人民網
人民網>>知識產權>>首頁滾動

折疊屏手機背后的專利技術

2019年03月13日08:50 | 來源:中國知識產權報
小字號
原標題:折疊屏手機背后的專利技術

近日,華為推出了業界期盼已久的5G折疊屏手機——HUAWEI Mate X,與其他折疊屏手機不同的是,Mate X合起來時不會在中間留個縫隙,並且手機打開以后足足有8英寸大,引發了現場觀眾尖叫。

實際上,折疊屏手機並不是第一次出現在大眾眼前。目前國內外知名終端提供商柔宇科技、三星、蘋果、華為、小米、OPPO、聯想、LG、TCL等在折疊屏手機方面均有所進展。折疊屏手機究竟是如何被折疊的?國內外廠家進行了哪些技術創新和專利布局?

創新技術非一日之功

折疊屏手機雖然屏幕看上去只是薄薄一塊,實際上其中結構非常復雜,包括蓋板/薄膜、陰極、有機功能層、ITO層等,而這復雜的結構裡,最下面一層叫做基板。傳統手機的基板是玻璃做的,由於玻璃不能彎曲,手機不僅不能折疊,屏幕還容易被摔壞,這一切在出現了柔性OLED屏之后便迎刃而解,柔性OLED屏即柔性聚合物基板,是一種塑料,這樣屏幕便像膠片一樣,可以被彎曲了。

手機屏幕的折疊,可謂牽一發而動全身。屏幕彎曲使電池、密封、鉸鏈甚至UI界面和軟件適配等都將面臨極大的挑戰。最直接的問題就是體積,以柔宇科技發布的FlexPai為例,其折疊后厚度已經達到了15mm,其便攜性堪憂﹔其次,屏幕折痕和平整度直接影響觀感,因基板材料的原因,在折疊處很容易出現泛白的“折痕”﹔此外,軟件層面也將面臨不小的挑戰,眾所周知,安卓是一個極為開放的平台,因此適配和兼容性成了開發者比較頭疼的問題,在平板手機時代,適配和兼容都做得不夠完美,更不用提及未來的折疊屏手機。

技術創新並非一日之功,不少企業在數年前就開始了折疊屏手機相關技術和專利的布局。

布局專利需軟硬結合

筆者在德溫特數據庫中以柔性、折疊、屏幕、手機、終端等為關鍵詞,結合相關分類號進行了專利檢索,截至2019年3月5日,共檢索到1976件專利申請,所涉及廠商專利申請數量排名前五的分別是:三星、LG、中興、OPPO、vivo。對這些申請進行領域分析,所涉及的前五個分類號為:G06F1/16(結構部件或配置),H04M1/02(手機),G06F3/041(觸摸屏),G09F9/30(信息指示裝置),G06F3/01(計算機輸入裝置)。可以看出,各大廠商進行的專利布局無外乎兩個方面,硬件結構和軟件控制。此外,筆者對華為的相關專利申請進行了單獨的檢索,雖然數量不大,但是基本上每一篇都涉及關鍵技術點。

硬件方面,折疊屏手機最引人關注的核心部件是OLED柔性屏和鉸鏈。華為將其鉸鏈稱為“鷹翼”鉸鏈,並進行了相關的專利布局,其中申請號為CN201611022449.3,名稱為“折疊組件及移動終端”的發明專利申請公開了一種折疊組件,該折疊組件用於承載柔性顯示面板,保護柔性顯示面板在折疊和打開的過程中不受損傷。申請號為CN201610836223.0,名稱為“一種移動終端的折疊機構及移動終端”的發明專利申請公開了一種移動終端的折疊機構,在移動終端折疊時,軟質支撐結構背離硬質支撐結構的一側向內縮,改善了折疊機構與第一殼體及第二殼體連接的連續性,避免在移動終端外觀上出現突兀的結構,改善了移動終端的外觀效果。

顯示模組是另一核心部件。CGS-CIMB(金融服務提供商)分別解析了Galaxy Fold、iPhone XS MAX和Galaxy S9+的BOM(物料清單),發現Galaxy Fold顯示模組的成本高達218.8美元,佔到整體BOM成本的34%,顯著高於其他兩款手機。折疊屏手機顯示模組中最關鍵的器件是柔性OLED面板,柔性OLED面板是當前折疊屏的唯一屏幕方案,但價格不菲。可以說,折疊屏手機背后最核心的技術難度集中在OLED面板上。華為這次發布的Mate X引人關注的是,其採用的屏幕是由本土品牌京東方提供的國產屏。

筆者在中國專利摘要數據庫中檢索發現,京東方在柔性OLED領域的專利申請有310件,其中有12件涉及了屏幕的折疊,例如申請號為CN201510097994.8,名稱為“一種折疊式顯示裝置及顯示設備”的發明專利申請公開了一種折疊式顯示裝置,當顯示裝置向屏幕的支撐背板內側折疊時,柔性顯示屏可沿支撐背板滑動,避免了對柔性顯示屏的拉伸,解決了柔性屏在折疊狀態下的長度要大於設備處於水平伸展狀態時的長度問題,從而能夠有效避免對屏幕的損壞。

在軟件控制方面,國內手機廠商提出了不少解決方案,例如,由vivo提交的申請號為CN201811289192.7,名稱為“一種圖標移動方法及移動終端”的發明專利申請公開了一種圖標移動方法,在移動終端桌面的圖標處於可編輯狀態的情況下,檢測第一屏幕和第二屏幕之間的夾角變化情況,在第一屏幕和第二屏幕之間的夾角變化情況滿足第一預設條件的情況下,將第一屏幕上的目標圖標移動至第二屏幕。此外,像小米、OPPO、格力、努比亞、聯想、TCL、宇龍等均有相關方面的專利布局。

未來發展仍任重道遠

折疊屏手機的發布“一石擊起千層浪”。折疊后便攜性好,展開后屏幕大,使得折疊屏手機更像是智能手機和平板的結合體,應用場景更為豐富,這些都足以讓商務人士趨之若鹜。

然而,折疊自如的顯示屏、耐用的機械外殼和全新的配套用戶體驗,這些都考驗著整個產業鏈上下游廠商的技術能力。20萬次的折疊壽命,細算下來也僅能使用兩年左右。由於目前全球生產柔性OLED的公司並不多,包括韓國的三星、LG、中國的京東方、維信諾等,其量產時間基本都在2018年到2023年之間,即使屏幕本身能順利量產,但要應用到手機上,又是另外一大難題。此外,零配件良率、續航、攝像頭模組、蓋板、散熱等還有一系列問題,這些問題導致折疊屏手機產量小,售價高。目前發布的華為Mate X和三星的Galaxy Fold售價均在萬元以上。

在智能手機發展創新遭遇瓶頸的形勢之下,折疊屏手機無疑如燈塔一樣給了人們開創新紀元的希望,但若想折疊屏手機真正走進大眾的生活,量產、價格和應用生態這三大問題仍亟待解決。(劉佳)

(責編:龔霏菲、王珩)

分享讓更多人看到

返回頂部