓力感測 （Force Sensing）也將成為其未來的營收來源之一。

　　伴隨著智慧型手機終端市場的成熟，觸控晶片的競賽已開始從過去只要 “物廉價美、個個有機會”的賽局，逐漸過渡到“協同作戰”的規模。僅具有單一產品線的晶片廠商將會面臨來自較大型晶片廠商的進逼，迫于全面性方案或是整合 方案的進攻，加上產品差異化有限的情況，單一產品線的晶片廠商在價格壓力下，產品毛利會被進一步壓縮，因而最終難以為繼（圖1）。

　　圖1　內嵌式觸控的開發有助帶動TDDI晶片需求。

　　再 觀察一些***公司的財報；發起購并的公司通常產品的市占與毛利高，能夠創造現金流，而被購并的公司（或其相關晶片事業）多半走到市場成熟、辛苦支撐的轉折 點，因此雙方的合并在題材與未來期望上都有著墨的空間。例如：譜瑞已經至少八個季度都維持40%以上的毛利率，營業利益都將近20%。敦泰在2014年時 即使已經遭遇到觸控晶片市場的成熟發展狀況，都還有32～42%的毛利率。相對地，敦泰在合并了旭曜后，2015年毛利率僅剩下15～17%，而奕力的毛 利率也是在17%左右徘徊；以IC晶片設計公司合理的利潤來看，其實都已經偏低。此時，合并或許有機會在較健康的財務環境下，讓并購公司“兵強馬壯”的資 源導入，在人才、產品競爭力上尋求新的轉機。因此，合并后的雙方公司，可同時取得觸控和顯示驅動晶片產品線，不失為一個建構競賽門檻、創造營收規模的策 略；TDDI也是在這樣的策略下，自然衍生出來的做法。

　　TDDI結合內嵌式觸控勢起

　　TDDI對手機品牌廠來說， 主要的價值在于內部機構空間的節省；除了兩顆晶片整合成一顆外，訊號線在內嵌式觸控面板（特別是In-cell）也有機會整合成一條。然而，如果品牌廠采 用的是一般外掛式的觸控面板方案（像是OGS、GFF、GF1），那么TDDI就未必有其必要性了；即使硬將晶片整合，訊號線還是要兩條。因此，還不如維 持面板與觸控元件各自的供應鏈，在資源與彈性上都會更好，整合容易帶來相互牽制的問題。

　　由此可知，TDDI要合理發展的前提，應該還 是要取決于內嵌式觸控面板在市場上的占有率。關于這點，市場確實給TDDI帶來一些機會。根據IHS Technology的資料統計與估測，2015年所有的內嵌式觸控面板（包含In-cell LCD、On-cell LCD、On-cell AMOLED）用于手機的出貨比重，將有機會超過40%以上。

　　內嵌式觸控面板對供應鏈關系的改變也是顯著的。外掛式觸控面板的晶片方 案決定權通常在品牌或是方案商，但是在內嵌式觸控面板上卻可能變成是面板廠。除了像Apple或是三星（Samsung）這樣具有主導供應鏈實力的品牌 外，其他的品牌比較無法向上管理到面板廠的選擇方案。因此，具有TDDI方案的晶片供應商如果能夠順利導入面板廠的話，創造出的產值會是觸控與顯示驅動晶 片的加總，獲益自然是顯而易見；而且客戶管理也會從追逐許多的品牌、消耗應用工程（FAE）資源，收斂成是專注的、少數的面板廠。

　　具 有TDDI方案的晶片供應商固然都希望能夠打敗競爭對手，以這樣的整合方案擴大營收，但是關鍵還是要回到產品面和采購面上；特別是觸控與顯示驅動都有各自 的技術門檻，TDDI整合通常提高了技術困難度。但是，面板廠客戶的期望是：觸控與顯示驅動的技術品質都要能達到要求，同時采購單一一顆TDDI晶片的價 格可以比分開采購觸控與顯示驅動晶片的加總更來得便宜。另外，如果下游品牌客戶的主導力不是相當強勢的話，TDDI有可能使得供應鏈的采購資源過度集中， 這也不是面板廠樂于見到的。

　　以顯示驅動晶片來說，線路收斂時的訊號衰減、ACF的接合、內建記憶體對晶片尺寸的挑戰、高解析度訊號的 解壓縮等問題，要逐一克服時都具有相當的技術門檻，并且須投注一定的研發或是應用工程資源。也因此，我們才會看到現存的顯示驅動晶片廠商，有些可以提供高 階的FHD、WQHD方案，有些卻受限于WVGA、qHD或是HD的中低階市場區隔。晶片尺寸的問題固然可以用半導體制程來解決，但是成本也相對增高。

　　技術實力是TDDI開發關鍵

　　內 嵌式面板觸控晶片方面，On-cell的情況較為單純，而且比較接近外掛式觸控面板模組。但是In-cell的難度就相對來得高，不管是自電容或是互電 容，特別是Full In-cell的Tx與Rx都在TFT背板上，其線路與雜訊比更容易受到來自面板TFT線路的干擾（圖2）。而且In-cell的觸控線路與TFT線路都 必須在面板的Array制程整合，這意味著光罩與良率的成本是考量的關鍵。以自電容的In-cell來看，約僅1到2道光罩可以處理觸控線路，而且長期來 看，成本下降的優勢也明顯。但是，自電容的In-cell與TFT線路的整合也會導致面板設計一次性工程成本（NRE）的問題與費用，這些成本都需要技 術、可靠性、效能與背后訂單有足夠的實力來支撐。

　　圖2　In-cell結合TDDI架構示意圖 資料來源：華映

　　TDDI的意義表面上是晶片的整合，但是表面下的技術實力才是關鍵。如果晶片廠商在任一觸控或顯示驅動技術都未能達到面板廠與品牌客戶的要求，那么就算可以做到TDDI的整合，終究無法有導入設計的實質意義。

　　另 外，從內嵌式觸控的結構與技術觀點來看，自電容的In-cell對TDDI是比較有需求的（圖3）。自電容的In-cell設計會產生大量的感測器訊號線 （Traces），因此必須仿造面板對線路的作法，將這些訊號線以多個ADC前端分區收斂，而不像互電容有機會以一個ADC就能接收較少的訊號線。這些多 個ADC前端若是能夠跟顯示晶片（Source End）予以TDDI整合，那么就可以簡化面板的晶片貼合制程、甚至減少晶片的成本。至于MCU與演算法的部分就可以往后整合，不論是整合到T-CON或 是更后方的應用處理器，都是可以考慮的選擇。

　　圖3　自電容In-cell與TDDI的整合

　　內嵌式觸控出貨量　左右TDDI滲透率

　　從 上述的分析可以得出下列結論：TDDI技術面的成功來自于晶片廠商對于顯示驅動與觸控兩者的掌握；特別是要導入高階面板，顯示驅動的難度與重要性可能還稍 高于觸控驅動。不過，在實際的面板生產制程中，TDDI晶片廠商須要投入FAE資源，與面板廠在線路設計與訊號處理上共同合作、解決問題。至于市場面上， 內嵌式觸控（特別是In-cell）的出貨比重會直接影響到TDDI的滲透率。

　　以品牌而言，Apple或是Samsung這樣的品牌 最適合導入TDDI。這是因為他們在單一機種就具有相當的出貨量，同時本身又具有面板技術；因此不論是委托開發的特定應用積體電路（ASIC）或是采用第 三方的TDDI晶片，都能夠在客制化與晶片的調整上，以出貨量來杠桿這些投入的心力。然而，大多數的品牌并不具備這樣的實力，所以也會直接導致面板廠在導 入TDDI時，一方面顧慮到供應鏈太過集中的不利因素，二方面無法太過吸收針對眾多客戶的客制化成本，因而放緩導入TDDI的意愿。

　　最 后，從產品定位來看，TDDI在短期中或許僅能從一線品牌的高階機種尋找機會，而且必須透過品牌的力量來主導從晶片方案到面板設計的供應鏈。但是中長期而 言，當自電容In-cell能夠更普及、有更多的面板廠參與，那么TDDI晶片就比較能夠導入中低階機種，進而擴大滲透率。智慧型手機的中低階種其客制化 多半在背光模組、而不是Open Cell，因此不同的面板廠有機會以Open Cell公板的方式來導入；品牌與面板廠之間不會有單一供應鏈與單一客戶的顧慮。當然，另一方面TDDI晶片商在價格的提供上也必須要有誘因。