[發明專利]折紙式手機/電腦一體化超柔性設備

有效

• 申請號: 201710784838.8
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107390798B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 吳慶生;陳瀚星;吳彤;昝廣濤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F1/16
• 分類號: G06F1/16;H04M1/02;H05K3/12
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

本發明提供了一種折紙式手機/電腦一體化超柔性設備，涉及超柔性電子設備技術領域。該設備包括正面的柔性可折疊聚合物封裝層、可折疊透明薄膜電容觸摸感應層、可折疊聚合物絕緣層(內置磁鐵和鐵片，以實現設備折疊之后的磁性貼合固定作用)、可折疊OLED顯示屏、嵌有剛性處理器及電池的可折疊柔性電路板以及底部的可折疊柔性封裝底層；層與層之間如需導電，則采用透明導電膠復合粘連，層與層之間如需絕緣，則采用絕緣OCA光學膠復合粘連，整體組裝方式不引入剛性零件。作為舉例而非限定，本發明提供的方案，其有益效果在于：該設備可彎疊，且可以任意彎折大量次數，以實現手機和便攜電腦功能的來回轉換，且操作方便，實用性強。

技術領域

本發明涉及超柔性電子設備技術領域，尤其涉及一種可任意反復彎折的折紙式手機/電腦一體化超柔性設備。

背景技術

隨著科學的發展和技術的進步，人們對電子通訊設備(特別是手機、平板、電腦)的要求與依賴也日益提高，并且隨著手機功能的日益強大，使得其向著微型電腦的方向發展，但是由于手機屏幕大小的限制，使得其仍然無法取代筆記本電腦的核心功能；同時，由于電腦不方便隨身攜帶，這又阻礙了電腦實現手機化，如果能將手機、平板和電腦的功能集成一體化并實現便攜式，將會大大推動通訊電子行業的發展，從而大大方便人們的工作和生活。為實現該目標，最為直接的方式，則是可以通過任意改變設備大小的方式，達到手機、平板、電腦的隨意轉換。為此，世界各國相關公司及研究機構都在積極進行相關研究。主要的進展與存在的問題如下：

蘋果公司雖未正式提出手機電腦一體化的概念，不過卻設計并申請了相關可折疊手機外殼的專利，以及名為“柔性顯示設備”(No.9504170)的專利，蘋果在專利中利用了鎳鈦合金的彈性結構以及可記憶特性，并且替換現有的柔性聚合物。在專利中的一些舉例中，這種可折疊的智能手機包含可折疊底座，并且分成上下兩個部分，每個部分都包含了處理器、傳感器和一些智能手機常見的電路組件。比如在上半部分將包括攝像頭、顯示控制器、揚聲器模塊和環境光傳感器，而在下半部分則有麥克風、CPU、GPU、振動器和其他一些必要組件。其上下兩個部分都通過一個單一或多重的鉸鏈機制連接，并且可以彼此移動和折疊，上下兩個部分通過撓性印刷電路板進行數據交換，但這些設計距離手機電腦一體化相去甚遠，僅可視作智能翻蓋手機，其局限性有以下幾點：1)折疊處是采用鉸鏈折疊工藝，僅能進行對折，不利于設備的有效縮小，實用性并不強；2)蘋果設計的這些可彎曲可拉伸的屏幕及器件，無法真正意義上的任意改變設備大小，也不是柔性可折疊設備。

加拿大皇后大學曾發布一款紙手機，可通過彎曲方式進行手機操作，但是，1)其采用的柔性材料僅能夠實現一定角度的彎曲，無法大角度折疊，故無法實現手機電腦一體化；2)其無法通過觸摸進行點選操作，只能通過彎曲進行機械感應操作，組成部分中略去了智能手機的大部分部件。

三星電子提出了一體化構想，并設計了相關概念產品，它是通過三塊手機大小的操作顯示面板拼接而成，可以通過連接處的軸承進行繞軸折疊和鋪展，折疊后即為手機，鋪展后即為平板電腦，外接鍵盤后成為筆記本電腦，但該概念產品仍遠未達到三維方向任意縮放的目的和要求，因而根本不能稱其為一體化設備，原因有三：1)在面積縮放方面，受到每塊拼接板大小的限制，縱向尺寸無法改變，從而造成：向下無法進一步縮小，不便于攜帶；向上無法進一步增高，影響視覺且不便于操作。2)在厚度和體積方面，由于每塊操作板就是一個手機，使得折疊之后整個設備過厚，體積過大，十分笨重，滿足不了便捷操作和隨身攜帶的要求；3)在折疊方式上，該概念產品不是采取柔性折疊操作方式，而是借助軸承的機械翻動進行折疊，與以往的翻蓋手機相似，就是三塊手機的機械連接，這樣一來，該產品就無法在三維空間內自由縮放，因而不是什么創新的設計，根本談不上一體化概念。總之，該概念產品由于未能實現任意折疊模式，所以使用起來不是更便捷了，而是更笨拙了，并且在便攜性和功能性上反而不及單獨的手機、平板和電腦：其作為手機而言，過長過厚過重，不便攜帶；作為平板而言，尺寸不協調；而作為電腦而言，屏幕太小且太扁，功能也太弱，遠遠不及現有筆記本電腦，而且還需要帶一個外接鍵盤，根本無法隨身攜帶。故此，其所謂的手機電腦一體化有偷換概念之嫌，根本不能真正實現在隨身攜帶的前提下進行手機、平板和電腦的任意轉換，因而尚不能稱其為真正的一體化設備。