對液晶顯示窄邊框專利技術的研究

陳 帥 陳 卓 李乃升 高小霞

（鄂爾多斯市源盛光電有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

0 前言

液晶顯示技術是一種TFT-LCD的產品技術，其主要的技術手段是通過燈光與顯示面板相結合，使顯示面板完成成像，在這一過程中，顯示面板本身存有便捷，因此其無法實現光線傳播的位置會存有黑色邊框。眾所周知，液晶顯示屏幕無法做到完全無邊框，因此現在市面上常見的無邊框技術、超窄邊框技術，其本質上仍然是一種窄邊框技術。隨著發展，窄邊框技術除了在傳統的電視、電腦液晶顯示當中得以運用，在手機的研發中也占有一席之地。

1 液晶顯示窄邊框專利技術手段

1.1 液晶顯示窄邊框的電極設計

在傳統的液晶顯示技術中，液晶顯示器的設計一般采用柵極電路設計，柵極電路一般以直接排布的方式，安置在顯示器的四周位置，其中，柵極線的數量越多，顯示器的分辨率就越高，顯示清晰度越高。而為了提升柵極線的數量，一般的設計廠商會通過擴大邊框的方式來進行柵極線布設。而隨著技術的發展，窄邊框、超窄邊框的美學價值被發現，也有設計廠商開始通過基板行驅動技術，柵極引出技術來控制邊框寬度，其中，基板行驅動技術利用柵極驅動器將陣列安置在玻璃基板之上，從而縮減了黏結區域的面積，實現了窄邊框顯示。

1.2 液晶顯示窄邊框的框架工藝

在窄邊框專利技術當中，除了對點擊進行調整和重新設計之外，針對顯示面板之外的機械組成部分進行全新的優化，也是一種縮窄邊框的實現手法。在顯示面板結構之外，還包括背光模組、機械框架等結構構成，這些內容都處于非顯示區域。其中背光模組在進行封裝的時候，是依據框架結構的構成方式，焊死在顯示面板下方，因此在應用上占用空間較大。例如在手機設計中，手機機身內部除了要安裝鋰電池和主板之外，還需要進行走線的設計，再加上鏡頭以及顯示面板，最終導致背光模組的空間位置一直在被壓縮，因此只能靠增加邊框寬度來實現布設。在現階段的專利技術當中，技術人員主要通過光學技術，將背光模組的打光角度進行了全新調整，使原本顯示黑色不發光為邊框區域的地方也可以被背光照亮，從而實現視覺上的窄邊框體驗，增強液晶顯示的視覺美學體驗。

1.3 液晶顯示窄邊框的框膠工藝

目前常見的LCD顯示設備中，為了能夠使上層基板和下層基板保持黏結，從而使兩層基板當中的液晶保持穩態，一般會采用框膠進行粘連?？蚰z的使用在一定程度上也會影響液晶顯示的邊框寬度，其中，部分生產廠商在進行LCD設備生產時，為了保證屏幕指令，會通過提高框膠用量的方法，擴大框膠粘連面積，并運用光固化工藝，避免因陽光照射所導致的液晶分子裂化。而在現階段的專利技術中，技術人員在進行框膠涂抹時，則首先對原本框膠位置進行凹槽改造，再將框膠涂抹其中，避免框膠涂抹在基板表面造成邊框寬度增大。

1.4 液晶顯示窄邊框的液晶滴下技術

在技術人員的液晶顯示技術研究中，研究人員通過在液晶灌注、液晶滴下方面進行全新設計，也可以使液晶顯示實現邊框的縮窄。由于LCD屏幕所采用的液晶體是一種具有極強流體性能的原件，因此在窄邊框的設計要求下，技術人員需要通過控制流體走向和流體的溢流區域的方式來進行邊框控制。例如在進行屏幕液晶設置時，技術人員會采用在基板下方設置阻攔的方式，將液晶體控制在一定的顯示區域之內，而通過涂布方式或滴下工藝，來進一步收窄邊框。

2 液晶顯示窄邊框的專利申請情況

2.1 液晶顯示窄邊框的使用

現階段，越來越多的電子設備開始運用窄邊框技術進行設計和產品打造，通過窄邊框的設計，可以凸顯出電子設備的美學價值，吸引消費者。目前最為常見電子產品生產領域運用窄邊框技術的主要集中在筆記本電腦和手機領域，但也有部分顯示器廠商開始通過窄邊框搶占市場。筆記本電腦的窄邊框運用一般表現在具備便攜性能的商務設備之中，例如蘋果公司出品Macbook系列，戴爾公司推出的XPS筆記本系列，都是液晶顯示窄邊框的代表。而中國廠商華為在2018年年初推出的matebook筆記本電腦，作為窄邊框顯示的代表，也極具藝術價值。目前國內廠商所能夠選購的液晶屏幕主要來源韓國三星公司以及日本的夏普公司。隨著發展，越來越多的國內屏幕廠商也開始銳意研發，革新技術，提升了產品能力和產品價值。

2.2 國內廠商的專利發展

國內的液晶顯示屏幕生產廠商最早于1995年便開始了小邊框的專利申請，但是專利的申請數量始終較低，且應用環境不夠廣泛。1995年-2004年，窄邊框液晶顯示的專利申請數量不足80件，而在這個領域，專利權的主導者為日本企業。在2005年后，我國的專利申請數量開始逐漸提升，并以每年30件的數量快速增長。雖然在這一時期，日本液晶顯示生產企業占據天然的優勢，而友達電子、天馬微電子為代表的國有廠商也開始嶄露頭角。在2011年以后，窄邊框專利的申請量開始突飛猛進，據統計僅2015年一年，國內生產廠商關于窄邊框專利技術就已經逼近了300件，同時，國內如京東方、華星光電等廠商在屏幕銷量方面也開始奮起直追，這一時期成為了國內液晶顯示屏幕窄邊框專利技術的成熟和活躍期。

2.3 申請主體特征分析

在窄邊框技術的專利申請領域，各個生產廠商持續發力，通過專利申請維護自身的技術權利。在關于廠商申請數量的統計中，本文對當前階段主要的液晶顯示生產廠商的申請情況進行了歸納分析，發現專利申請數量最多的是中國京東方企業，申請總數超過了250件，緊隨其后的是老牌液晶顯示生產企業華星光電和友達光電，申請總數分比為236件和98件。其余如夏普中國、天馬微電子、三星中國、海信等生產廠商，也都有專利申請。

在專利技術方面，不同的生產廠商所研發的生產技術也不盡相同。例如位居榜首的京東方企業，在進行窄邊框液晶顯示技術研發時，主要針對的技術方向是電極技術革新，同時在框架工藝方面也有所涉獵。而來自臺灣的友達光電，則主要發力于框架工藝的改良和創新，同時也在框膠設計方面有所突破。而華星電子則主要研究液晶滴下工藝，成績卓著。

結論

綜上所述，在現階段的專利環境中，各個液晶生產廠商均有技術手段的研發和創新，LCD作為一種獨特的液晶顯示設備，通過窄邊框設計既可以提升顯示面積又能夠吸引消費者，成為各個廠商爭相競爭的主要領域。通過專利申請情況可以看出，我國在窄邊框設計專利方面，具有十分巨大的優勢。