全面屏手機中的窄邊框技術的專利技術綜述

常津銘 李思彤

摘要：本文旨在對全面屏手機中的窄邊框技術的相關中國專利情況進行分析，具體從專利申請趨勢、專利申請分布、重要申請人分布情況、以及專利技術分析四個方面進行了詳細分析，并對企業關于窄邊框技術的專利研究和布局提出了相關建議。

關鍵詞：窄邊框;全面屏;技術路線

中圖分類號：G3061 文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）06-0158-03

1 窄邊框技術的簡介

全面屏手機時代已經來臨，窄邊框技術作為全面屏手機的基礎技術的一種值得我們關注。從手機的正面看，如圖1所示，手機分為可視區（VA，Viewing Area）和非可視區。可視區又分為有效區域（AA，Active Area）和BM區域（Black Matrix，如圖1中的A區域），如果要實現全面屏手機，就要盡可能的實現窄邊框，盡可能的提高有效區域在可視區域的占比[1]。

BM區域在觸摸顯示屏中區域是用來設置周圍走線的，其作用是將觸摸感應電極的引線導出，并連接到FPC上，當觸摸發生，觸摸感應電極會感測到觸摸的發生，并將信號通過引線、BM區域的走線傳遞給FPC，進而通過FPC上的處理器確定觸摸位置。為了達到更好的顯示效果，避免BM區域的走線被人肉眼所看到，因此，通常在走線的上方采用黑色油墨進行遮蔽，進而形成了BM區域[2]。

2 專利申請總體情況

2.1 申請趨勢

對窄邊框技術的全部480項在中國申請的專利文獻進行申請趨勢分析，排除2017—2018年的專利部分還未公開的影響，可以看出窄邊框的技術專利申請量從2009年開始進入了迅速增長，這也與這幾年各大手機廠商對該技術關注的程度相一致。

2.2 申請人地域分布

中國當仁不讓的成為窄邊框相關專利技術的第一來源國，由此可以反映出中國在窄邊框技術上具備較強研發能力和技術儲備，這也與這幾年中國手機廠商這方面的技術進步相一致。

2.3 主要申請人排名

京東方科技集團股份有限公司以90項專利申請牢牢占據第一的位置，天馬微電子、歐菲光、努比亞在本領域中也有相當數量的申請，其技術能力也不容忽視。同時，這五家公司的專利數量在窄邊框技術專利數量中的占比達到了58.8%，由此可見，本領域的專利分布比較集中，核心技術被幾家公司所獨占，進入行業的門檻比較高。

3 窄邊框技術重點研發方向

通過對窄邊框技術相關的480件專利進行分析，其主要涉及的技術方向包括增加額外部件、改進材料、對屏幕結構的進行改進、工藝改進、布線方式改進的方式來減小邊框的面積。從圖5可以看出，主要的技術方向在于對布線方式的改進。

3.1 技術路線：

早期為了達到窄邊框的技術效果，通過采用增加額外部件的方式來實現;2011年，友達光電股份有限公司，通過在觸摸屏中增加透鏡的方式來放大顯示區域，造成視覺上的窄邊框效果。但其需要在觸摸屏中增加額外部件，減少了觸摸屏內的可使用面積。

隨著材料學以及材料加工和生產工藝的進步，通過使用透明度較高的導線、柔性導線或是改變導線的印刷工藝以達到窄邊框的技術效果漸漸成為了主流。歐菲光相關專利CN201310450514通過使用柔性走線，將走線在基板側面進行布線降低了邊框的寬度。

增加額外部件和改進材料的方式都是在視覺上提供給用戶一窄邊框的效果，其實質上并沒有增加可視區域的操控面積。隨著手機屏占比要求的增加，對屏幕的可操作范圍的要求也越來越高，因此，通過對觸摸屏的電路結構進行改進以及電極布線方式的改進漸漸成為了主流。例如京東方的相關申請CN201410645707。

3.2 各技術路線中重點專利分析：

3.2.1 技術方向1：設置額外部件

[發明名稱]無邊框移動終端的控制方法及終端

[公開號]CN105242434A

本發明公開了一種光學式視覺窄邊框的觸控顯示裝置，包括：一液晶顯示模塊、一觸控感測模塊以及一覆蓋層部。該液晶顯示模塊具有一液晶顯示器、一膠框以及一封裝邊框，該封裝邊框與該液晶顯示器、該膠框共同形成一容置空間。該觸控感測模塊與該液晶顯示模塊相貼靠，且位于該容置空間中，該觸控感測模塊具有一邊框油墨區。該覆蓋層部與該觸控感測模塊相貼靠，該覆蓋層部具有一微結構部，該微結構部鄰靠該封裝邊框內側表面。本創作透過微結構部之設置，可將該液晶顯示器外緣表面所投射的光利用該微結構部折射至垂直于該邊框油墨區的方向投射出去，利用光折射原理實現屏幕放大的效果。

3.2.2 技術方向2：改進材料

[發明名稱]無邊框移動終端的控制方法及終端

[公開號]CN204390203U

本實用新型涉及一種觸摸屏的邊框結構，如圖9所示，包括：在基板的背面設置在基板一端的BM部;設置在BM部上的結合區，所述結合區設置有多根金屬引線以及多個透明導電焊盤，所述多個透明導電焊盤與對應的金屬引線電連接;在基板的厚度方向上設置在透明導電焊盤與金屬引線之間的第一絕緣光阻層，所述透明導電焊盤與對應的金屬引線利用設置在第一絕緣光阻層中的跳孔電連接;以及在基板的背面設置在基板的兩側的多根透明導電邊緣走線，每一根透明導電邊緣走線延伸到結合區而形成對應的所述透明導電焊盤。利用透明導電材料作為邊緣走線，可以實現無邊框的技術，為用戶提供更好的用戶體驗。本實用新型通過采用透明走線材料的方式避免了使用黑色油墨的遮蔽層，減少了邊框的面積。

3.2.3 技術方向3：結構的改進

[發明名稱]觸控電極的驅動單元、驅動電路、觸控面板及驅動方法

[公開號]CN104360781B

一種觸控電極的驅動單元、驅動電路、觸控面板及驅動方法。其中，驅動單元包括：信號轉換單元，被配置為在時鐘輸入端輸入的時鐘信號的控制下對信號輸入端輸入的信號進行轉換并輸出;邏輯運算單元，被配置為對第一輸入端接收的輸入信號和第二輸入端接收的觸控使能信號進行邏輯運算并輸出;緩沖單元，連接到邏輯運算單元的輸出端;以及輸出單元，連接到緩沖單元的輸出端，在緩沖單元輸出的信號的控制下，向觸控驅動電極輸出觸控掃描信號。包括多級上述驅動單元的驅動電路可以直接集成在陣列基板上，消除了針對觸控掃描信號而需要另外貼合觸控驅動芯片導致占用基板較大的走線面積并不利于實現窄邊框的問題。在本申請中，通過對電路結構的改進，去除了傳統的觸控驅動芯片，減少了邊框區域的面積。

3.2.4 技術方向4：工藝的改進

[發明名稱]一種在較小的排線空間里實現高清屏幕配置的方法

[公開號]CN104793785A

本發明公開了一種在較小的排線空間里實現高清屏幕配置的方法，將一端較大空間的通道，采用sensor過孔的方式，并用銀漿線引到另一端，這樣減少了兩邊銀漿走線數量;空間較小的一端直接做一整排PIN，采用全出PIN工藝，H型減PIN設計，直接用FPC壓合。本發明的方法可以在窄邊框內實現排線，減少了銀漿絲印面積，大大降低人工成本減小外形尺寸而不影響功能，反而增加了其通道的個數，提高觸摸靈敏度，理論上達到了高清屏觸摸精準的配置。

3.2.5 技術方向5：布線方式的改進

[發明名稱]無邊框移動終端的控制方法及終端

[公開號]CN107622990A

本發明公開了一種觸控基板及其制作方法、顯示裝置，包括：基底、設置在基底上的觸控走線層、絕緣層和觸控層。其中觸控走線層包括多個金屬線形成的鏤空圖案，使得觸控走線層的寬度較小，減小了觸控走線層占用區域，即使外漏，人眼幾乎無法分辨，實現了觸控屏的窄邊框的設計要求。

4 結論與建議

通過對上述專利分析可以看出，隨著對終端屏占比的要求越來越高，如何在保證觸摸屏在穩定工作的前提下減少邊框的寬度成為企業關注的焦點。通過本文分析發現企業主要在通過設置額外部件、改進材料、對觸摸屏的結構進行改進、生產工藝的改進以及布線方式的改進這幾個方向上進行專利布局。目前，由于觸摸屏技術的發展已經比較成熟，因此對觸摸屏的結構改進以及通過設置額外部件減少邊框的寬度比較困難;對材料的改進依賴于物理學和材料學的發展，而且受困于成本因素，目前也無太大進展;因此，通過對生產工藝的改進以及對布線方式的改進應當是企業加強專利研發和布局的方向。

參考文獻：

[1] 優奕視界顯示屏.全面屏的到來給LCD顯示屏帶來哪些巨大的變化？[EB/OL].（2017-07-25）.https：//www.sohu.com/a/159761846_99891638.

[2] 天通人.全面屏產業鏈分析——窄邊框方案是全面屏的基礎[EB/OL].（2017-11-21）.https：//www.sohu.com/a/205940071_365855.