原標題：三星、華為先后發(fā)布第二代折疊屏手機，手機新賽道日漸擁擠——折疊屏手機：專利過硬，屏幕方耐“折”
近期，1.2999萬元的三星Galaxy Z Flip、1.6999萬元的華為Mate Xs一開售旋即售罄，供不應(yīng)求，二手平臺上甚至被炒到10萬元一部的高價，被調(diào)侃為“年度最佳理財產(chǎn)品”。從2019年折疊屏手機元年至今，全球手機廠商相繼推出了各自的折疊屏手機產(chǎn)品，無論是內(nèi)折、外折，還是橫折、豎折，折疊屏儼然成為眾廠商爭相布局的方向，手機行業(yè)迎來了新賽道。
從誕生之日起，折疊屏手機就屢陷屏易碎、難量產(chǎn)、價格高等質(zhì)疑旋渦，質(zhì)疑的背后暴露出的是其核心專利技術(shù)的“脆弱”。今年是眾手機廠商圍繞折疊屏手機市場展開廝殺的關(guān)鍵一年，專利技術(shù)是決定折疊屏手機耐“折”與否的關(guān)鍵，也是影響產(chǎn)品能否實現(xiàn)量產(chǎn)的重要因素。
群雄逐鹿爭相研發(fā)
近幾年，手機廠商在手機屏幕上創(chuàng)新不斷，劉海屏、水滴屏、全面屏、環(huán)繞屏、挖孔屏令人應(yīng)接不暇，花樣頻出卻收效甚微，究其本質(zhì)還是“小修小補”，因此很難上演大型“真香現(xiàn)場”。充滿科技感的翻折方式和突破尺寸的使用體驗，折疊屏手機一經(jīng)問世就自帶話題。近期折疊屏手機迎來密集發(fā)布期，2月三星、華為先后發(fā)布了第二代折疊屏手機產(chǎn)品，3月TCL展示了三折屏與云卷屏兩款折疊屏概念機，蘋果也提交了相關(guān)專利申請。
技術(shù)制勝，專利先行。眾手機廠商、供應(yīng)鏈廠商紛紛圍繞屏幕、鉸鏈進行研發(fā)攻關(guān)，展開專利布局。國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局電學發(fā)明審查部審查員劉琳經(jīng)專利檢索發(fā)現(xiàn)，截至目前，折疊屏手機相關(guān)的全球?qū)＠暾埞?311件，中國、美國、韓國位列前三。已獲授權(quán)的專利申請共計1639件，其中中國793件，約占50%。2010年前全球?qū)＠暾埩枯^低，不到300件，2010至2014年期間逐漸增長，共722件，2014年之后呈現(xiàn)井噴態(tài)勢，2015至2019年共計3326件。主要涉及的技術(shù)主題有結(jié)構(gòu)部件或配置、觸控、手機、信息指示裝置。創(chuàng)新主體中按申請量排名前十五位的是三星、LG、OPPO、中興、vivo、通用顯示公司、聯(lián)想、京東方、格力、華為、TCL、蘋果、深圳柔宇科技、武漢天馬微電子、昆山國顯光電。
2019年被稱為折疊屏手機元年，從誕生之日起折疊屏手機就屢陷屏易碎、難量產(chǎn)、價格高等質(zhì)疑旋渦。質(zhì)疑的背后暴露出的是折疊屏手機核心專利技術(shù)——OLED柔性屏、鉸鏈、應(yīng)用適配等 “欠火候”，這也是其過去一年發(fā)展中尋求突破的“癥結(jié)”所在。
賽迪智庫集成電路所馬蓓蓓在接受中國知識產(chǎn)權(quán)報記者采訪時表示，三星新推出的Galaxy Z Flip折疊屏手機屏幕蓋板由原來的CPI（透明聚酰亞胺薄膜）換成覆蓋保護膜的UTG（超薄玻璃），并在鉸鏈周圍增加了一圈防塵刷。華為的Mate Xs使用了新的雙層CPI蓋板，并在鉸鏈材料上使用了具有更高強度和彈性的鋯基液態(tài)金屬。UTG和雙層CPI在一定程度上都能起到增加蓋板強度，提升蓋板耐刮擦、耐折痕、耐沖擊、耐水氧等性能的作用。然而目前折疊屏手機二代產(chǎn)品的耐刮擦、耐折痕性能還并不能完全滿足消費者的需求，未來柔性面板的進一步性能改進還需要材料學、制造工藝和工業(yè)設(shè)計的共同努力。
北京超凡知識產(chǎn)權(quán)管理咨詢有限公司高級檢索分析師張華告訴記者，三星的Galaxy Z Flip采用了上翻式內(nèi)折疊屏幕的方式，對貝殼鉸鏈的零件布局進行了重新設(shè)計，將鉸鏈結(jié)構(gòu)上端保護層做了改進，縮小了鉸鏈兩端的縫隙，并利用保護帽進行了加固，使得反復折疊輕松自如，折痕也顯著改善。摩托羅拉RAZR折疊屏手機則采用了一項新的鉸鏈技術(shù)，在屏幕折疊部位形成“半球形”的半徑空間，以便于在折疊時留足空間來解決屏幕頻繁折疊而出現(xiàn)的折痕問題。但是目前仍存在應(yīng)用程序在屏幕折疊和展開切換的時候不能夠連續(xù)操作，以及多任務(wù)難以同時處理的問題，并且目前適配屏幕折疊切換的軟件較少，用戶體驗還待提升。
劉琳在專利檢索時發(fā)現(xiàn)，這一年來各廠商正加緊研發(fā)腳步，布局專利以解決上述問題。屏幕方面，三星專利申請（公開號：CN110415608A）通過在柔性屏的剛性膜上設(shè)置兩個區(qū)段，兩個區(qū)段之間設(shè)置空隙，在折疊和展開狀態(tài)切換時降低對顯示器上顯示質(zhì)量的影響；京東方專利申請（公開號：CN10556068A）通過觸控感應(yīng)電容值的變化來檢測柔性屏是否彎曲，從而減少額外的傳感器，節(jié)約成本的同時使得柔性屏更輕薄。在鉸鏈結(jié)構(gòu)方面，微軟專利申請（公開號：US2019027833A）采用在鉸鏈結(jié)構(gòu)內(nèi)部充滿液體或氣體的方式，通過液壓或氣壓控制彎折，減少屏幕壓力、防止磨損從而減少折疊造成的屏幕損壞。LG的專利申請（公開號：US20190132947A通過具有孔洞的顯示屏支撐結(jié)構(gòu)讓柔性屏在折疊時更順滑，同時減少其折疊損壞的發(fā)生。柔宇科技的專利申請（公告號：CN209861327U）公開了一種通過多個并列的轉(zhuǎn)軸相對移動，實現(xiàn)屏幕折疊的技術(shù)方案。
誰能問鼎且看專利
專利技術(shù)不僅是決定折疊屏手機耐“折”與否的關(guān)鍵，也是影響產(chǎn)品能否實現(xiàn)量產(chǎn)的重要因素。根據(jù)CINNO Research《OLED智能手機月度市場報告》預估，雖有三星和華為等手機品牌巨頭的加持，但折疊屏供應(yīng)鏈難點眾多，2020年全球折疊手機屏出貨量有望達290萬片，相比2019年約50萬片的銷量同比增長517%，2024年全球折疊手機屏出貨量有望上升至3800萬片。
CINNO Research 高級分析師劉雨實向記者表示，目前三星的折疊屏發(fā)展較領(lǐng)先,可小批量出貨,國內(nèi)各家屏廠產(chǎn)量較小，基本處于送樣測試階段,出貨量較小。三星的On-cell觸控技術(shù)比較成熟,可以減少膜層數(shù)量和折疊屏厚度,從而實現(xiàn)較好的彎折性能。國內(nèi)廠商的On-cell技術(shù)弱于三星,暫時不能在折疊屏上達到量產(chǎn)條件,而采用外掛觸控的折疊屏很難進一步改進折疊半徑和彎折壽命,因此在出貨上較為不利。因此盡快攻克On-cell技術(shù)是國內(nèi)折疊屏量產(chǎn)的關(guān)鍵之一。
“折疊屏手機內(nèi)部整體的工業(yè)設(shè)計相比其他手機形態(tài)有較大改變，涉及包括面板、蓋板、鉸鏈等眾多新材料、新零件，且每款手機在材料、結(jié)構(gòu)和工藝方面均有差異，但是相應(yīng)的供應(yīng)商較少，因此很多新材料、新工藝、新零件都可能在某個時間節(jié)點會對產(chǎn)能形成限制。”馬蓓蓓告訴記者，未來隨著折疊屏手機技術(shù)的不斷完善和規(guī)模效應(yīng)的不斷增加，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)逐漸打通后，折疊屏手機的良率和產(chǎn)能會隨之提升。
張華向記者表示，手機廠商和供應(yīng)鏈廠商亟待突破以下制約量產(chǎn)的技術(shù)瓶頸，做好相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)布局。首先，良率還待提升。雖然維信諾昆山聲稱第5.5代AMOLED生產(chǎn)線良率達90%，三星聲稱柔性屏良率達80%～90%，但柔性折疊屏由于需要精密組裝，組裝加工工序多，技術(shù)要求高，技術(shù)難度大，導致良率一直不高。其次，柔性O(shè)LED屏幕、鉸鏈等設(shè)計上的難點也導致了折疊屏供應(yīng)鏈產(chǎn)能不足和良品率不佳。鉸鏈內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)精密，零件眾多，零件之間容易被異物卡住而偏移位置，從而導致屏幕損壞，同時還需要兼具防水等功能，仍需進一步研發(fā)。覆蓋折疊屏幕的聚酰亞胺薄膜（PI薄膜）也存在量產(chǎn)難點，高性能PI薄膜的研發(fā)和制造技術(shù)仍然被美日韓等國壟斷。此外，折疊屏手機由于展開后屏幕巨大從而導致耗電量高，而展開后的厚度設(shè)計導致電池并沒有更多空間設(shè)計為更大容量，因此相比其他普通手機，其續(xù)航時間更短。
“柔性屏對外力的抗擊能力需要提高，需要尋找能夠為柔性屏幕中OLED發(fā)光單元和觸控器件提供更高強度保護的表面。鉸鏈結(jié)構(gòu)屬于精密部件，一方面加工難度大，一方面成本居高不下。如果想讓折疊屏手機能夠被大眾所接受，需要進一步尋找更適合的折疊結(jié)構(gòu)?！眲⒘諒娬{(diào)目前各大廠商都加緊了在折疊屏手機上的專利布局，由于電子消費市場較大，在布局時可以適當超前布局，在目標市場同步布局。在布局時要注重專利情報的收集，避開競爭對手技術(shù)壁壘，在投產(chǎn)之前積極防范知識產(chǎn)權(quán)風險。
