双面显示设备专利技术综述

付宁 毛洁

摘 要：双面显示技术以功耗低、成本低等优点在各领域有广泛的应用前景，双面显示设备的小型化、轻薄化一直是显示技术领域的研究热点，文章将从影响双面显示设备的因素入手，分析双面显示设备小型化的技术发展脉络，对各主要技术分支进行专利分析。

关键词：双面显示；小型化；轻薄化；技术分支

中图分类号：TN27 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）18-0017-03

Abstract： Double-sided display technology has a wide application prospect in various fields because of its advantages of low power consumption and low cost. The miniaturization and thinning of double-sided display equipment are always the research hotspot in the field of display technology. This paper will start with the factors that affect the double-sided display equipment and analyzes the technical development of miniaturization of double-sided display equipment as well as the patent of the main technical branches.

Keywords： double-sided display； miniaturization； thinning； technical branch

引言

雙面显示设备是一种带有两个显示屏的新型显示设备，能够在显示器件的两侧显示图像[1]。近年来，双面显示技术成为国际上研究的热点课题之一[2]。最先出现的双面显示设备主要使用两块显示板相对放置，使两侧分别能看到一块显示板，尽管这样做到了双面显示，但其本质是将两个单面的显示板叠加，该种双面显示设备，比两个独立的液晶模组省掉了一个金属背板，其他部分分别为两个灯条、两个液晶屏、两组光学膜、两个导光板和两个反射板，此显示设备必然带来所占空间大、体积大、重量大、功耗大等缺点。因此，如何使得双面显示设备体积小、厚度薄、重量轻、功耗小已成为双面显示设备的研究重点。本文将从双面显示设备的技术发展过程分析双面显示设备小型化、轻薄化的发展历程。

1 双面显示设备小型化轻薄化研究的专利技术分支

本文首先通过对非专利库和中文专利库的检索获得常用的中英文检索关键词，然后在DWPI数据库中构建检索式进行检索，先对检索结果进行粗筛，排除掉相差较远的，当文献量达到800篇左右时进行细筛，选出对双面显示设备小型化减薄化设计的专利，并仔细浏览其技术方案，形成解决双面显示设备体积大、厚度厚、质量重的技术问题的技术改进历程，由此获得技术演进的过程。其技术分解及定义如表1所示。

2 双面显示设备小型化轻薄化专利技术发展演进

2.1 专利技术演进路线

通过对双面显示设备各个时期的专利文献进行梳理和统计分析，得到实现双面显示设备轻薄化技术效果的专利技术演进路线，主要通过三大技术分支来改进双面显示设备。

第一，通过改进液晶双面显示设备的结构，主要包括三个研究方向：（1）采用单液晶面板双背光源的结构，省去了一块液晶显示面板，进而使得双面显示设备轻薄、体积小、耗能低（如专利JP特开2004-325966A，CN106200108A，US2016/0238773A1等）；（2）采用单背光双液晶面板的结构，省去了一个背光模组，减薄了双面显示设备，该研究方向中又包含了三个主要的研究方向，一是进一步改进双面显示设备的结构，采用单液晶面板单背光模组的结构，该结构对液晶显示面板产生了新的要求，比如要求液晶显示面板表面既具有反射型结构又具有透射型结构或者液晶显示面板为半穿透式液晶显示面板（如US2006/0146238A1，JP特开2006-267213A，CN1705906A）；二是改进了背光模组的结构，如采用体积小的光纤作为背光源、采用直下式的背光模组等从而减薄背光模组，使得双面显示设备轻薄、体积小（如专利KR10-20110081569A，CN104658432A）；三是改进液晶显示面板的驱动方式，利用一个驱动系统控制第一液晶面板和第二液晶面板同时显示相同的影像画面，简化信号输入装置和信号源数量，有利于双面显示装置的轻薄化（如专利CN105572986A）；（3）采用透明显示器实现双面显示时无需背光模组，或者显示屏中采用具有自发光功能的低温多晶硅层，也无需背光模组，降低了双面显示屏的厚度，使得双面显示设备轻薄化。

第二，改变显示面板的类型，采用不同的显示面板组成双面显示设备，如通过一个液晶显示面板与一个OLED面板进行组合，一个液晶显示面板仅需要一个背光模组，省去了一个背光模组，减薄了双面显示设备的厚度，进一步的研究发现OLED面板可同时作为光源为液晶显示面板提供照明；此外，通过两个OLED面板进行贴合形成双面显示设备也是国内外研究者减薄双面显示设备的一个研究方向。

第三，通过改变液晶面板的制作工艺，如减少液晶面板的层数或者基板的个数，相应地使得双面显示装置的厚度也较小，或者优化双面显示装置的组装工艺，省去进行组合固定的额外的支撑装置，使得双面显示装置无边框、整体结构轻薄、厚度小。

2.2 三大主流研究方向的对比

图1给了各个技术分支的研究情况对比，对液晶双面显示设备整体结构的改进占了主流，其次是对液晶面板工艺的改进和采用OLED面板代替液晶显示面板。

图2中给出了液晶显示设备整体结构变化中，单背光双面板结构的双面显示设备是研究的热点内容，且进一步改进液晶显示面板实现了单背光单液晶面板结构的双面显示设备，其次是对单液晶面板双背光的液晶显示设备，设计这样的双面显示结构对导光板的要求较高，要求高效透明的导光板，当背光亮起时导光板呈现透明状态，此外，还有部分研究集中在无需背光模组的双面显示设备，通过改进透明显示器，将透明显示器用于双面显示，无需背光模组，或者在显示面板中设置具有自发光功能的多晶硅层，从而不需要背光，减少了双面显示屏的厚度。

3 双面显示设备小型化轻薄化专利技术重要专利申请人的统计分析

通过对主要申请人进行统计分析，能够得到全球在双面显示设备领域前10位申请人的申请量排名情况如表2和图3所示，前10位申请人中韩国占了两个分别是三星和LG，且三星的申请量达55件，中国有京东方以及联想，其中京东方的申请量达44件，日本有爱普生、夏普和卡西欧，爱普生的申请量达35，中国台湾有友达光电、群创光电、统宝光电，友达光电申请量达33件。

4 结束语

本文详细梳理了双面显示设备小型化轻薄化的技术研究情况，通过检索以及对检索结果的分析和整理，重点关注了双面显示设备小型化轻薄化的技术演进过程以及重点申请人，分析表明实现双面显示设备轻薄化的主要方案为改变液晶双面显示设备的整体结构，且单背光双面板结构的双面显示设备是研究的重点，随着显示技术的发展以及对双面显示设备需求量的增加，如何实现双面显示设备的轻薄化将始终是显示技术领域的研究热点。

参考文献：

[1]陈禹翔，等.双面显示技术的进展[J].光电子技术，2012.

[2]三星电子.双面显示液晶面板[N].电子资讯时报，2007-4.