折疊式手機強勢回歸?從2024年的折疊式設備專利說起

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李淑蓮╱北美智權報 編輯部
2024 年,折疊裝置技術持續進化,各大品牌如三星、蘋果、微軟、GOOGLE、華為、小米及 OPPO 等紛紛投入研發,專利技術的競爭更加激烈。各家公司在鉸鏈設計、螢幕耐用性、折疊結構與材料技術上不斷突破,以提升裝置的使用體驗與壽命。本文整理及分析了 2024 年主要的折疊裝置專利,探討市場趨勢與未來發展方向。
微軟(Microsoft):重塑折疊裝置技術
微軟曾經嘗試進軍折疊市場,然而 Surface Duo 失敗後,公司重新思考產品策略。2024 年公開的專利顯示,微軟正在研發全新柔性鉸鏈技術,允許單螢幕完整折疊。
與過去雙螢幕設計的 Surface Duo 不同。該件在2024年12月公開的專利(US 20240426335)描述了一種輕薄、佔用內部空間更少的鉸鏈系統,透過伸縮連桿(slider links)提供更順暢的折疊體驗,減少螢幕受力不均造成的摺痕。
此外,微軟的另一件同時期公開的專利(US 12108620)則涉及翻蓋式折疊手機,類似三星 Galaxy Z Flip。專利文件提及超薄玻璃(UTG)與背板槽設計(Backplate Slots),提升螢幕耐用性並避免明顯摺痕。然而,由於微軟已暫停手機開發計畫,這些技術更可能應用於折疊式 Surface 平板或筆電。
蘋果(Apple):獨特的金屬手錶鏈式鉸鏈
蘋果的折疊裝置研發進展緩慢,但 2024 年的專利(US 12164344)顯示,公司正在開發一種創新的鉸鏈系統,類似金屬手錶鏈的互鎖結構(Interlocking Links)。此技術的關鍵在於讓每個連結節點獨立轉動,確保螢幕折疊時不會產生明顯摺痕,同時提供更穩固的支撐。
該專利的鉸鏈較厚,可能更適用於折疊式 iPad 或 MacBook,而非 iPhone。由於可折疊手機需要更高的防水防塵等級,蘋果目前仍在克服這些技術挑戰。有傳言指出,蘋果預計 2025 年推出折疊式 iPad,但可折疊 iPhone 可能仍需數年時間。
Google(Pixel Fold):進一步提升折疊 OLED 技術
Google 在 2023 年推出 Pixel Fold,但市場反應平平,主要問題包括螢幕耐用度與摺痕問題。2024 年 Google 獲得的專利(US 20240121330A1)顯示,其新一代可折疊 OLED 技術採用更柔韌的顯示層,搭配內部支撐結構,減少摺痕並提升螢幕壽命。此外,Google 也開發了更智慧的軟體適應技術,使UI可根據折疊角度自動調整,增強使用體驗。
預計這些技術將應用於Pixel Fold 2,該機型將進一步提升耐用性,並與三星攜手改善折疊裝置的長期可靠性。
三星(Samsung):挑戰三折裝置技術
三星目前仍是折疊手機市場的領導者,其 Galaxy Z Fold 與 Z Flip 系列已發展至第五代。2024 年,三星獲得的新專利顯示其正在開發三折裝置,以進一步拓展可變形裝置的應用。該專利描述了一種三重折疊鉸鏈,允許裝置變形為三種模式:標準手機模式、平板模式與額外展開的超寬螢幕模式。
此外,三星的三折技術還包含一種特殊防護層(Barrier Layer),可增強螢幕耐用度並降低摺痕影響。市場預測,三星可能在 2025 年正式推出這款三折裝置,以與華為 Mate X Ultimate 競爭。
華為(Huawei):領先的內折與外折雙技術
從2024 年的專利顯示,華為正在同時開發內折與外折式裝置,並在耐用性與摺痕控制方面取得突破。例如,華為的 Mate X Ultimate 針對鉸鏈強化設計,使用液態金屬與碳纖維結構,提供更堅固的支撐,減少長期使用後的變形與鬆動問題。
- 專利號:CN118733158A,一种显示界面的布局方法及电子设备:提出系統級的頁面佈局解決方案,使內容可分為多欄同時顯示。此技術消除開發者因應不同螢幕尺寸進行適配的需求,提升使用者體驗並最大化螢幕利用率。
- 專利號:CN118738838A,一种电子设备:透過三殼體設計優化天線輻射性能。該設計調整殼體之間的角度,並融合先進散熱技術,以提升設備的連接穩定性與訊號表現。
- 專利號:CN118675410A ,一种电子设备:描述創新的雙旋轉軸設計,確保裝置能順暢折疊與展開,同時為柔性螢幕提供安全的收納空間,減少磨損並提升結構可靠性。
- 專利號:CN118560119A ,复合叠层结构、柔性显示模组和电子设备:採用層壓結構與高模量、抗衝擊材料支撐柔性螢幕,確保螢幕輕量化的同時,具備耐衝擊、抗彎折與耐壓性能。
- 專利號:WO2024198666A1 ,一种电子设备:進一步優化三折式機殼設計,並結合高效散熱技術,改善電流分佈與輻射性能,確保流暢的通訊與連接體驗。
小米(Xiaomi):投入三折疊技術研發
小米近年來積極進軍折疊市場,2024 年的專利顯示,除了正在研發超薄鉸鏈技術,使裝置在折疊時更輕薄,減少機身厚度外,也獲得了三折疊技術專利,是否會在近期推出相關產品,值得觀察。
- 專利號:CN308817132S,手機及其主體
- 授權公告日期:2024 年 9 月
- 專利細節與設計特色:中國國家知識產權局(CNIPA)於 2024年9 月3日公布了小米的三折疊專利,公佈號為CN308817132S,專利申請日期為 2022 年12 月21日。其設計與華為 Mate XT 相似,採用Z 形摺疊結構。然而,小米可能在光學模組方面進行調整,帶來獨特升級。例如:(1) 主相機設計:專利圖片顯示,裝置背部的相機模組呈長方形條狀,內含三顆鏡頭水平排列,並配有細長的膠囊形 LED 閃光燈、(2) 螢幕結構:不同尺寸的面板設計有助於折疊後的厚度控制,使裝置更纖薄。
Oppo:縫轉軸技術及高強度摺疊螢幕材料
Oppo 的摺疊手機採用先進的摺疊顯示技術,利用柔性 OLED 面板搭配特製轉軸機構,確保手機能在摺疊與展開狀態間順暢切換。這項技術確保螢幕能夠彎曲而不會產生明顯摺痕或損壞,使使用者獲得無縫的視覺體驗。
主要技術特點包括:強化鉸鏈機構,使螢幕可承受長時間的摺疊使用,減少結構損耗。多工處理優化,透過分割螢幕功能,可同時執行多個應用程式,提升生產力。高畫質 OLED 顯示,呈現更鮮豔的色彩與深邃的黑色,提供卓越的視覺體驗。耐用設計,摺疊轉軸經過測試,可確保裝置長期耐用,減少硬體故障風險
Oppo 在摺疊手機技術方面擁有多項專利,涵蓋轉軸機構、摺疊螢幕材質與內部元件優化。以下為 Oppo 主要的摺疊技術專利:
專利號:CN112449523A – 無縫轉軸技術
- 這項專利描述了一種防止螢幕損壞的轉軸設計,透過特殊的支撐機制減少摺疊時的壓力,確保 OLED 面板不會因頻繁折疊而受損。
- 技術優勢:有效減少摺痕、提升螢幕耐用度。
專利號:WO2019029542A1 – 柔性電池與整合電路設計
- 這項技術專注於摺疊手機內部的電池與電路設計,確保裝置即使經過多次摺疊,內部元件仍可穩定運行。
- 技術優勢:提升裝置耐用性,減少內部電池與電路的損壞風險。
專利號:CN108965503A – 高強度摺疊螢幕材料
2025年折疊裝置市場及技術預測
新一波的折疊裝置市場自 2019 年三星 Galaxy Fold 推出以來,持續成長。到了 2024 年,三星、華為、小米、Oppo、Google 以及蘋果紛紛投入研發更先進的摺疊技術,專利競爭加劇。2025 年將是折疊裝置技術更成熟的一年,市場將迎來更多新型態裝置,如三折手機、摺疊筆電、摺疊平板等。
根據市場研究機構 IDC 及 Counterpoint 的報告,2023 年全球摺疊手機出貨量達 1,600 萬台,年增率 33%。預計到 2025 年,摺疊手機市場將突破 2,500 萬台,佔全球高階智慧型手機市場的 10%-15%。此外,摺疊筆電與摺疊平板的市場也將開始起飛;主要成長動能有以下3項:
(1) 技術成熟:更耐用的螢幕、更輕薄的鉸鏈設計及無摺痕技術成熟,解決耐用性問題。
(2) 價格下降:摺疊螢幕與鉸鏈製造成本降低,使摺疊裝置價格更親民。
(3) 產品多樣化:除了手機外,摺疊筆電(如 Lenovo ThinkPad X1 Fold)與折疊平板的需求增長。
至於技術發展的部分,可以主要可歸納為以下幾點:
- 無折痕折疊技術:透過可滑動鉸鏈、分段折疊技術,減少摺痕,提高螢幕平整度。
- 超耐用玻璃:如 UTG(超薄玻璃)升級版,支援 100 萬次折疊,耐刮能力接近傳統螢幕。
- 輕薄機身:透過新材料(碳纖維、液態金屬),降低摺疊裝置重量,使其接近一般手機。
- 折疊 AI 介面:系統 UI 會根據折疊角度動態調整,優化多工體驗。
三折裝置普及化:三星、華為、小米等將推出 三折螢幕,兼具手機、平板及筆電模式。
- 折疊筆電/平板興起:Lenovo、蘋果、微軟將推出 摺疊螢幕筆電,可變換成不同模式使用。
2025 年主要折疊裝置品牌預測
- 三星(Samsung):持續領導市場,推出三折手機
三星作為折疊手機市場的領導者,2025 年預計將推出Galaxy Z Fold 7、Z Flip 7,並正式發表三折手機 Galaxy Tri-Fold。該裝置將允許展開為超大螢幕,挑戰摺疊平板市場。此外,三星將提升鉸鏈耐用性,減少折痕問題,並與 Google 深化合作,優化 Android 的折疊裝置體驗。
- 蘋果(Apple):折疊 iPad 可能先於折疊 iPhone
蘋果預計在 2025 年推出首款折疊式 iPad,搭載 20 吋 OLED 可折疊螢幕,定位於筆電與平板混合體,挑戰三星 Galaxy Tab 與微軟 Surface 系列。而折疊 iPhone 可能會延遲到 2026-2027 年,因為蘋果仍在克服耐用性與防水問題。
- 華為(Huawei):挑戰三折與全螢幕折疊技術
華為 Mate X 系列將持續進化,Mate X5 或 X6 可能會搭載無摺痕折疊技術與新型液態金屬鉸鏈,提升折疊壽命。同時,華為計畫推出三折裝置,以對抗三星的 Galaxy Tri-Fold,並透過 HarmonyOS 優化多工體驗。
- 小米(Xiaomi):挑戰三星,推出超輕薄折疊機
小米 2025 年的 Mix Fold 5 預計將主打「最輕薄摺疊手機」,透過新型雙軌道鉸鏈與奈米玻璃,減少螢幕摺痕與機身重量。此外,小米可能會推出Mix Flip,挑戰三星 Z Flip 系列。
- Oppo / OnePlus:提升耐用性,探索多段折疊
Oppo 的 Find N4 系列將採用更強大的隱藏式鉸鏈,使裝置完全無摺痕,並可能發表Find N Flip 3,進一步優化翻蓋式摺疊手機的使用體驗。此外,Oppo 可能會嘗試多段折疊裝置,允許不同的折疊角度固定,增加使用靈活性。
- Google(Pixel Fold 3):與三星合作,提升摺疊裝置 AI 體驗
Google 將推出 Pixel Fold 3,重點優化 AI 功能,並強化 Android 對摺疊裝置的適應性。此外,Google 可能與三星聯手開發Pixel Fold XL,定位為高階摺疊平板。
摺疊筆電與新形態裝置興起
除了手機,摺疊筆電(Foldable Laptop)也將成為 2025 年的新趨勢。像是蘋果可能會推出摺疊 MacBook,採用 20 吋可折疊 OLED 螢幕,無實體鍵盤設計;微軟可能發表Surface Fold,結合 Windows 12,挑戰蘋果與三星的折疊筆電市場;Lenovo也預計推出新一代 ThinkPad X1 Fold,進一步提升鉸鏈耐用度與生產成本控制。
此外,Sony、LG 可能會在 2025 年推出摺疊螢幕電視或顯示器,拓展摺疊技術。
總結
上述專利顯示,折疊裝置技術正朝著更輕薄、更耐用、更靈活的方向發展,未來可能會有更多新形態裝置問世,例如三折手機、可折疊平板或摺疊筆電,進一步擴展市場應用。
在2025年,各大科技公司在折疊裝置技術上繼續展現不同策略,戰爭越演越烈。三星與華為持續領跑市場,蘋果與微軟則尋求創新鉸鏈技術,而 Google、小米與 Oppo 則聚焦於耐用性與結構設計的突破。隨著技術成熟,未來折疊裝置將變得更輕薄、更耐用,並提供更多元的應用場景。
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