觸摸顯示屏專利技術綜述

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體驗而大受歡迎。文章首先對觸摸顯示屏的技術路線進行了分析，介紹了觸摸屏和顯示屏的集成技術經歷了GG結構、GFF/GF結構、OGS結構、On-Cell結構和In-Cell結構五個階段。并對觸摸屏顯示屏集成方式的專利申請趨勢、專利技術來源國、主要專利申請人做了詳細分析，以期對我國專利申請人提供一些有益的借鑒。

關鍵詞：觸摸顯示屏；OGS；In-Cell；On-Cell

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0083-02

智能手機、平板等電子設備在日常生活中使用頻繁，而觸摸屏因為操作便利，功能多樣成為智能手機和平板的首選輸入方式。液晶顯示屏是智能手機、平板等電子設備用戶界面首選的輸出設備。觸摸屏和液晶屏需要集成為觸摸顯示屏，觸摸顯示屏可同時實現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液晶顯示的質量、觸摸的靈敏度以及電子設備的邊框大小、薄輕化都有很大影響[1]。

1 觸摸顯示屏結構發展概述

觸摸顯示屏大致經歷了GG結構、GFF/GF結構、OGS結構、On-Cell結構和In-Cell結構五個階段[2-4]。

1.1 GG結構

觸摸顯示屏的GG結構為保護玻璃、觸摸屏和顯示屏的三層結構。其中，保護玻璃和觸摸屏之間需要使用光學透明膠進行貼合，觸摸屏和顯示屏之間也需要使用光學透明膠進行貼合，一塊觸摸顯示屏需要進行兩次貼合工序。

1.2 GFF/GF結構

GFF/GF結構的觸摸傳感器設置在透明基材上方，再將基材貼在頂部玻璃上。GF結構光學效果優于GFF結構光學效果，邊框可以較窄，觸摸傳感器制作和貼合出問題可以進行返工，節約成本。GFF結構技術成熟，良品率高，成本較低。

1.3 OGS結構

OGS全稱One glass solution，其是在保護玻璃上直接通過鍍膜、蝕刻等技術得到ITO導電層。OGS結構與GG結構相比，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一步減少。

1.4 On-Cell結構

On-Cell結構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 多應用于三星AMOLED面板產品上，其中代表機型有三星Galaxy S2。

1.5 In-Cell結構

In-Cell觸摸顯示結構直接將觸摸功能嵌到了液晶像素之中，這種結構的觸摸顯示屏更薄，邊框更窄。但是，In-Cell結構的觸摸顯示屏需要嵌入與之配套的觸摸芯片，否則觸摸感測效果容易不理想，噪聲過大。In-Cell 結構的觸摸顯示屏因為觸摸傳感器層位于LCD內，也會存在技術難度比較大，成本比較高昂的問題，技術難度大也進一步導致了In-cell結構觸摸顯示屏的良品率不高[4]。目前采用In-Cell 技術除了蘋果的iPhone 5和諾基亞的Lumia920，還有華為的Ascend P6和谷歌Nexus5。

2 觸摸顯示屏專利申請的整體情況分析

本文對觸摸顯示屏領域的專利申請趨勢、各國專利申請量和國內外主要申請人進行了統計分析。根據數據庫搜集的文獻量及分布特點對中文和外文數據庫進行選擇，其中中文數據庫選擇CNABS數據庫，外文數據庫選擇VEN和SIPOABS數據庫?？紤]到本文所分析主題的領域特點，本文采用分類號（集中在G02F1/13及其下位點組、G06F3/041及其下位點組；最相關的CPC分類號為G02F 1/13338）結合關鍵詞進行檢索。

2.1 專利申請量趨勢分析

各個時間觸摸顯示技術專利申請量的變化趨勢圖，如圖1所示。

從圖1可以看出，觸摸顯示屏專利申請從2003年到2006年專利申請量相對較少。

2007年開始，該領域的專利申請量呈現持續快速增長，這一節點恰逢蘋果iPhone登場，智能手機市場的蓬勃發展之際。iPhone手機前所未有的用戶體驗，帶動了智能手機硬件的全面發展。

2008～2010年三年間，觸摸顯示屏專利申請量增速放緩甚至出現下滑，一方面原因在于2008～2010年經濟危機，全球經濟出現不景氣的現象；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上存在本質的區別，嵌入式觸摸顯示屏技術研發遇到較大困難。

2011～2013年得力于全球經濟形勢好轉以及嵌入式技術研發逐漸成熟，期間專利申請量持續增長，并于2013年到達高點。

2.2 專利申請來源國申請量分析

專利申請來源國其實質是指技術原創國，國家擁有的原創技術數量和國家在這個技術領域的研發能力和實力呈正相關關系。觸摸顯示屏的專利申請來源國情況，如圖2所示。

排名靠前的依次為日本、中國臺灣地區，韓國。排名前三的申請量遠遠大于排名第四的美國。這一數據與日本擁有索尼、JDI、夏普、東芝、日立等大型企業、中國臺灣地區為觸摸面板主要廠商如友達、宸鴻、勝華集中地、韓國擁有三星、樂金等情況相符合。而美國3M、蘋果公司，中國的京東方、歐菲光、天馬微電子都是觸摸顯示屏領域不可小覷的研發力量。

2.3 國內外主要申請人分析

觸摸顯示技術最早出現于美國，截至到目前，在我國申請觸摸顯示專利的申請人主要集中在中國、美國、日本和韓國，專利申請統計分析，如圖3所示。從專利申請量而言，排名前10的中國廠商（包括中國臺灣地區）有六位，韓國廠商兩位、日本廠商有一位，美國廠商有一位。由此可知，國內的觸摸顯示技術的發展迅速，中國的公司非常重視在該領域進行專利布局，專利布局競爭激烈。

3 結 語

本文對觸摸顯示屏集成的技術分支進行了較為全面的分析和研究，重點分析了該領域專利申請趨勢、專利技術來源國、主要專利申請人。

從以上分析可知，我國觸摸顯示屏集成技術雖然起步較晚，但是在市場需求的推動下，公司對觸摸顯示屏集成技術的關鍵技術研發的投入，我國觸摸顯示企業的發展呈現繁榮之勢，同時也十分注重專利保護和專利布局。

參考文獻：

[1] 張逸.液晶屏LOCA全貼合工藝及改善[D].蘇州：蘇州大學，2013.

[2] 曾艷琳，錢京.觸摸屏行業上市公司中國專利統計與分析[J].中國發明 與專利，2011，（3）.

[3] 張晉芳.拼“薄”-觸摸屏和顯示屏的陣地爭奪戰[J].科技創業，2012，（8）.

[4] 毛平.中國觸摸屏行業[R].全球證券研究報告，2012.