裸眼3D液晶透鏡技術(shù)專利分析

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心 陳凱妍

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裸眼3D液晶透鏡技術(shù)專利分析

國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心 陳凱妍

【摘要】本文從裸眼3D液晶透鏡技術(shù)出發(fā)，結(jié)合專利庫的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對液晶透鏡技術(shù)專利申請趨勢、重要申請人及重要專利進行分析，為國內(nèi)企業(yè)和科研單位提供專利申請數(shù)據(jù)，并為他們的研究方向和專利布局提供參考。

【關鍵詞】裸眼；3D；液晶透鏡；專利

1　裸眼3D液晶透鏡技術(shù)

裸眼3D顯示技術(shù)是采用左右眼圖像分割的方式使左右眼能分別看到對應的圖像，通過人眼形成立體視覺效果，其無需借助任何輔助設備即可觀看三維立體影像效果，具有視覺縱深較大、用戶體驗較好等優(yōu)勢，受到業(yè)界廣泛關注。

裸眼3D顯示技術(shù)主要包括光壁障技術(shù)、透鏡技術(shù)、指向光源技術(shù)和多層顯示技術(shù)領域透鏡技術(shù)[1]。其中，透鏡技術(shù)（Lenticular Lens）最大的優(yōu)勢是亮度不會受到影響。而液晶透鏡技術(shù)（Liquid Crystal Lens）作為透鏡技術(shù)的分支，其能夠通過電場控制液晶分子的動作來實現(xiàn)透鏡效果，既能克服其它裸眼3D顯示技術(shù)中的亮度低、透鏡焦距固定等問題，又能實現(xiàn)在顯示屏幕中2D/3D圖像顯示的無縫結(jié)合，且可精細地調(diào)整每個像素的顯示效果[2]。液晶透鏡技術(shù)是裸眼式立體顯示技術(shù)中最為前沿的技術(shù)，如果該技術(shù)能夠大規(guī)模地應用于終端顯示設備，則必將給3D行業(yè)帶來巨大變革[3]。雖然液晶透鏡技術(shù)尚未大規(guī)模產(chǎn)品化，但國內(nèi)外市場主體圍繞該技術(shù)的專利布局已經(jīng)展開，因此從專利的角度對該技術(shù)的申請態(tài)勢、技術(shù)發(fā)展趨勢以及主要申請人進行分析，將對企業(yè)和科研單位的技術(shù)研發(fā)、專利布局提供有價值的專利情報。

2　裸眼3D液晶透鏡技術(shù)國內(nèi)外專利申請對比及技術(shù)分析

本文中的專利數(shù)據(jù)來自中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（簡稱CNABS）和西文文摘庫（簡稱SIPOABS）、2015年12月31日之前公開的專利文獻。裸眼3D液晶透鏡技術(shù)在IPC分類表中有比較準確的分類號：G02B27/22（用于產(chǎn)生立體或其他三維效果的）、H04N13/00（立體電視系統(tǒng)，其零部件），結(jié)合液晶顯示的相關分類號G02F1/13（基于液晶的，例如單位液晶顯示單元），G02F1/133（構(gòu)造上的設備；液晶單元的工作；電路裝置），G02F1/1333（構(gòu)造上的設備），并使用三維、3維、3D、立體、裸眼、液晶、LCD等關鍵詞在CNABS、SIPOABS數(shù)據(jù)庫中進行檢索，并對裸眼3D液晶透鏡技術(shù)相關的專利申請進行分析。

2.1歷年專利申請量分析

通過檢索得出，國內(nèi)外裸眼3D液晶透鏡技術(shù)的專利申請量約1915項。根據(jù)每年的申請量給出裸眼3D液晶透鏡技術(shù)在國內(nèi)外各年度專利申請的趨勢圖(圖1)。由于專利申請的公開有一定的滯后性，因此在實際數(shù)據(jù)中會出現(xiàn)2014年之后的專利申請量比實際申請量少的情況，因此，2014年之后的數(shù)據(jù)僅具有參考意義。通過圖1可以看出，液晶透鏡技術(shù)的專利申請量大致經(jīng)歷了三個階段：2003年以前，液晶透鏡技術(shù)處于緩慢發(fā)展期，專利申請量很少，這主要是因為3D顯示技術(shù)還未成型；而從2003年到2009年期間，專利申請量逐步增多，這主要是因為自2004年始，液晶顯示技術(shù)不斷成熟演化[2]，裸眼3D顯示技術(shù)借助于液晶顯示的平臺越來越被研究人員所重視；從2009年開始，該技術(shù)領域蓬勃發(fā)展，專利申請量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，申請量的增多也說明裸眼3D液晶透鏡技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。

相比于國外企業(yè)，中國在該領域的起步較晚，但是在經(jīng)歷了緩慢發(fā)展時期后，國內(nèi)申請人開始逐漸意識到該領域的巨大價值和良好前景，逐漸掌握核心技術(shù)，且專利布局意識增強。從2009年開始，國內(nèi)的申請量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，在2009年之后，專利申請量的增長尤為顯著，并于2011-2013年達到峰值。綜合看來，國內(nèi)對裸眼3D液晶透鏡技術(shù)的研發(fā)日趨活躍，國內(nèi)申請人在相關技術(shù)的專利布局也更為積極，他們已經(jīng)具有了一定的專利基礎和專利技術(shù)實力。

圖1　1999-2015年裸眼3D液晶透鏡技術(shù)各年度專利申請趨勢圖

2.2主要申請人分析

圖2示出了裸眼3D液晶透鏡技術(shù)專利申請的主要申請人。排名靠前的申請人主要集中于國內(nèi)外知名顯示面板制造廠商。三星公司在液晶顯示領域起步較早，裸眼立體技術(shù)也發(fā)展較快，專利申請量一直保持于良好的水平；相比國外知名企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)的申請數(shù)量上具有明顯優(yōu)勢，京東方作為國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的顯示領域的領軍企業(yè)，在國內(nèi)顯示面板企業(yè)中技術(shù)最為先進，企業(yè)規(guī)模最為龐大，專利申請量也處于領先位置。華星光電逐漸重視產(chǎn)品研發(fā)和掌握核心科技，自2010年以來，專利申請量逐年劇增，且專利申請總量已趕超國外知名企業(yè)；超多維是中國較早研發(fā)3D顯示技術(shù)、推出3D顯示產(chǎn)品的領軍企業(yè)之一，其在該行業(yè)內(nèi)展現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。此外，友達光電和中華映管也在該領域占據(jù)一席之地。

圖2　1999-2015年裸眼3D液晶透鏡技術(shù)專利申請主要申請人

2.3重點專利分析

通過分析，液晶透鏡技術(shù)主要有2D/3D切換、提高圖像顯示質(zhì)量、增強光學效果、降低成本等技術(shù)功效。三星公司在液晶顯示領域起步較早，裸眼立體技術(shù)也發(fā)展較快，在液晶透鏡技術(shù)方面，其主要致力于2D／3D切換技術(shù)；京東方在國內(nèi)顯示面板企業(yè)中技術(shù)最為先進，在液晶透鏡技術(shù)方面，其主要致力于提高圖像顯示質(zhì)量技術(shù)；超多維是中國較早研發(fā)3D顯示技術(shù)、推出3D顯示產(chǎn)品的領軍企業(yè)之一，在液晶透鏡技術(shù)方面，其主要致力于改善立體顯示效果；華星光電則主要致力于降低平板顯示裝置的生產(chǎn)成本的研發(fā)。

2.3.12D／3D切換

三星公司于2007年4月12日提交的公開號為KR10-2008-0092625A的專利申請中，提供了一種高效的2D/3D可切換顯示器，該顯示器包括形成圖像的顯示單元、透鏡陣列、液晶透鏡以及切換視場分離單元，該切換視場分離單元將所述顯示單元所形成的圖像切換成2D圖像或3D圖像。

2.3.2提高圖像顯示質(zhì)量

京東方于2012年6月5日提交的公開號為CN102707539A的專利申請中，提供一種2D-3D可切換立體顯示裝置及液晶透鏡，所述液晶透鏡包括：第一基板上形成有第一電極，第二基板上形成有第二電極；設置在所述第一電極和所述第二電極之間的聚合物層和液晶層，所述液晶層采用雙頻液晶。本發(fā)明能夠改善立體顯示裝置由2D切換到3D時的滯后效應，從而提升立體顯示裝置的顯示效果。京東方于2011年10月25日提交的公開號為CN102629009A的專利申請中，提供了一種裸眼三維圖像顯示方法及裝置，解決了由現(xiàn)有透鏡式3D顯示技術(shù)制備的透鏡式3D顯示器的分辨率會降低的問題。

2.3.3降低串擾，改善立體顯示效果

超多維于2015年4月30日提交的公告號為CN204667023U的實用新型專利中，提供液晶透鏡，包括相對設置的第一基板與第二基板，第一基板與第二基板之間形成多個結(jié)構(gòu)相同的液晶透鏡單元，相鄰兩個液晶透鏡單元共用一個第一電極，第二基板朝向第一基板的一側(cè)設有多個第二電極，各第二電極彼此間隔設置，相鄰兩個第二電極之間形成開口部，開口部的中心線與其相對應的并位于液晶透鏡單元邊緣處的第一電極的中心線在同一條直線上，該液晶透鏡用于立體顯示時，明顯降低了相鄰兩個液晶透鏡單元交界處的串擾現(xiàn)象，改善立體顯示效果。

2.3.4降低平板顯示裝置的生產(chǎn)成本

華星光電于2011年11月18日提交的公告號為CN202434154U的實用新型專利中，提供一種平板顯示裝置的平板顯示裝置，其包括背光系統(tǒng)以及顯示面板。背光系統(tǒng)包括光源、第一主拼接件、第二主拼接件、第三主拼接件、第四主拼接件、第五主拼接件、第六主拼接件以及至少一輔拼接件。其中，第一主拼接件、第二主拼接件、第三主拼接件以及第四主拼接件拼接，以形成背光系統(tǒng)的背框的主框架，輔拼接件設置于主框架內(nèi)并與主框架拼接。光源設置在第二主拼接件和第四主拼接件上。其中，第五主拼接件、第一主拼接件、第六主拼接件以及第三主拼接件拼接，以形成背光系統(tǒng)的中框。本實用新型的平板顯示裝置及立體顯示裝置的背光結(jié)構(gòu)簡單，能夠節(jié)省背框的材料，以降低平板顯示裝置的成本。

3　小結(jié)

根據(jù)以上分析可以看出，裸眼3D液晶透鏡技術(shù)申請主要集中于國內(nèi)外知名顯示面板制造廠商。相比國外知名企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)的申請數(shù)量上具有明顯優(yōu)勢，例如京東方、華星光電、超多維。此外，友達光電和中華映管也在該領域占據(jù)一席之地。液晶透鏡技術(shù)是未來發(fā)展的重點，由于國內(nèi)具有智能終端和智能電視的巨大消費人群，這意味著企業(yè)在這方面具有巨大的潛在市場，因此，在今后這一方面的專利發(fā)展中，國內(nèi)企業(yè)應該加強專利創(chuàng)新和專利積累，以在全球化的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。

參考文獻

[1]王婧.裸眼3D技術(shù)及其應用[D].江西:南昌大學,2012.

[2]楊鐵軍.產(chǎn)業(yè)專利分析報告:第5冊[M].北京:知識產(chǎn)權(quán)出版社,2012.

[3]康凱,王興.智能電視行業(yè)專利申請趨勢分析[J].電視技術(shù),2013,37(10):12-15.