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从专利角度看华为折叠手机技术含金量,用户体验设计脑洞大

德高行知情郎2022-01-21 17:42发文

知情郎·眼|

侃透天下专利事儿

元旦陪老友买了款手机,看到卖手机的小哥一直在聊折叠屏手机,挺新鲜的。

元旦前,华为在深圳办了场冬季旗舰新品发布会,发布了首款纵向折叠旗舰手机华为P50 Pocket。

元旦后,CES2022展上,三星展示了Flex S和G两款概念性折叠屏手机,很酷很炫很黑科技。

网上一帮硬件发烧友就在那捣鼓华为P50 Pocket好玩,还是三星Flex系列好玩。

图片说明,HUAWEI P50 Pocket采用上下折叠的设计,配合全新一代水滴铰链和多维联动升降技术,实现无缝折叠。

知情郎也比较好奇,因为折叠手机这事儿传4、5年了,但对普通大众而言,都不敢买,一是价格高二是不好用。

今天,就专门聊聊折叠屏的专利含金量问题,看看国内哪些公司有真功夫!

01柔宇遭遇让人恐惧国产折叠手机

早些年捣腾折叠手机,在大众眼里名气比较大,国内就是三星、华为、柔宇等几家企业,后来小米、OPPO也参与进来。

三星就不用说了,从CRT到LCD到柔性OLED,三星的显示屏一直保持全世界领先水平。

在折叠屏领域,人家也早早地进行了专利研发,2001年就见三星有相关专利布局。

不过,折叠手机这玩意儿确实有难度!

这些厂商默默耕耘多年,到近几年,才有相对成熟的产品面市,但价格高毛病多,用户投诉率不低。

不好用的理由也很简单,频繁折叠手机屏幕,会导致:

1)折多了,屏幕上的折痕会不会损伤屏幕材质,出现坏点(黑点、白点、红点、蓝点或绿点等缺陷);2)折多了,是否影响电池充电;3)折多了,是否影响内部CPU、内存、摄像头等硬件功能。

毕竟,手机里面都是各种元器件,拆开手机,里面一块电路板,上面一堆元器件,折叠折多了,天天震荡这电路板,老出问题。

当年,深圳的公司柔宇就高喊“中国第一款折叠手机”口号入场的,知情郎也写过深圳柔宇的稿子《600亿估值的柔宇科技ULT-NSSP技术到底是真是假?》。

结果折腾了多年,柔宇老板都发不出工资了,之前裁员问题闹得沸沸洋洋。

总体而言,大家对国产折叠手机,信任度不高。

02从专利角度看折叠屏技术

以折叠屏为关键词,在德高行全球专利数据库检索得出,中国境内专利申请量为中国专利14103件,包含发明公开7974,发明授权2859,实用新型2974,外观设计296。

知情郎快速浏览了下部分专利摘要,很多细节挺有意思。

为啥?

除开折叠手机屏幕材质的问题,大量折叠手机的专利构思都是立足如何解决折叠手机用户体验的问题。
且大概率,在用户体验和产品性能上取个折中点。

以柔性屏为关键词,国内专利申请人排名表如下:

单纯国内角度,在柔性屏领域,京东方技术储备一骑绝尘。

03华为折叠手机专利含金量几何?

华为的折叠机专利价值如何?

这是知情郎关心的,下面以华为的专利切入分析下技术亮点。

以折叠屏、电子设备为关键词,检索了华为技术有限公司的相关专利。

国内有267项发明专利(授权65件+公开202件),从专利申请量趋势图看,2019年华为开始发力研究折叠屏手机,这一年华为申请了152件专利,2018年仅8件。

业界称,2019年被称为折叠屏手机的元年,这真不是没有道理!

所以说,华为布局研发折叠手机,也就这几年的光景。

抛开折叠手机细节研发专利,以“一种具有折叠屏的电子设备的控制方法及电子设备”来定义,搜索到了3项发明。

都在2019年申请的。

       这三个专利,部分解决了用户操作折叠屏幕时的用户体验问题,读完,知情郎感觉挺脑洞大开的。

下面仔细解读下华为这几个专利构思。

04  用折叠当功能键截屏信息?

公开号CN110012154A的专利,主要解决的是如何通过屏幕折叠来触发信息截屏、分屏功能。

这专利设计逻辑看的知情郎脑洞大开,骚操作。

讲讲具体原理。

对大部分用户而言,看手机浏览内容过程中,对感兴趣的图片、文字进行截屏保存,这个功能是强功能,人人都要用。

但触发手机截屏功能,比较繁琐,要好几个步骤操作,可否有改进的、更简洁的触发方式?

尤其应用到折叠屏领域,如何让有两块屏的折叠手机简化步骤、触发信息截屏功能呢?

华为的技术方案思路是,通过让用户对折叠电子屏的定向操作,让系统识别,然后自动执行截屏、分屏。

如,让用户对该电子设备的折叠屏执行了正向折叠后又反向折叠的操作;响应于该操作,电子设备将当前电子设备所显示的界面中的内容以截图的形式保存,或,响应于该操作,电子设备将电子设备的折叠屏划分为两个或两个以上的显示区域,并在不同的显示区域显示不同的界面。

如何让电子设备确定执行标准呢?

华为的提供了一种操作方式,通过第一屏、第二屏互相间夹角变化,让电子设备来感知捕捉用户折叠屏的真实操作意图,并自动触发截图功能。

即让电子设备确定第一屏的朝向的方向向量和第二屏的朝向的方向向量之间的夹角变大,并在开始变大后的第一时间内停止变大,且从停止变大的时刻开始又开始变小。这样,可防止误触发的情况出现,进一步提高了用户的使用体验。

(专利附图)

05如何通过折叠控制音量大小

公开号CN110545354A的专利则解决渐变效果的精确控制的技术问题。

传统手机的渐变效果可以包括屏幕亮度、相机焦距、音乐播放的音量、视频播放的快慢等。

目前,用户需要按手机键位来操作,实现对这些渐变效果的控制。

由于折叠手机比传统手机复杂的多,所以对渐变效果控制更求精确,解决实际操作中,用户容易出现误操作以及可视界面被遮挡的问题。

而华为的设计思路是,则和当年PC时代的鼠标滑轮控制界面视角、音量大小有的一拼。

咋说呢,不需要用户触摸屏幕或通过实体按键对屏幕亮度、音量大小等效果进行调节,只需要用户反复折叠操作屏,就能调节相机焦距、音乐音量。

这路数,换个说法,大家就容易理解了!

大家用电脑已经完全习惯用鼠标的滑轮滚动操控各种场景,而华为把折叠屏幕的动作当鼠标滑轮来用。

当然,说起来简单,技术处理起来就复杂了,需要各项功能调度。

基本流程是,用户折叠屏幕,手机内置的电子设备实时获取折叠屏被折叠的信息,转化成数据,进行判断。

具体说,电子设备通过内置设备监控用户折叠行为,根据实时获得的信息执行对应功能;其中,夹角的大小不同,执行对应功能的程度不同;折叠速度的大小不同,执行对应功能的程度不同;折叠方向不同,执行对应功能的程度不同;或,折叠加速度的大小不同,执行对应功能的程度不同。

如此便实现了用户通过折叠操作对对应的功能的动态调节。


06折叠手机铰链设计方案

关于折叠手机最核心的铰链设计方案,知情郎一时半而没在专利库找到合适的参照对象。

之前在Mate X2发布会上,华为也在宣传自家的鹰翼铰链,最初,余承东特意强调,为了这个铰链,华为花费了三年时间才攻克技术难关,最终利用超过100个组件来实现无缝的折叠。

主要知情郎没找到铰链的鹰翼铰链的专利。

所以就选了行业分析过的折叠机型铰链设计方案,2019年的机型,可能有些老旧,未必赶得上时代了。

艾帮产业通曾从专利网下载的某终端的一款折叠机型铰链设计方案,给大家解读一下该折叠原理及运动方式。

如下图一和图二打开和折叠时示意图,其中A-A,B-B打开时的局部剖切图 ,C-C,D-D折叠时的局部剖切图,结合组件及四个剖切图,可以很好的理解为铰链结构是由A,B,D三部组成一个完整的铰链结构,呈对称设计。

图一:打开时的结构示意图

图二:折叠时的结构示意图

图三:A-A处的部分结构的剖视图

图四:B-B处的部分结构的剖视图

图五:C-C处的部分结构的剖视图

图六:D-D处的部分结构的剖视图

通过如上整体视图和剖切示意图,我们可以得出整个铰链结构是由如下三个模块组成,各模块通过销钉连接或者焊接固定连接,具体看工艺方案的选择,到此大家应该对铰链的整体结构有个大体了解。

图七:装配图

如下是三个模块的连接方式,通过销钉先定位,再连接起来,也可通过焊接工艺固定,具体还需要考虑可拆卸性和维修成本。

图八:三个模块的连接方式示意图

综合上面,再串起来了解一下运动原理:

所述铰链34包括依次连接的依次通过齿牙啮合连接的第一链节341、至少一个中间链节342以及第二链节343。所述第一链节341与所述第一滑块33之间为固定连接,所述第二链节343与所述第二滑块35之间为固定连接。

可以理解的,由于所述第一链节341、所述至少一个中间链节342以及所述第二链节343是依次通过齿牙啮合连接的,因此彼此的运动轨迹确定,所述折叠组件10在折叠和打开的过程中沿固定的轨迹运行,能够进一步降低所述柔性显示面板20受损的几率。

同样的,齿牙啮合连接结构也使得所述第一链节341、所述至少一个间链节342以及所述第二链节343在相对活动时的活动动作较为平缓,因此所述弯折支撑构件3的折叠和打开动作也较为平缓,所述支撑层4的形变过程平缓、柔和,能够进一步降低所述柔性显示面板20受损的几率。

图九:止动组件的结构示意图

其中511和521为铰链旋转时滑动槽的限位结构,此结构是限制旋转角度,消费者担心折叠屏过折了,导致损坏柔性屏,其实大可不必担心,只要不是用蛮力,都是可控的。

以上为整个铰链结构原理及运动过程的分析。

08折叠屏对供应链影响

从早年三星的Galaxy Fold,华为Mate X到摩托罗拉的刀锋Razr,如今都各大手机厂商推出了多种展开屏幕方案:竖向内折、竖向外翻、横向对折……

各家巨头花活很多,量产规模始终不大,不过,确实对供应链产生了影响。

行业媒体表示,折叠屏已逐步对现有部分手机供应链产生的影响,涉及的企业类型有终端、显示触控企业、柔性薄膜、FPC、柔性胶材、转轴,设备有激光、点胶、贴合、检测等类。

如:

OPPO、三星、iPhone、华为、联想、Moto、小米、中兴、海信、柔宇;

TPK、LG、京东方、维信诺、华星光电、深天马、和辉光电、群显光电;

天材创新Cambrios、深圳市华科创智技术有限公司、C3Nano、苏州诺菲纳米科技有限公司、广州宏武材料科技有限公司、昆明贵金属研究所、合肥微晶、珠海纳金、北京载诚科技有限公司;

深圳瑞华泰薄膜、桂林电科院、时代新材、丹邦科技、今山电子、合肥玖源新材料、天津市众泰化工科技、深圳市捷度科技、福磊化学、康得新、台湾永捷;

奇鋐科技股份AVC、韩国Diabell、深圳市汇能光电、厦门华尔达、劲丰电子、思捷精密、安费诺;

德龙激光、盛雄激光、正和汇通、富强科技等。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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