雙面顯示設備專利技術綜述

付寧 毛潔

摘 要：雙面顯示技術以功耗低、成本低等優點在各領域有廣泛的應用前景，雙面顯示設備的小型化、輕薄化一直是顯示技術領域的研究熱點，文章將從影響雙面顯示設備的因素入手，分析雙面顯示設備小型化的技術發展脈絡，對各主要技術分支進行專利分析。

關鍵詞：雙面顯示；小型化；輕薄化；技術分支

中圖分類號：TN27 文獻標志碼：A 文章編號：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

雙面顯示設備是一種帶有兩個顯示屏的新型顯示設備，能夠在顯示器件的兩側顯示圖像[1]。近年來，雙面顯示技術成為國際上研究的熱點課題之一[2]。最先出現的雙面顯示設備主要使用兩塊顯示板相對放置，使兩側分別能看到一塊顯示板，盡管這樣做到了雙面顯示，但其本質是將兩個單面的顯示板疊加，該種雙面顯示設備，比兩個獨立的液晶模組省掉了一個金屬背板，其他部分分別為兩個燈條、兩個液晶屏、兩組光學膜、兩個導光板和兩個反射板，此顯示設備必然帶來所占空間大、體積大、重量大、功耗大等缺點。因此，如何使得雙面顯示設備體積小、厚度薄、重量輕、功耗小已成為雙面顯示設備的研究重點。本文將從雙面顯示設備的技術發展過程分析雙面顯示設備小型化、輕薄化的發展歷程。

1 雙面顯示設備小型化輕薄化研究的專利技術分支

本文首先通過對非專利庫和中文專利庫的檢索獲得常用的中英文檢索關鍵詞，然后在DWPI數據庫中構建檢索式進行檢索，先對檢索結果進行粗篩，排除掉相差較遠的，當文獻量達到800篇左右時進行細篩，選出對雙面顯示設備小型化減薄化設計的專利，并仔細瀏覽其技術方案，形成解決雙面顯示設備體積大、厚度厚、質量重的技術問題的技術改進歷程，由此獲得技術演進的過程。其技術分解及定義如表1所示。

2 雙面顯示設備小型化輕薄化專利技術發展演進

2.1 專利技術演進路線

通過對雙面顯示設備各個時期的專利文獻進行梳理和統計分析，得到實現雙面顯示設備輕薄化技術效果的專利技術演進路線，主要通過三大技術分支來改進雙面顯示設備。

第一，通過改進液晶雙面顯示設備的結構，主要包括三個研究方向：（1）采用單液晶面板雙背光源的結構，省去了一塊液晶顯示面板，進而使得雙面顯示設備輕薄、體積小、耗能低（如專利JP特開2004-325966A，CN106200108A，US2016/0238773A1等）；（2）采用單背光雙液晶面板的結構，省去了一個背光模組，減薄了雙面顯示設備，該研究方向中又包含了三個主要的研究方向，一是進一步改進雙面顯示設備的結構，采用單液晶面板單背光模組的結構，該結構對液晶顯示面板產生了新的要求，比如要求液晶顯示面板表面既具有反射型結構又具有透射型結構或者液晶顯示面板為半穿透式液晶顯示面板（如US2006/0146238A1，JP特開2006-267213A，CN1705906A）；二是改進了背光模組的結構，如采用體積小的光纖作為背光源、采用直下式的背光模組等從而減薄背光模組，使得雙面顯示設備輕薄、體積小（如專利KR10-20110081569A，CN104658432A）；三是改進液晶顯示面板的驅動方式，利用一個驅動系統控制第一液晶面板和第二液晶面板同時顯示相同的影像畫面，簡化信號輸入裝置和信號源數量，有利于雙面顯示裝置的輕薄化（如專利CN105572986A）；（3）采用透明顯示器實現雙面顯示時無需背光模組，或者顯示屏中采用具有自發光功能的低溫多晶硅層，也無需背光模組，降低了雙面顯示屏的厚度，使得雙面顯示設備輕薄化。

第二，改變顯示面板的類型，采用不同的顯示面板組成雙面顯示設備，如通過一個液晶顯示面板與一個OLED面板進行組合，一個液晶顯示面板僅需要一個背光模組，省去了一個背光模組，減薄了雙面顯示設備的厚度，進一步的研究發現OLED面板可同時作為光源為液晶顯示面板提供照明；此外，通過兩個OLED面板進行貼合形成雙面顯示設備也是國內外研究者減薄雙面顯示設備的一個研究方向。

第三，通過改變液晶面板的制作工藝，如減少液晶面板的層數或者基板的個數，相應地使得雙面顯示裝置的厚度也較小，或者優化雙面顯示裝置的組裝工藝，省去進行組合固定的額外的支撐裝置，使得雙面顯示裝置無邊框、整體結構輕薄、厚度小。

2.2 三大主流研究方向的對比

圖1給了各個技術分支的研究情況對比，對液晶雙面顯示設備整體結構的改進占了主流，其次是對液晶面板工藝的改進和采用OLED面板代替液晶顯示面板。

圖2中給出了液晶顯示設備整體結構變化中，單背光雙面板結構的雙面顯示設備是研究的熱點內容，且進一步改進液晶顯示面板實現了單背光單液晶面板結構的雙面顯示設備，其次是對單液晶面板雙背光的液晶顯示設備，設計這樣的雙面顯示結構對導光板的要求較高，要求高效透明的導光板，當背光亮起時導光板呈現透明狀態，此外，還有部分研究集中在無需背光模組的雙面顯示設備，通過改進透明顯示器，將透明顯示器用于雙面顯示，無需背光模組，或者在顯示面板中設置具有自發光功能的多晶硅層，從而不需要背光，減少了雙面顯示屏的厚度。

3 雙面顯示設備小型化輕薄化專利技術重要專利申請人的統計分析

通過對主要申請人進行統計分析，能夠得到全球在雙面顯示設備領域前10位申請人的申請量排名情況如表2和圖3所示，前10位申請人中韓國占了兩個分別是三星和LG，且三星的申請量達55件，中國有京東方以及聯想，其中京東方的申請量達44件，日本有愛普生、夏普和卡西歐，愛普生的申請量達35，中國臺灣有友達光電、群創光電、統寶光電，友達光電申請量達33件。

4 結束語

本文詳細梳理了雙面顯示設備小型化輕薄化的技術研究情況，通過檢索以及對檢索結果的分析和整理，重點關注了雙面顯示設備小型化輕薄化的技術演進過程以及重點申請人，分析表明實現雙面顯示設備輕薄化的主要方案為改變液晶雙面顯示設備的整體結構，且單背光雙面板結構的雙面顯示設備是研究的重點，隨著顯示技術的發展以及對雙面顯示設備需求量的增加，如何實現雙面顯示設備的輕薄化將始終是顯示技術領域的研究熱點。

參考文獻：

[1]陳禹翔，等.雙面顯示技術的進展[J].光電子技術，2012.

[2]三星電子.雙面顯示液晶面板[N].電子資訊時報，2007-4.