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來源：IPRdaily中文網（iprdaily.cn）
作者：朱濤 北京品源智慧財產權管理諮詢有限公司
原標題：從福耀京東方合作看汽車智能調光玻璃的新發展
IPRdaily導讀：近日，福耀集團與京東方集團舉行戰略籤約儀式，雙方將在汽車智能調光玻璃和車窗顯示等領域進行戰略合作。本文以福耀集團與京東方的此次合作為切入點，從專利視角深入分析了智能調光玻璃技術的發展歷史和現狀，雙方在智能調光玻璃研發方面的技術優勢，以及智能調光玻璃未來發展方向。
關鍵詞：智能調光玻璃，福耀集團，京東方，專利
一
引言
2020年6 月 1 日，福耀集團與京東方集團舉行戰略籤約儀式，雙方將結合各自產業資源和技術優勢，在汽車智能調光玻璃和車窗顯示等領域進行戰略合作，共同開拓市場，實現互利共贏【1】。此次雙方的合作，將進一步推進智慧視窗產品在乘用車等更多領域應用。隨著物聯網、人工智慧、大數據技術發展，雙方還將共同拓展人車交互應用，在交通領域為全球用戶帶來高附加值的創新產品和解決方案。
二
何為智能調光玻璃
調光玻璃又稱變色玻璃，也被稱為智能玻璃，可以實現玻璃透明與不透明狀態的切換。根據控制手段及原理的不同，調光玻璃可分為電控、溫控、光控、壓控等等各種類型【2】。智能玻璃作為重要的車載信息媒介，可以根據溫度、光照、壓力或者店裡等外部條件改變自身特性，在智能汽車浪潮下是未來重要的技術發展趨勢之一。
由於各種條件限制，市面上實現量產的調光玻璃，幾乎都是電控型調光玻璃。電控調光玻璃是將液晶膜複合進兩層玻璃中間，經高溫高壓膠合後一體成型的夾層結構的新型特種光電玻璃產品。當關閉電源時，電控調光玻璃裡面的液晶分子會呈現不規則的散布狀態，使光線無法射入，讓電控玻璃呈現不透明的外觀；當給調光玻璃通電後，裡面的液晶分子呈現整齊排列，光線可以自由穿透，此時調光玻璃瞬間呈現透明狀態。使用者通過控制電流的通斷與否控制玻璃的透明與不透明狀態。玻璃本身不僅具有一切安全玻璃的特性，同時又具備控制玻璃透明與否的隱私保護功能，由於液晶膜夾層的特性，調光玻璃還可以作為投影屏幕使用，替代普通幕布，在玻璃上呈現高清畫面圖像。
電控調光玻璃由美國肯特州立大學的研究人員於上世紀八十年代末發明並申請發明專利US5004323A——「Extended temperature range polymer dispersed liquid crystal light shutters」。該發明提出了一種可在約-40℃至100℃的工作溫度範圍內在透明狀態和不透明狀態之間切換聚合物分散的液晶玻璃，可用於戶外顯示和具有光學特性的窗戶。在此之後，美國德州的Polytronix，Inc公司於1991年開始量化生產其旗下的電控智能調光玻璃，並應用於IBM監控室、華盛頓醫院監控室等。一開始調光玻璃的成本較高，一般都應用於政府部門。智能電控調光玻璃於2003年開始進入國內市場，由於售價昂貴且識者甚少，之後的近十年間在中國發展緩慢【3】。隨著國民經濟的持續高速增長，國內建材市場發展迅猛，智能電控調光玻璃由於成本下降不少，漸漸為建築及設計業界所接受並開始大規模應用, 隨著成本進一步降低及市場售價的下調，智能調光玻璃也開始步入家庭裝修、汽車裝飾等領域，成為智能家居的重要組成部分。
三
福耀玻璃的黑科技
福耀集團1987年成立於中國福州，是專注於玻璃生產的大型跨國集團， 1993年在上海證券交易所主板上市，2015年福耀集團在香港交易所上市【4】。到目前為止，福耀已為賓利、奔馳、寶馬、奧迪、通用、豐田、大眾、福特、克萊斯勒、日產、本田、現代、菲亞特、沃爾沃、路虎等世界知名品牌，以及中國各汽車廠商提供全球OEM配套和售後服務，汽車玻璃產品銷量約佔全球市場的25%【5】，成為與旭硝子（日本）、板硝子（日本）、聖戈班（法國）、信義玻璃（中國香港）等著名汽車玻璃廠商齊名的汽車玻璃供應商【6】。
然而，即使作為汽車玻璃的龍頭企業，福耀集團也面臨如何實現產品更新換代、提升產品附加值的難題。高速計算、人工智慧、5G網絡等新技術為智能製造業帶來了前所未有的機遇。福耀集團確立了以汽車玻璃為主業，充分利用新興技術，發展上下遊產業鏈的發展新方向。正是看準了調光玻璃的廣闊應用前景，福耀集團積極研製調光玻璃，現已推出了調光玻璃、智能顯示玻璃、抬頭顯示玻璃等多種智能型汽車玻璃技術產品。從福耀集團的專利申請看，他們從2012年開始申請智能調光玻璃相關專利，迄今為止，已經申請專利24項。我們結合專利來看一下福耀玻璃的黑科技。
1.智能調光玻璃
圖1 福耀集團的智能調光玻璃產品
2.智能顯示玻璃
圖2 福耀集團的智能顯示玻璃產品
福耀集團充分利用自身在電控玻璃技術方面的優勢，結合越來越熱的智能家居需求，將汽車打造成移動的家，使整車人員享受到駕乘樂趣。福耀集團推出的智能顯示玻璃，可將文字、圖案、充電比例、聯繫電話等信息顯示在玻璃上；也可作為幕布，顯示私人定製的信息，查看圖像或影片。早在2015年，福耀就提出了「一種發光效果可調的車輛天窗總成」專利-CN105291789B，車輛天窗總成包括雙層複合玻璃和固定在所述雙層複合玻璃的側邊緣的線狀光源，所述雙層複合玻璃為中空玻璃或真空玻璃，所述雙層複合玻璃自上向下依次包括上層玻璃、密閉腔室和下層玻璃，所述下層玻璃的上表面設有液晶調光膜。這種天窗具有多種圖案顯示狀態，光線均勻柔和，同時還兼具調光、隔熱、隱私保護等功能。之後，他們不斷對該技術進行改進 ，2018年提出「一種帶有弧形顯示影院的汽車及觀影方法」-CN201810043216.4，這種帶有弧形顯示影院的汽車適合在無人駕駛狀態下進行觀影，汽車天窗玻璃為調光玻璃，當兩個投影裝置向天窗玻璃上投影時，天窗玻璃能夠由可見光透過率≥70％的狀態轉變成可見光透過率≤8％的狀態。這種天窗顯示玻璃不僅方便地形成實際觀影效果好的弧形顯示影院、保證合理的車內空間布置以及實現較好的顯示播放效果，還能夠實現無人駕駛狀態下進行觀影，使整車人員均能享受到駕乘樂趣。
3.納米膜 HUD 玻璃
圖3 福耀集團的納米膜HUD玻璃產品
福耀集團推出的納米膜HUD抬頭顯示技術，相對於傳統的抬頭顯示玻璃，在汽車前風擋有更大的信息顯示空間，讓駕乘者獲得更豐富、更清晰的車輛行駛信息。同時還可與 ADAS 等汽車先進技術結合，提高車主的駕駛體驗感。相應地，他們也對該技術進行了專利保護——CN107045203B，一種膜面反射顏色美觀的抬頭顯示系統。該抬頭顯示系統包括投影光源和夾層玻璃，所述投影光源能夠產生P偏振光，在所述夾層玻璃的內玻璃板最遠離熱塑性膜片的表面上沉積透明納米膜，所述P偏振光能夠入射到所述透明納米膜上，所述透明納米膜包括從內玻璃板向外依次沉積的中折射率層、高折射率層、低折射率層和最外層。
四
為什麼選擇與京東方合作
為什麼選擇與京東方合作？福耀集團雖然在汽車調光玻璃方面取得了很大進展，例如在調光膜的研製、調光玻璃的應用等方面處於行業領先地位。但是不可否認，除了在調光膜材料和玻璃安全性方面具有技術優勢外，智能電控調光玻璃的另外幾項關鍵技術——例如液晶顯示控制、智能傳感等，福耀集團並不擅長。而對於液晶顯示技術的研究，京東方才是國內的霸主。京東方從1993年成立以來，一直處於半導體和液晶顯示領域前沿。湯森路透《2016全球創新報告》顯示，BOE（京東方）已躋身半導體領域全球第二大創新公司。根據市場諮詢機構IHS數據，2018年BOE（京東方）液晶顯示屏出貨數量約佔全球25%，總出貨量全球第一。2019年6月11日，京東方入選「2019福布斯中國最具創新力企業榜」【7】。
福耀選擇合作京東方，不僅在於京東方在液晶顯示、智能傳感、人工智慧、大數據等領域雄厚的技術基礎，彌補了福耀集團在液晶顯示控制和智能傳感技術方面的不足，可以大大加快智能調光玻璃的開發步伐，同時雙方的合作也有助於調光玻璃與智能顯示、智慧視窗技術的深度結合，為福耀集團進軍人車交互、智能駕駛、車聯網等領域奠定基礎。作為合作方的京東方，也需要一個合作夥伴幫助自己打入汽車市場，福耀集團在汽車界的市場資源和影響力可以助力京東方拓展新市場。因此，雙方的資源協助與優勢互補，是促成合作的重要基礎。
從2012年開始，京東方開始探索液晶顯示技術在電控調光玻璃方面的應用。2014年啟動戰略轉型，由單一顯示器件業務向顯示器件、智慧系統和健康服務三大板塊轉型，加快了向物聯網領域進軍的步伐，其中也包括了對智能調光玻璃產品的關注。這一點從京東方的專利就可以看出，2012年至今，京東方共提出調光玻璃相關的專利達25項，其中包括向美國和世界智慧財產權組織提出的3項專利。這些專利分別涉及調光玻璃的製造、背光模組、調光模組、雙面PDLC顯示等。京東方對於調光玻璃和車窗顯示產品的關注，恰好與福耀集團不謀而合。
例如京東方2018年提出的「調光玻璃結構及其製備方法、液晶顯示裝置」- CN201810834946.6，該專利提出了一種調光玻璃結構，當兩個電極層之間未施加電壓時，吸光離子在液晶分子的分子間作用力下也沿與電極層平行的方向排列，以吸收光線；當兩個電極層之間施加電壓時，液晶分子沿與電極層垂直的方向排列，吸光離子無規則地分散於兩個配向層之間。該調光玻璃結構在暗態時的吸光效果好，透過率低，對比度高，顯示的效果好，在明態時的透光率高。
京東方2019年提出一種用於顯示車窗的調光玻璃，CN201920761227.6，這種調光玻璃具有疊層設置的基礎調光結構和功能調光結構；其中，所述基礎調光結構，用於調節照至其上的光線的透過率；所述功能調光結構，用於將照射至其上的特定波段的光線進行反射。2020年，京東方還提出」一種調光玻璃及製備方法」CN202010101781.9，該技術可解決現有的調光玻璃在暗態時，隔墊物所在區域漏光的問題。
五
結語
鑑於智能調光玻璃的廣闊應用前景以及福耀和京東方強勁的技術實力，可以預見，福耀集團與京東方此次強強聯合將促進雙方技術共享，推動智能汽車玻璃的研發和技術升級，掀起智能汽車浪潮迎來技術革命，配套附加值大幅提升【2】。同時，調光玻璃與人工智慧（例如語音控制、遠程控制等）、智慧視窗、無人駕駛等技術的結合，也將進一步推進智慧交通和智能家居物聯網技術的延伸和發展。
參考文獻
【1】福耀玻璃與京東方合作 將推出汽車智能調光玻璃，騰訊網，2020-06-03， https://new.qq.com/rain/a/20200603A0RWDF00，2020-06-15最後一次瀏覽
【2】福耀玻璃與京東方：巨頭聯手跨界，發力汽玻「黑科技」，搜狐網，2020-06-05，https://www.sohu.com/a/399971025_282657, 2020-06-15最後一次瀏覽
【3】調光玻璃-百度百科，
https://baike.baidu.com/item/%E8%B0%83%E5%85%89%E7%8E%BB%E7%92%83/4590557?fr=aladdin，2020-06-15最後一次瀏覽
【4】福耀集團-百度百科，
https://baike.baidu.com/item/%E7%A6%8F%E8%80%80%E7%8E%BB%E7%92%83%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E9%9B%86%E5%9B%A2%E8%82%A1%E4%BB%BD%E6%9C%89%E9%99%90%E5%85%AC%E5%8F%B8/6760959?fromtitle=%E7%A6%8F%E8%80%80%E9%9B%86%E5%9B%A2&fromid=3712848&fr=aladdin，2020-06-15最後一次瀏覽
【5】福耀集團堅守實業40年，穩健經營不斷創新，全球市場佔有率為25%,
臺海網, 2019-12-27, http://www.taihainet.com/news/fujian/mingsi/2019-12-27/2341164.html, 2020-06-15最後一次瀏覽
【6】全方位深度解讀汽車玻璃五大巨頭競爭現狀 全球化競爭趨勢突顯, 前瞻網，2018-10-22, https://t.qianzhan.com/caijing/detail/181022-3703af45.html, 2020-06-15最後一次瀏覽
【7】京東方科技集團股份有限公司_百度百科, https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%AC%E4%B8%9C%E6%96%B9%E7%A7%91%E6%8A%80%E9%9B%86%E5%9B%A2%E8%82%A1%E4%BB%BD%E6%9C%89%E9%99%90%E5%85%AC%E5%8F%B8/9019273?fr=aladdin, 2020-6-15最後一次瀏覽
來源：IPRdaily中文網（iprdaily.cn）
作者：朱濤 北京品源智慧財產權管理諮詢有限公司
編輯：IPRdaily王穎校對：IPRdaily縱橫君