柔性屏發(fā)展新方向以及相關(guān)專利探索

王夢(mèng)思

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心 北京 100160

引言

近年來(lái)，柔性屏相關(guān)產(chǎn)品的熱度一直不溫不火。直到近期三星、華為等知名手機(jī)廠商紛紛推出了折疊屏手機(jī)，柔性顯示屏幕才逐漸受到市場(chǎng)青睞，基于柔性屏的界面（UI）交互技術(shù)也相應(yīng)產(chǎn)生了重大變革，成為新興的技術(shù)研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。

1 柔性顯示屏發(fā)展現(xiàn)狀

柔性顯示器又稱為可卷曲顯示器，是用柔性材料如超薄玻璃、塑料或者金屬箔片制成可視柔性面板而構(gòu)成的可彎曲變形的顯示裝置。

在全球柔性O(shè)LED領(lǐng)域，韓國(guó)三星是全球柔性O(shè)LED顯示器的先驅(qū)型企業(yè)，占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，可提供全套垂直整合供應(yīng)鏈；京東方是中國(guó)柔性O(shè)LED產(chǎn)業(yè)的最大生產(chǎn)商，于2017年打破了柔性O(shè)LED國(guó)際壟斷的局面，擁有全球第二條可量產(chǎn)的第6代柔性AMOLED生產(chǎn)線。2019年，三星在全球柔性O(shè)LED的市場(chǎng)份額為78%，京東方的市場(chǎng)份額提升至8%。

在2018年10月，柔宇推出了全球首款柔性屏智能折疊手機(jī)FlexPai，該手機(jī)展開(kāi)時(shí)顯示屏即可達(dá)到約平板電腦的大小。柔宇推出的這款可折疊的顯示器可以承受200000次循環(huán)彎曲，并且彎曲得非常緊密，其曲率半徑僅為3mm。此后不久，全球最大的兩家智能手機(jī)制造商三星和華為也開(kāi)始推出自己的可折疊手機(jī)。三星于2019年2月正式推出了Galaxy Fold，其配有曲率半徑小至1mm的雙折疊顯示屏。華為也于幾乎同一時(shí)間發(fā)布了首款可折疊智能手機(jī)MateX。Mate X折疊后約11mm厚，顯示屏的彎曲半徑約為5毫米。2020年，各家公司都推出了新一代的可折疊機(jī)型：柔宇FlexPai 2三星的Galaxy Z Flip和華為的Mate Xs。以柔宇FlexPai 2為例，其折疊屏彎折半徑最低可達(dá)1mm；鉸鏈方面，F(xiàn)lexPai 2可支持0°～180°彎折過(guò)程中任意角度的自由懸停，并實(shí)現(xiàn)了屏幕與鉸鏈實(shí)現(xiàn)完美融合。而對(duì)于手機(jī)市場(chǎng)占有率領(lǐng)先的蘋果公司，最早開(kāi)始涉足柔性屏幕技術(shù)的時(shí)間是2013年，除了申請(qǐng)柔性顯示屏的相關(guān)專利以外并沒(méi)有發(fā)布帶有可折疊顯示屏的手機(jī)或其他電子產(chǎn)品[1]。

2 國(guó)內(nèi)外柔性屏專利申請(qǐng)分析

從申請(qǐng)地域來(lái)看，全球?qū)＠暾?qǐng)量中半數(shù)以上為韓國(guó)專利申請(qǐng)，其次是中國(guó)和美國(guó)，三個(gè)國(guó)家的申請(qǐng)總量占比超過(guò)90%。最早涉及柔性屏的專利申請(qǐng)為日本精工株式會(huì)社于1977年申請(qǐng)的名為“具有柔性顯示面板的便攜式電子裝置”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篔P9366177A）。國(guó)內(nèi)早期的柔性屏相關(guān)技術(shù)專利由清華大學(xué)和鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司于2009年6月12日共同申請(qǐng)的名為“柔性手機(jī)”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910107864A），技術(shù)方案中公開(kāi)了一種具有一定的柔性而可在一定程度上發(fā)生反復(fù)彎折的柔性顯示屏。2012年6月4日三星電子株式會(huì)社申請(qǐng)了名稱為“使用柔性顯示器顯示屏幕的設(shè)備和方法”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篕R20120059609A），該專利中具有柔性顯示器的設(shè)備將顯示在折線位置的顯示對(duì)象進(jìn)行放大或進(jìn)行位置修改后再顯示，提升了用戶的觀看和操作體驗(yàn)。2012年4月8日三星電子株式會(huì)社申請(qǐng)了名稱為“柔性顯示設(shè)備及其操作方法”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篕R20120059609A），柔性顯示設(shè)備能夠根據(jù)感測(cè)到的彎曲執(zhí)行與用戶彎曲操縱相應(yīng)的操作。2014年12月19日LG電子株式會(huì)社申請(qǐng)了名稱為“移動(dòng)終端”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篕R20140184895A），基于柔性顯示屏角度的變化，改變?nèi)嵝燥@示屏與透射區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的透明度。2019年8月16日比亞迪股份有限公司申請(qǐng)了名稱為“柔性屏用折疊裝置和移動(dòng)終端”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N201910760755A）, 該設(shè)計(jì)提供了一種柔性屏用折疊裝置，本裝置通過(guò)承載件跟隨柔性屏折疊動(dòng)作的同步滑動(dòng)，始終使柔性屏保持于平滑的狀態(tài)，避免了對(duì)柔性屏的擠壓或拉扯，從而極大有效避免屏幕折痕的出現(xiàn)。小米公司于2019年7月24日申請(qǐng)了一項(xiàng)關(guān)于折疊屏的最新專利，這是一種名為“柔性屏幕的支撐結(jié)構(gòu)、柔性屏幕結(jié)構(gòu)和終端設(shè)備”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺篊N201910673328A），該專利技術(shù)采用優(yōu)化內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)的方式來(lái)有效降低折痕效果。2018年6月14日，三星電子株式會(huì)社申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“包括能夠改變顯示區(qū)域尺寸的柔性顯示器的電子裝置及其控制方法”的專利申請(qǐng)（申請(qǐng)?zhí)枺篕R20180068398A），手機(jī)具備可以卷起并展開(kāi)的柔性顯示屏，用戶采用拉伸操作可以將顯示器變長(zhǎng)。在2020年11月的OPPO未來(lái)科技大會(huì)上，OPPO全球首發(fā)了卷軸屏概念機(jī)OPPO X 2021，該機(jī)搭載一塊最小6.7英寸，最大7.4英寸的無(wú)極OLED柔性卷軸屏?？梢?jiàn)，在將來(lái)，除了將折疊顯示屏與手機(jī)的操控結(jié)合在一起，柔性屏幕的手機(jī)廠商將逐步把研究重點(diǎn)放在“消除屏幕折痕，增大柔性屏顯示面積，改善可折疊屏幕的視覺(jué)體驗(yàn)”上[2]。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于柔性顯示屏的UI交互技術(shù)，盡管國(guó)內(nèi)的研究和技術(shù)已經(jīng)取得了不少的提高，但是在一些方面，韓國(guó)的技術(shù)仍然處于世界領(lǐng)先地位，這與硬件方面的發(fā)展密切相關(guān)，隨著國(guó)內(nèi)硬件技術(shù)研究的深入和不斷提高，國(guó)內(nèi)研發(fā)柔性屏的公司將會(huì)在柔性屏技術(shù)的各個(gè)分支上都取得更大進(jìn)步，同時(shí)，國(guó)內(nèi)的公司應(yīng)著眼于用戶的使用需求和真實(shí)體驗(yàn)，考慮多種應(yīng)用場(chǎng)景以及適合不同種類的電子設(shè)備，在實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更好地交互性。