IPS液晶顯示技術中國專利分析

吳永麗 趙景煥 李保安 張　貝（國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心，河南　鄭州　450002）

IPS液晶顯示技術中國專利分析

吳永麗 趙景煥 李保安 張貝
（國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心，河南鄭州450002）

IPS液晶顯示技術以其優異的視角特性、動態清晰度和色彩還原效果，成為各個尺寸高端顯示產品的常見顯示模式，具有廣泛的應用前景。通過對IPS顯示的技術分析、發展趨勢分析、主要申請人分析、申請類型及申請區域分析，普及了IPS液晶顯示技術的基礎知識，為相關領域的審查工作提供技術支持，有助于中國企業了解IPS液晶顯示技術在中國的發展脈絡和現狀，調整專利戰略布局，增強核心競爭力。

液晶；IPS；FFS；ADS；專利分析

1　背景

根據液晶顯示裝置工作模式的不同，液晶顯示模式可以分為動態散射（DS）顯示模式、賓主（GH）顯示模式、聚合物分散液晶（PDLC）顯示模式、扭曲向列相（TN）液晶顯示模式、超扭曲向列相（STN）液晶顯示模式、面內開關（IPS，in-plane switching）顯示模式、電控雙折射（ECB）顯示模式和藍相液晶（BPLC）顯示模式。其中，面內開關顯示模式（IPS）又稱為水平取向模式或面內切換模式，與垂直取向顯示模式相比，面內開關顯示技術可以大大提高液晶顯示裝置的透過率和對比度，所以，IPS顯示技術以其優異的視角特性、動態清晰度和色彩還原效果，成為各個尺寸高端顯示產品的常見顯示模式，具有廣泛的應用前景。

2　IPS液晶顯示技術分析

IPS顯示技術是指在平行電極間施加電壓，液晶分子在平面內旋轉產生雙折射來控制光的透過，兩個電極都位于同一側的玻璃基板上形成對向布置，產生平行于玻璃基板方向的電場，即橫向電場，其中，兩個電極一般為像素電極和公共電極，在橫向電場的作用下，液晶分子排列方向在與玻璃基板平行的平面內發生90°旋轉，從而實現光閘作用的LCD廣視角技術。

FFS（Fringe Field Switching，邊緣場開關）顯示技術是指通過在薄膜晶體管基板上的頂層條狀像素電極（或公共電極）和底層面狀公共電極（或像素電極）之間產生的邊緣電場，使電極之間和電極正上方的液晶分子都能在平行于玻璃基板的平面上發生轉動的LCD廣視角技術。它在本質上屬于平面開關型顯示模式。FFS顯示模式在繼承了IPS技術的寬視角的同時，具有更高的透過率、更快的響應速度和更低的功耗等特點。

ADS（Advanced Super Dimension Switch，高級超維場開關）顯示技術通過同一平面內狹縫電極邊緣所產生的電場以及狹縫電極層與板狀電極層間產生的電場形成多維電場，使液晶盒內狹縫電極間、電極正上方所有取向液晶分子都能夠產生旋轉，從而極大的提高液晶工作效率和增大透光效率。

圖1　IPS液晶顯示技術中國專利發展趨勢

3　IPS液晶顯示技術中國專利態勢分析

3.1申請趨勢分析

為了研究IPS顯示技術的發展情況，對1994年至今中國專利申請數據按時間序列做統計分析，共計1 730件。圖1示出了IPS顯示技術中國專利發展趨勢，橫坐標為專利申請年份，縱坐標為專利申請量。

1994-1999年為IPS顯示技術的起步期，專利申請數量較少，尤其是1994-1997期間，共申請專利7件，申請人主要集中在日本、韓國等LCD技術較為先進的國家。

從1999年開始，IPS顯示技術進入緩慢發展期，這主要得益于薄膜晶體管液晶顯示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal，TFT-LCD）的迅速發展，很多企業看到了其中的機會，加大了研發力度，而基于TFT-LCD的IPS顯示技術因其具有良好視角特性逐漸成為企業的研發重點。

2004-2013年是IPS顯示技術快速發展的時期，申請量急劇增加，在國家產業政策引導和地方政府大力支持下，以2003年京東方收購Hydis以及2004年上廣電NEC第5代TFT-LCD生產線量產為標志，國內很多企業都加大了研發投入，中國大陸LCD產業開始崛起并獲得蓬勃發展，同時也吸引了很多國外企業到中國進行專利布局，導致申請量快速增加，并在長達10年的時間里總體呈現增長的趨勢，也足以說明基于IPS顯示技術的液晶顯示器具有較大的市場需求和良好的應用前景。

從2008年開始持續三年申請量有小幅下滑，主要跟2008年全球經濟危機有關，很多國內外企業面臨嚴重虧損，減少了研發投入。之后的幾年，企業通過積極調整策略和原有經驗的積累，申請量再次達到一個高峰。

2014年至今，申請量有下滑趨勢，可能是IPS顯示技術已經比較成熟，LCD的發展沒有對IPS顯示技術提出更高的需求，因此，技術人員對IPS顯示技術的研發力度減小。

3.2申請類型分析

圖2示出了IPS顯示技術中國專利申請中發明和實用新型占比關系，其中，發明專利申請占絕大多數，達到93％，說明企業對IPS顯示技術的重視，也說明IPS顯示的技術含量高，企業希望獲得專利權相對穩定、專利保護期限較長的發明專利。

圖2　IPS液晶顯示技術中國專利申請發明和實用新型占比

3.3申請區域分析

圖3　IPS液晶顯示技術中國專利申請的區域分布

圖3示出了IPS顯示技術中國專利申請的區域分布。

通過分析可知，從整體上來看，其他國家在中國的IPS顯示技術專利申請量共計1 112件，占中國地區總申請量的64.3％，說明中國的LCD產業市場需求巨大，吸引多個國家到中國進行專利布局。

其中，日本以659件專利申請排在第一位。日本作為LCD產業的先行者，依靠自主開發產業化技術，掌握了LCD的核心技術，特別是在IPS顯示技術領域，擁有夏普、日立、索尼等實力強勁的企業，僅在中國的專利申請數量就約占中國總申請量的38.1％。

中國大陸以526件專利申請量排在第二位，約占IPS顯示技術中國總申請量的30.4％。中國大陸自從2003年開始大規模進軍TFT-LCD產業，涌現出一批像京東方、天馬微電子、華星光電、中電熊貓等實力很強的企業，屬于當之無愧的后起之秀。

韓國企業的申請量排在第三位，約占總申請量的21.6％。韓國早在20世紀80年代就已經涉足LCD行業，在IPS顯示技術方面也處于世界領先地位，擁有LG、三星、現代等老牌的制造LCD企業。

美國和中國臺灣也擁有很多LCD產業中實力雄厚的企業，具備一定的研發生產能力，但就IPS顯示技術在中國的專利申請量，與排在前3位的國家或地區還有明顯的差距。

3.4申請人分析

圖4示出了IPS顯示技術中國專利申請排名前20位的申請人。申請量排在前10位的企業分別是LG顯示有限公司（302件，韓國，占總申請量的17.5％）、京東方科技集團股份有限公司（263件，中國大陸，占總申請量的15.2％）、株式會社日立顯示器（110件，日本，占總申請量的6.4％）、富士膠片株式會社（94件，日本，占總申請量的5.4％）、NEC液晶技術株式會社（93件，日本，占總申請量的5.4％）、夏普株式會社（75件，日本，占總申請量的4.3％）、群創光電股份有限公司（66件，中國臺灣，占總申請量的3.8％）、日東電工株式會社（65件，日本，占總申請量的3.8％）、索尼株式會社（54件，日本，占總申請量的3.1％）和天馬微電子股份有限公司（54件，中國大陸，占總申請量的3.1％）。

圖4　IPS液晶顯示技術中國專利申請主要申請人排名

前10位中有6位來自日本，總申請量占中國專利申請總量的28.4％。企業類型不僅包括日立、NEC、夏普、索尼等這種老牌LCD制造企業，還包括富士膠片這種綜合影像、信息、文件處理類的企業，可見，在IPS顯示技術領域，日本的專利申請量和申請人占主導地位。排名第一的LG顯示有限公司是涉足LCD行業較早的韓國企業，LG從1987年就開始了對LCD器件的研發，具有多代生產線。申請量排名第二的京東方是中國大陸首屈一指的LCD制造企業，在北京、成都、合肥等多個地區均有生產線布局，但其總體實力還落后于日本，說明在該領域中國大陸還有強大的發展潛力。排名第20位的是僅占1席的高校申請人，可見，掌握IPS顯示核心技術的申請人主要為企業，研究機構和高校還有很大的發展空間。

4　總結

通過以上對IPS顯示技術中國專利申請的分析可知，在IPS顯示技術領域，國外申請人占有相當大的比例，國內申請人也掌握了該領域的核心技術，具有較大的發展潛力。IPS顯示技術在中國具有廣闊的發展和應用前景，國內外各大企業都對該項技術投入了較大研發力度。雖然近兩年，IPS顯示技術的申請量有下滑趨勢，但還保持著較高的申請量，仍然是人們關注的重點。科研單位和高校應當在該領域增加研發投入，提升專利申請的數量和質量。

本文立足于專利文獻，通過對IPS顯示的技術分析、發展趨勢分析、主要申請人分析、申請類型及申請區域分析，普及了IPS液晶顯示技術的基礎知識，為相關領域的審查工作提供技術支持，有助于中國企業了解IPS液晶顯示技術在中國的發展脈絡和現狀，調整專利戰略布局，增強核心競爭力。

［1］馬群剛.非主動發光平板顯示技術［M］.北京：電子工業出版社，2013.

［2］田民波等.TFT液晶顯示原理與技術［M］.北京：科學出版社，2010.

［3］田民波等.TFT LCD面板設計與構裝技術［M］.北京：科學出版社，2010.

［4］世界知識產權組織.國際專利分類表［M］.北京：知識產權出版社，2006.

Chinese Patent Analysis of the Display technology of IPS

Wu Yongli Zhao Jinghuan Li Baoan Zhang Bei
（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，SIPO，Zhengzhou Henan 450002）

With wide angle viewing，dynamic clarity and better display performance effect，the display technology of IPS，which has wide application prospect，has become the display technology of various sizes of high-end display products.Based on patent documents，through the IPS display technology analysis and development trend analysis，the important applicants analysis，applied for the analysis of types and application areas，this paper promotes basic knowledge of them as well，provides technical support for patent examinations of related fields，help to Chinese enterprises to understand the development history and current situation of technology in China，to adjust the layout of patent strategy of IPS display technology，enhance core competitiveness.

LCD；IPS；FFS；ADS；patent analysis

TN27；G306

A

1003-5168（2016）05-0077-03

2016-5-15

吳永麗（1987-），第一作者，女，審查員，研究方向：液晶顯示技術領域發明專利實質審查。