對液晶顯示窄邊框?qū)＠夹g(shù)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(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

0 前言

液晶顯示技術(shù)是一種TFT-LCD的產(chǎn)品技術(shù)，其主要的技術(shù)手段是通過燈光與顯示面板相結(jié)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(shí)現(xiàn)光線傳播的位置會(huì)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(xiàn)在市面上常見的無邊框技術(shù)、超窄邊框技術(shù)，其本質(zhì)上仍然是一種窄邊框技術(shù)。隨著發(fā)展，窄邊框技術(shù)除了在傳統(tǒng)的電視、電腦液晶顯示當(dāng)中得以運(yùn)用，在手機(jī)的研發(fā)中也占有一席之地。

1 液晶顯示窄邊框?qū)＠夹g(shù)手段

1.1 液晶顯示窄邊框的電極設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的液晶顯示技術(shù)中，液晶顯示器的設(shè)計(jì)一般采用柵極電路設(shè)計(jì)，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(shù)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(shù)量，一般的設(shè)計(jì)廠商會(huì)通過擴(kuò)大邊框的方式來進(jìn)行柵極線布設(shè)。而隨著技術(shù)的發(fā)展，窄邊框、超窄邊框的美學(xué)價(jià)值被發(fā)現(xiàn)，也有設(shè)計(jì)廠商開始通過基板行驅(qū)動(dòng)技術(shù)，柵極引出技術(shù)來控制邊框?qū)挾龋渲校逍序?qū)動(dòng)技術(shù)利用柵極驅(qū)動(dòng)器將陣列安置在玻璃基板之上，從而縮減了黏結(jié)區(qū)域的面積，實(shí)現(xiàn)了窄邊框顯示。

1.2 液晶顯示窄邊框的框架工藝

在窄邊框?qū)＠夹g(shù)當(dāng)中，除了對點(diǎn)擊進(jìn)行調(diào)整和重新設(shè)計(jì)之外，針對顯示面板之外的機(jī)械組成部分進(jìn)行全新的優(yōu)化，也是一種縮窄邊框的實(shí)現(xiàn)手法。在顯示面板結(jié)構(gòu)之外，還包括背光模組、機(jī)械框架等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，這些內(nèi)容都處于非顯示區(qū)域。其中背光模組在進(jìn)行封裝的時(shí)候，是依據(jù)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)成方式，焊死在顯示面板下方，因此在應(yīng)用上占用空間較大。例如在手機(jī)設(shè)計(jì)中，手機(jī)機(jī)身內(nèi)部除了要安裝鋰電池和主板之外，還需要進(jìn)行走線的設(shè)計(jì)，再加上鏡頭以及顯示面板，最終導(dǎo)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?qū)挾葋韺?shí)現(xiàn)布設(shè)。在現(xiàn)階段的專利技術(shù)當(dāng)中，技術(shù)人員主要通過光學(xué)技術(shù)，將背光模組的打光角度進(jìn)行了全新調(diào)整，使原本顯示黑色不發(fā)光為邊框區(qū)域的地方也可以被背光照亮，從而實(shí)現(xiàn)視覺上的窄邊框體驗(yàn)，增強(qiáng)液晶顯示的視覺美學(xué)體驗(yàn)。

1.3 液晶顯示窄邊框的框膠工藝

目前常見的LCD顯示設(shè)備中，為了能夠使上層基板和下層基板保持黏結(jié)，從而使兩層基板當(dāng)中的液晶保持穩(wěn)態(tài)，一般會(huì)采用框膠進(jìn)行粘連。框膠的使用在一定程度上也會(huì)影響液晶顯示的邊框?qū)挾龋渲校糠稚a(chǎn)廠商在進(jìn)行LCD設(shè)備生產(chǎn)時(shí)，為了保證屏幕指令，會(huì)通過提高框膠用量的方法，擴(kuò)大框膠粘連面積，并運(yùn)用光固化工藝，避免因陽光照射所導(dǎo)致的液晶分子裂化。而在現(xiàn)階段的專利技術(shù)中，技術(shù)人員在進(jìn)行框膠涂抹時(shí)，則首先對原本框膠位置進(jìn)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?qū)挾仍龃蟆?/p>

1.4 液晶顯示窄邊框的液晶滴下技術(shù)

在技術(shù)人員的液晶顯示技術(shù)研究中，研究人員通過在液晶灌注、液晶滴下方面進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，也可以使液晶顯示實(shí)現(xiàn)邊框的縮窄。由于LCD屏幕所采用的液晶體是一種具有極強(qiáng)流體性能的原件，因此在窄邊框的設(shè)計(jì)要求下，技術(shù)人員需要通過控制流體走向和流體的溢流區(qū)域的方式來進(jìn)行邊框控制。例如在進(jìn)行屏幕液晶設(shè)置時(shí)，技術(shù)人員會(huì)采用在基板下方設(shè)置阻攔的方式，將液晶體控制在一定的顯示區(qū)域之內(nèi)，而通過涂布方式或滴下工藝，來進(jìn)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(xiàn)階段，越來越多的電子設(shè)備開始運(yùn)用窄邊框技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和產(chǎn)品打造，通過窄邊框的設(shè)計(jì)，可以凸顯出電子設(shè)備的美學(xué)價(jià)值，吸引消費(fèi)者。目前最為常見電子產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域運(yùn)用窄邊框技術(shù)的主要集中在筆記本電腦和手機(jī)領(lǐng)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(yùn)用一般表現(xiàn)在具備便攜性能的商務(wù)設(shè)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(shù)價(jià)值。目前國內(nèi)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(fā)展，越來越多的國內(nèi)屏幕廠商也開始銳意研發(fā)，革新技術(shù)，提升了產(chǎn)品能力和產(chǎn)品價(jià)值。

2.2 國內(nèi)廠商的專利發(fā)展

國內(nèi)的液晶顯示屏幕生產(chǎn)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(shù)量始終較低，且應(yīng)用環(huán)境不夠廣泛。1995年-2004年，窄邊框液晶顯示的專利申請數(shù)量不足80件，而在這個(gè)領(lǐng)域，專利權(quán)的主導(dǎo)者為日本企業(yè)。在2005年后，我國的專利申請數(shù)量開始逐漸提升，并以每年30件的數(shù)量快速增長。雖然在這一時(shí)期，日本液晶顯示生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)天然的優(yōu)勢，而友達(dá)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?qū)＠纳暾埩块_始突飛猛進(jìn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)僅2015年一年，國內(nèi)生產(chǎn)廠商關(guān)于窄邊框?qū)＠夹g(shù)就已經(jīng)逼近了300件，同時(shí)，國內(nèi)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(shí)期成為了國內(nèi)液晶顯示屏幕窄邊框?qū)＠夹g(shù)的成熟和活躍期。

2.3 申請主體特征分析

在窄邊框技術(shù)的專利申請領(lǐng)域，各個(gè)生產(chǎn)廠商持續(xù)發(fā)力，通過專利申請維護(hù)自身的技術(shù)權(quán)利。在關(guān)于廠商申請數(shù)量的統(tǒng)計(jì)中，本文對當(dāng)前階段主要的液晶顯示生產(chǎn)廠商的申請情況進(jìn)行了歸納分析，發(fā)現(xiàn)專利申請數(shù)量最多的是中國京東方企業(yè)，申請總數(shù)超過了250件，緊隨其后的是老牌液晶顯示生產(chǎn)企業(yè)華星光電和友達(dá)光電，申請總數(shù)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(chǎn)廠商，也都有專利申請。

在專利技術(shù)方面，不同的生產(chǎn)廠商所研發(fā)的生產(chǎn)技術(shù)也不盡相同。例如位居榜首的京東方企業(yè)，在進(jìn)行窄邊框液晶顯示技術(shù)研發(fā)時(shí)，主要針對的技術(shù)方向是電極技術(shù)革新，同時(shí)在框架工藝方面也有所涉獵。而來自臺(tái)灣的友達(dá)光電，則主要發(fā)力于框架工藝的改良和創(chuàng)新，同時(shí)也在框膠設(shè)計(jì)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(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)階段的專利環(huán)境中，各個(gè)液晶生產(chǎn)廠商均有技術(shù)手段的研發(fā)和創(chuàng)新，LCD作為一種獨(dú)特的液晶顯示設(shè)備，通過窄邊框設(shè)計(jì)既可以提升顯示面積又能夠吸引消費(fèi)者，成為各個(gè)廠商爭相競爭的主要領(lǐng)域。通過專利申請情況可以看出，我國在窄邊框設(shè)計(jì)專利方面，具有十分巨大的優(yōu)勢。