觸摸顯示屏專(zhuān)利技術(shù)綜述

齊麗麗

摘 要：觸摸顯示屏由于操作的便利性、多功能性和良好的用戶(hù)體驗(yàn)而大受歡迎。文章首先對(duì)觸摸顯示屏的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了分析，介紹了觸摸屏和顯示屏的集成技術(shù)經(jīng)歷了GG結(jié)構(gòu)、GFF/GF結(jié)構(gòu)、OGS結(jié)構(gòu)、On-Cell結(jié)構(gòu)和In-Cell結(jié)構(gòu)五個(gè)階段。并對(duì)觸摸屏顯示屏集成方式的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)、專(zhuān)利技術(shù)來(lái)源國(guó)、主要專(zhuān)利申請(qǐng)人做了詳細(xì)分析，以期對(duì)我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)人提供一些有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：觸摸顯示屏；OGS；In-Cell；On-Cell

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）09-0083-02

智能手機(jī)、平板等電子設(shè)備在日常生活中使用頻繁，而觸摸屏因?yàn)椴僮鞅憷δ芏鄻映蔀橹悄苁謾C(jī)和平板的首選輸入方式。液晶顯示屏是智能手機(jī)、平板等電子設(shè)備用戶(hù)界面首選的輸出設(shè)備。觸摸屏和液晶屏需要集成為觸摸顯示屏，觸摸顯示屏可同時(shí)實(shí)現(xiàn)觸摸輸入功能和顯示輸出功能。觸摸屏和液晶屏的集成方式對(duì)液晶顯示的質(zhì)量、觸摸的靈敏度以及電子設(shè)備的邊框大小、薄輕化都有很大影響[1]。

1 觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)發(fā)展概述

觸摸顯示屏大致經(jīng)歷了GG結(jié)構(gòu)、GFF/GF結(jié)構(gòu)、OGS結(jié)構(gòu)、On-Cell結(jié)構(gòu)和In-Cell結(jié)構(gòu)五個(gè)階段[2-4]。

1.1 GG結(jié)構(gòu)

觸摸顯示屏的GG結(jié)構(gòu)為保護(hù)玻璃、觸摸屏和顯示屏的三層結(jié)構(gòu)。其中，保護(hù)玻璃和觸摸屏之間需要使用光學(xué)透明膠進(jìn)行貼合，觸摸屏和顯示屏之間也需要使用光學(xué)透明膠進(jìn)行貼合，一塊觸摸顯示屏需要進(jìn)行兩次貼合工序。

1.2 GFF/GF結(jié)構(gòu)

GFF/GF結(jié)構(gòu)的觸摸傳感器設(shè)置在透明基材上方，再將基材貼在頂部玻璃上。GF結(jié)構(gòu)光學(xué)效果優(yōu)于GFF結(jié)構(gòu)光學(xué)效果，邊框可以較窄，觸摸傳感器制作和貼合出問(wèn)題可以進(jìn)行返工，節(jié)約成本。GFF結(jié)構(gòu)技術(shù)成熟，良品率高，成本較低。

1.3 OGS結(jié)構(gòu)

OGS全稱(chēng)One glass solution，其是在保護(hù)玻璃上直接通過(guò)鍍膜、蝕刻等技術(shù)得到ITO導(dǎo)電層。OGS結(jié)構(gòu)與GG結(jié)構(gòu)相比，少了一片玻璃層，并且只需要一次貼合工序，使得OGS觸摸屏能夠做得更薄并且成本也進(jìn)一步減少。

1.4 On-Cell結(jié)構(gòu)

On-Cell結(jié)構(gòu)將觸摸傳感層嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間。

目前，On-Cell 多應(yīng)用于三星AMOLED面板產(chǎn)品上，其中代表機(jī)型有三星Galaxy S2。

1.5 In-Cell結(jié)構(gòu)

In-Cell觸摸顯示結(jié)構(gòu)直接將觸摸功能嵌到了液晶像素之中，這種結(jié)構(gòu)的觸摸顯示屏更薄，邊框更窄。但是，In-Cell結(jié)構(gòu)的觸摸顯示屏需要嵌入與之配套的觸摸芯片，否則觸摸感測(cè)效果容易不理想，噪聲過(guò)大。In-Cell 結(jié)構(gòu)的觸摸顯示屏因?yàn)橛|摸傳感器層位于LCD內(nèi)，也會(huì)存在技術(shù)難度比較大，成本比較高昂的問(wèn)題，技術(shù)難度大也進(jìn)一步導(dǎo)致了In-cell結(jié)構(gòu)觸摸顯示屏的良品率不高[4]。目前采用In-Cell 技術(shù)除了蘋(píng)果的iPhone 5和諾基亞的Lumia920，還有華為的Ascend P6和谷歌Nexus5。

2 觸摸顯示屏專(zhuān)利申請(qǐng)的整體情況分析

本文對(duì)觸摸顯示屏領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)、各國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量和國(guó)內(nèi)外主要申請(qǐng)人進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)搜集的文獻(xiàn)量及分布特點(diǎn)對(duì)中文和外文數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行選擇，其中中文數(shù)據(jù)庫(kù)選擇CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)，外文數(shù)據(jù)庫(kù)選擇VEN和SIPOABS數(shù)據(jù)庫(kù)。考慮到本文所分析主題的領(lǐng)域特點(diǎn)，本文采用分類(lèi)號(hào)（集中在G02F1/13及其下位點(diǎn)組、G06F3/041及其下位點(diǎn)組；最相關(guān)的CPC分類(lèi)號(hào)為G02F 1/13338）結(jié)合關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。

2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)量趨勢(shì)分析

各個(gè)時(shí)間觸摸顯示技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)量的變化趨勢(shì)圖，如圖1所示。

從圖1可以看出，觸摸顯示屏專(zhuān)利申請(qǐng)從2003年到2006年專(zhuān)利申請(qǐng)量相對(duì)較少。

2007年開(kāi)始，該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量呈現(xiàn)持續(xù)快速增長(zhǎng)，這一節(jié)點(diǎn)恰逢蘋(píng)果iPhone登場(chǎng)，智能手機(jī)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展之際。iPhone手機(jī)前所未有的用戶(hù)體驗(yàn)，帶動(dòng)了智能手機(jī)硬件的全面發(fā)展。

2008～2010年三年間，觸摸顯示屏專(zhuān)利申請(qǐng)量增速放緩甚至出現(xiàn)下滑，一方面原因在于2008～2010年經(jīng)濟(jì)危機(jī)，全球經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)不景氣的現(xiàn)象；另一方面原因在于全貼合式觸摸顯示屏和嵌入式觸摸顯示屏技術(shù)上存在本質(zhì)的區(qū)別，嵌入式觸摸顯示屏技術(shù)研發(fā)遇到較大困難。

2011～2013年得力于全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好轉(zhuǎn)以及嵌入式技術(shù)研發(fā)逐漸成熟，期間專(zhuān)利申請(qǐng)量持續(xù)增長(zhǎng)，并于2013年到達(dá)高點(diǎn)。

2.2 專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)源國(guó)申請(qǐng)量分析

專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)源國(guó)其實(shí)質(zhì)是指技術(shù)原創(chuàng)國(guó)，國(guó)家擁有的原創(chuàng)技術(shù)數(shù)量和國(guó)家在這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力和實(shí)力呈正相關(guān)關(guān)系。觸摸顯示屏的專(zhuān)利申請(qǐng)來(lái)源國(guó)情況，如圖2所示。

排名靠前的依次為日本、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，韓國(guó)。排名前三的申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于排名第四的美國(guó)。這一數(shù)據(jù)與日本擁有索尼、JDI、夏普、東芝、日立等大型企業(yè)、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)為觸摸面板主要廠(chǎng)商如友達(dá)、宸鴻、勝華集中地、韓國(guó)擁有三星、樂(lè)金等情況相符合。而美國(guó)3M、蘋(píng)果公司，中國(guó)的京東方、歐菲光、天馬微電子都是觸摸顯示屏領(lǐng)域不可小覷的研發(fā)力量。

2.3 國(guó)內(nèi)外主要申請(qǐng)人分析

觸摸顯示技術(shù)最早出現(xiàn)于美國(guó)，截至到目前，在我國(guó)申請(qǐng)觸摸顯示專(zhuān)利的申請(qǐng)人主要集中在中國(guó)、美國(guó)、日本和韓國(guó)，專(zhuān)利申請(qǐng)統(tǒng)計(jì)分析，如圖3所示。從專(zhuān)利申請(qǐng)量而言，排名前10的中國(guó)廠(chǎng)商（包括中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)）有六位，韓國(guó)廠(chǎng)商兩位、日本廠(chǎng)商有一位，美國(guó)廠(chǎng)商有一位。由此可知，國(guó)內(nèi)的觸摸顯示技術(shù)的發(fā)展迅速，中國(guó)的公司非常重視在該領(lǐng)域進(jìn)行專(zhuān)利布局，專(zhuān)利布局競(jìng)爭(zhēng)激烈。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)觸摸顯示屏集成的技術(shù)分支進(jìn)行了較為全面的分析和研究，重點(diǎn)分析了該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)、專(zhuān)利技術(shù)來(lái)源國(guó)、主要專(zhuān)利申請(qǐng)人。

從以上分析可知，我國(guó)觸摸顯示屏集成技術(shù)雖然起步較晚，但是在市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，公司對(duì)觸摸顯示屏集成技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的投入，我國(guó)觸摸顯示企業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)繁榮之勢(shì)，同時(shí)也十分注重專(zhuān)利保護(hù)和專(zhuān)利布局。

參考文獻(xiàn)：

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