柔性屏发展新方向以及相关专利探索

王梦思

国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心 北京 100160

引言

近年来，柔性屏相关产品的热度一直不温不火。直到近期三星、华为等知名手机厂商纷纷推出了折叠屏手机，柔性显示屏幕才逐渐受到市场青睐，基于柔性屏的界面（UI）交互技术也相应产生了重大变革，成为新兴的技术研究热点领域。

1 柔性显示屏发展现状

柔性显示器又称为可卷曲显示器，是用柔性材料如超薄玻璃、塑料或者金属箔片制成可视柔性面板而构成的可弯曲变形的显示装置。

在全球柔性OLED领域，韩国三星是全球柔性OLED显示器的先驱型企业，占据市场的主导地位，可提供全套垂直整合供应链；京东方是中国柔性OLED产业的最大生产商，于2017年打破了柔性OLED国际垄断的局面，拥有全球第二条可量产的第6代柔性AMOLED生产线。2019年，三星在全球柔性OLED的市场份额为78%，京东方的市场份额提升至8%。

在2018年10月，柔宇推出了全球首款柔性屏智能折叠手机FlexPai，该手机展开时显示屏即可达到约平板电脑的大小。柔宇推出的这款可折叠的显示器可以承受200000次循环弯曲，并且弯曲得非常紧密，其曲率半径仅为3mm。此后不久，全球最大的两家智能手机制造商三星和华为也开始推出自己的可折叠手机。三星于2019年2月正式推出了Galaxy Fold，其配有曲率半径小至1mm的双折叠显示屏。华为也于几乎同一时间发布了首款可折叠智能手机MateX。Mate X折叠后约11mm厚，显示屏的弯曲半径约为5毫米。2020年，各家公司都推出了新一代的可折叠机型：柔宇FlexPai 2三星的Galaxy Z Flip和华为的Mate Xs。以柔宇FlexPai 2为例，其折叠屏弯折半径最低可达1mm；铰链方面，FlexPai 2可支持0°～180°弯折过程中任意角度的自由悬停，并实现了屏幕与铰链实现完美融合。而对于手机市场占有率领先的苹果公司，最早开始涉足柔性屏幕技术的时间是2013年，除了申请柔性显示屏的相关专利以外并没有发布带有可折叠显示屏的手机或其他电子产品[1]。

2 国内外柔性屏专利申请分析

从申请地域来看，全球专利申请量中半数以上为韩国专利申请，其次是中国和美国，三个国家的申请总量占比超过90%。最早涉及柔性屏的专利申请为日本精工株式会社于1977年申请的名为“具有柔性显示面板的便携式电子装置”的专利申请（申请号：JP9366177A）。国内早期的柔性屏相关技术专利由清华大学和鸿富锦精密工业（深圳）有限公司于2009年6月12日共同申请的名为“柔性手机”的专利申请（申请号：CN200910107864A），技术方案中公开了一种具有一定的柔性而可在一定程度上发生反复弯折的柔性显示屏。2012年6月4日三星电子株式会社申请了名称为“使用柔性显示器显示屏幕的设备和方法”的专利申请（申请号：KR20120059609A），该专利中具有柔性显示器的设备将显示在折线位置的显示对象进行放大或进行位置修改后再显示，提升了用户的观看和操作体验。2012年4月8日三星电子株式会社申请了名称为“柔性显示设备及其操作方法”的专利申请（申请号：KR20120059609A），柔性显示设备能够根据感测到的弯曲执行与用户弯曲操纵相应的操作。2014年12月19日LG电子株式会社申请了名称为“移动终端”的专利申请（申请号：KR20140184895A），基于柔性显示屏角度的变化，改变柔性显示屏与透射区域相对应的区域的透明度。2019年8月16日比亚迪股份有限公司申请了名称为“柔性屏用折叠装置和移动终端”的专利申请（申请号为：CN201910760755A）, 该设计提供了一种柔性屏用折叠装置，本装置通过承载件跟随柔性屏折叠动作的同步滑动，始终使柔性屏保持于平滑的状态，避免了对柔性屏的挤压或拉扯，从而极大有效避免屏幕折痕的出现。小米公司于2019年7月24日申请了一项关于折叠屏的最新专利，这是一种名为“柔性屏幕的支撑结构、柔性屏幕结构和终端设备”的发明专利（申请号：CN201910673328A），该专利技术采用优化内部机械结构的方式来有效降低折痕效果。2018年6月14日，三星电子株式会社申请了一项名为“包括能够改变显示区域尺寸的柔性显示器的电子装置及其控制方法”的专利申请（申请号：KR20180068398A），手机具备可以卷起并展开的柔性显示屏，用户采用拉伸操作可以将显示器变长。在2020年11月的OPPO未来科技大会上，OPPO全球首发了卷轴屏概念机OPPO X 2021，该机搭载一块最小6.7英寸，最大7.4英寸的无极OLED柔性卷轴屏。可见，在将来，除了将折叠显示屏与手机的操控结合在一起，柔性屏幕的手机厂商将逐步把研究重点放在“消除屏幕折痕，增大柔性屏显示面积，改善可折叠屏幕的视觉体验”上[2]。

3 结束语

对于柔性显示屏的UI交互技术，尽管国内的研究和技术已经取得了不少的提高，但是在一些方面，韩国的技术仍然处于世界领先地位，这与硬件方面的发展密切相关，随着国内硬件技术研究的深入和不断提高，国内研发柔性屏的公司将会在柔性屏技术的各个分支上都取得更大进步，同时，国内的公司应着眼于用户的使用需求和真实体验，考虑多种应用场景以及适合不同种类的电子设备，在实现技术突破的同时实现更好地交互性。