從福耀京東方合作看汽車智能調(diào)光玻璃的新發(fā)展

國(guó)際視野

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作者：朱濤北京品源知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理咨詢有限公司

原標(biāo)題：從福耀京東方合作看汽車智能調(diào)光玻璃的新發(fā)展

關(guān)鍵詞：智能調(diào)光玻璃，福耀集團(tuán)，京東方，專利

一、引言

2020年6 月 1 日，福耀集團(tuán)與京東方集團(tuán)舉行戰(zhàn)略簽約儀式，雙方將結(jié)合各自產(chǎn)業(yè)資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在汽車智能調(diào)光玻璃和車窗顯示等領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略合作，共同開(kāi)拓市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)互利共贏【1】。此次雙方的合作，將進(jìn)一步推進(jìn)智慧視窗產(chǎn)品在乘用車等更多領(lǐng)域應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展，雙方還將共同拓展人車交互應(yīng)用，在交通領(lǐng)域?yàn)槿蛴脩魩?lái)高附加值的創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案。

二、何為智能調(diào)光玻璃

調(diào)光玻璃又稱變色玻璃，也被稱為智能玻璃，可以實(shí)現(xiàn)玻璃透明與不透明狀態(tài)的切換。根據(jù)控制手段及原理的不同，調(diào)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(jù)溫度、光照、壓力或者店里等外部條件改變自身特性，在智能汽車?yán)顺毕率俏磥?lái)重要的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。

由于各種條件限制，市面上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的調(diào)光玻璃，幾乎都是電控型調(diào)光玻璃。電控調(diào)光玻璃是將液晶膜復(fù)合進(jìn)兩層玻璃中間，經(jīng)高溫高壓膠合后一體成型的夾層結(jié)構(gòu)的新型特種光電玻璃產(chǎn)品。當(dāng)關(guān)閉電源時(shí)，電控調(diào)光玻璃里面的液晶分子會(huì)呈現(xiàn)不規(guī)則的散布狀態(tài)，使光線無(wú)法射入，讓電控玻璃呈現(xiàn)不透明的外觀；當(dāng)給調(diào)光玻璃通電后，里面的液晶分子呈現(xiàn)整齊排列，光線可以自由穿透，此時(shí)調(diào)光玻璃瞬間呈現(xiàn)透明狀態(tài)。使用者通過(guò)控制電流的通斷與否控制玻璃的透明與不透明狀態(tài)。玻璃本身不僅具有一切安全玻璃的特性，同時(shí)又具備控制玻璃透明與否的隱私保護(hù)功能，由于液晶膜夾層的特性，調(diào)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(xiàn)高清畫面圖像。

電控調(diào)光玻璃由美國(guó)肯特州立大學(xué)的研究人員于上世紀(jì)八十年代末發(fā)明并申請(qǐng)發(fā)明專利US5004323A——“Extended temperature range polymer dispersed liquid crystal light shutters”。該發(fā)明提出了一種可在約-40℃至100℃的工作溫度范圍內(nèi)在透明狀態(tài)和不透明狀態(tài)之間切換聚合物分散的液晶玻璃，可用于戶外顯示和具有光學(xué)特性的窗戶。在此之后，美國(guó)德州的Polytronix，Inc公司于1991年開(kāi)始量化生產(chǎn)其旗下的電控智能調(diào)光玻璃，并應(yīng)用于IBM監(jiān)控室、華盛頓醫(yī)院監(jiān)控室等。一開(kāi)始調(diào)光玻璃的成本較高，一般都應(yīng)用于政府部門。智能電控調(diào)光玻璃于2003年開(kāi)始進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，由于售價(jià)昂貴且識(shí)者甚少，之后的近十年間在中國(guó)發(fā)展緩慢【3】。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)建材市場(chǎng)發(fā)展迅猛，智能電控調(diào)光玻璃由于成本下降不少，漸漸為建筑及設(shè)計(jì)業(yè)界所接受并開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用, 隨著成本進(jìn)一步降低及市場(chǎng)售價(jià)的下調(diào)，智能調(diào)光玻璃也開(kāi)始步入家庭裝修、汽車裝飾等領(lǐng)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(tuán)1987年成立于中國(guó)福州，是專注于玻璃生產(chǎn)的大型跨國(guó)集團(tuán)， 1993年在上海證券交易所主板上市，2015年福耀集團(tuán)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(chǎn)、本田、現(xiàn)代、菲亞特、沃爾沃、路虎等世界知名品牌，以及中國(guó)各汽車廠商提供全球OEM配套和售后服務(wù)，汽車玻璃產(chǎn)品銷量約占全球市場(chǎng)的25%【5】，成為與旭硝子（日本）、板硝子（日本）、圣戈班（法國(guó)）、信義玻璃（中國(guó)香港）等著名汽車玻璃廠商齊名的汽車玻璃供應(yīng)商【6】。

然而，即使作為汽車玻璃的龍頭企業(yè)，福耀集團(tuán)也面臨如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更新?lián)Q代、提升產(chǎn)品附加值的難題。高速計(jì)算、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)為智能制造業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。福耀集團(tuán)確立了以汽車玻璃為主業(yè)，充分利用新興技術(shù)，發(fā)展上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展新方向。正是看準(zhǔn)了調(diào)光玻璃的廣闊應(yīng)用前景，福耀集團(tuán)積極研制調(diào)光玻璃，現(xiàn)已推出了調(diào)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(shù)產(chǎn)品。從福耀集團(tuán)的專利申請(qǐng)看，他們從2012年開(kāi)始申請(qǐng)智能調(diào)光玻璃相關(guān)專利，迄今為止，已經(jīng)申請(qǐng)專利24項(xiàng)。我們結(jié)合專利來(lái)看一下福耀玻璃的黑科技。

1.智能調(diào)光玻璃

從福耀京東方合作看汽車智能調(diào)光玻璃的新發(fā)展

圖1 福耀集團(tuán)的智能調(diào)光玻璃產(chǎn)品

福耀集團(tuán)開(kāi)發(fā)了多種調(diào)光材料，包括電控調(diào)光玻璃、光控調(diào)光玻璃和熱致調(diào)光玻璃等調(diào)光膜材料。開(kāi)發(fā)最多的產(chǎn)品是電控調(diào)光玻璃，通電控制玻璃內(nèi)層可調(diào)光膜的狀態(tài)，在透光和不透光間調(diào)節(jié)，具有極佳的隱私保障功能，無(wú)需安裝遮陽(yáng)簾。2018年，該技術(shù)已申請(qǐng)專利并獲授權(quán)——CN108515752B ，一種無(wú)遮陽(yáng)簾的天窗總成玻璃，包括外片玻璃和內(nèi)片玻璃，所述外片玻璃和內(nèi)片玻璃之間設(shè)有調(diào)光層。該無(wú)遮陽(yáng)簾的天窗總成玻璃具有可見(jiàn)光透過(guò)率為8％～20％，可見(jiàn)光反射率不超過(guò)5％，太陽(yáng)能直接透射比低于10％，同時(shí)太陽(yáng)能總透過(guò)率低于20％的復(fù)合功能，并且制作成本合理，能夠全面地替代機(jī)械式的遮陽(yáng)系統(tǒng)，優(yōu)化車內(nèi)垂直空間，實(shí)現(xiàn)輕量化節(jié)能。

2.智能顯示玻璃

從福耀京東方合作看汽車智能調(diào)光玻璃的新發(fā)展

圖2 福耀集團(tuán)的智能顯示玻璃產(chǎn)品

福耀集團(tuán)充分利用自身在電控玻璃技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合越來(lái)越熱的智能家居需求，將汽車打造成移動(dòng)的家，使整車人員享受到駕乘樂(lè)趣。福耀集團(tuán)推出的智能顯示玻璃，可將文字、圖案、充電比例、聯(lián)系電話等信息顯示在玻璃上；也可作為幕布，顯示私人定制的信息，查看圖像或影片。早在2015年，福耀就提出了“一種發(fā)光效果可調(diào)的車輛天窗總成”專利-CN105291789B，車輛天窗總成包括雙層復(fù)合玻璃和固定在所述雙層復(fù)合玻璃的側(cè)邊緣的線狀光源，所述雙層復(fù)合玻璃為中空玻璃或真空玻璃，所述雙層復(fù)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(shè)有液晶調(diào)光膜。這種天窗具有多種圖案顯示狀態(tài)，光線均勻柔和，同時(shí)還兼具調(diào)光、隔熱、隱私保護(hù)等功能。之后，他們不斷對(duì)該技術(shù)進(jìn)行改進(jìn) ，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(wú)人駕駛狀態(tài)下進(jìn)行觀影，汽車天窗玻璃為調(diào)光玻璃，當(dāng)兩個(gè)投影裝置向天窗玻璃上投影時(shí)，天窗玻璃能夠由可見(jiàn)光透過(guò)率≥70％的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成可見(jiàn)光透過(guò)率≤8％的狀態(tài)。這種天窗顯示玻璃不僅方便地形成實(shí)際觀影效果好的弧形顯示影院、保證合理的車內(nèi)空間布置以及實(shí)現(xiàn)較好的顯示播放效果，還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人駕駛狀態(tài)下進(jìn)行觀影，使整車人員均能享受到駕乘樂(lè)趣。

3.納米膜 HUD 玻璃

從福耀京東方合作看汽車智能調(diào)光玻璃的新發(fā)展

圖3 福耀集團(tuán)的納米膜HUD玻璃產(chǎn)品

福耀集團(tuán)推出的納米膜HUD抬頭顯示技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的抬頭顯示玻璃，在汽車前風(fēng)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(shí)還可與 ADAS 等汽車先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，提高車主的駕駛體驗(yàn)感。相應(yīng)地，他們也對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了專利保護(hù)——CN107045203B，一種膜面反射顏色美觀的抬頭顯示系統(tǒng)。該抬頭顯示系統(tǒng)包括投影光源和夾層玻璃，所述投影光源能夠產(chǎn)生P偏振光，在所述夾層玻璃的內(nèi)玻璃板最遠(yuǎn)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(nèi)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、為什么選擇與京東方合作

為什么選擇與京東方合作？福耀集團(tuán)雖然在汽車調(diào)光玻璃方面取得了很大進(jìn)展，例如在調(diào)光膜的研制、調(diào)光玻璃的應(yīng)用等方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位。但是不可否認(rèn)，除了在調(diào)光膜材料和玻璃安全性方面具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)外，智能電控調(diào)光玻璃的另外幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——例如液晶顯示控制、智能傳感等，福耀集團(tuán)并不擅長(zhǎng)。而對(duì)于液晶顯示技術(shù)的研究，京東方才是國(guó)內(nèi)的霸主。京東方從1993年成立以來(lái)，一直處于半導(dǎo)體和液晶顯示領(lǐng)域前沿。湯森路透《2016全球創(chuàng)新報(bào)告》顯示，BOE（京東方）已躋身半導(dǎo)體領(lǐng)域全球第二大創(chuàng)新公司。根據(jù)市場(chǎng)咨詢機(jī)構(gòu)IHS數(shù)據(jù)，2018年BOE（京東方）液晶顯示屏出貨數(shù)量約占全球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(guó)最具創(chuàng)新力企業(yè)榜”【7】。

福耀選擇合作京東方，不僅在于京東方在液晶顯示、智能傳感、人工智能、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)，彌補(bǔ)了福耀集團(tuán)在液晶顯示控制和智能傳感技術(shù)方面的不足，可以大大加快智能調(diào)光玻璃的開(kāi)發(fā)步伐，同時(shí)雙方的合作也有助于調(diào)光玻璃與智能顯示、智慧視窗技術(shù)的深度結(jié)合，為福耀集團(tuán)進(jìn)軍人車交互、智能駕駛、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。作為合作方的京東方，也需要一個(gè)合作伙伴幫助自己打入汽車市場(chǎng)，福耀集團(tuán)在汽車界的市場(chǎng)資源和影響力可以助力京東方拓展新市場(chǎng)。因此，雙方的資源協(xié)助與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是促成合作的重要基礎(chǔ)。

從2012年開(kāi)始，京東方開(kāi)始探索液晶顯示技術(shù)在電控調(diào)光玻璃方面的應(yīng)用。2014年啟動(dòng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，由單一顯示器件業(yè)務(wù)向顯示器件、智慧系統(tǒng)和健康服務(wù)三大板塊轉(zhuǎn)型，加快了向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)軍的步伐，其中也包括了對(duì)智能調(diào)光玻璃產(chǎn)品的關(guān)注。這一點(diǎn)從京東方的專利就可以看出，2012年至今，京東方共提出調(diào)光玻璃相關(guān)的專利達(dá)25項(xiàng)，其中包括向美國(guó)和世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織提出的3項(xiàng)專利。這些專利分別涉及調(diào)光玻璃的制造、背光模組、調(diào)光模組、雙面PDLC顯示等。京東方對(duì)于調(diào)光玻璃和車窗顯示產(chǎn)品的關(guān)注，恰好與福耀集團(tuán)不謀而合。

例如京東方2018年提出的“調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)及其制備方法、液晶顯示裝置”- CN201810834946.6，該專利提出了一種調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)電極層之間未施加電壓時(shí)，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(dāng)兩個(gè)電極層之間施加電壓時(shí)，液晶分子沿與電極層垂直的方向排列，吸光離子無(wú)規(guī)則地分散于兩個(gè)配向?qū)又g。該調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)在暗態(tài)時(shí)的吸光效果好，透過(guò)率低，對(duì)比度高，顯示的效果好，在明態(tài)時(shí)的透光率高。

京東方2019年提出一種用于顯示車窗的調(diào)光玻璃，CN201920761227.6，這種調(diào)光玻璃具有疊層設(shè)置的基礎(chǔ)調(diào)光結(jié)構(gòu)和功能調(diào)光結(jié)構(gòu)；其中，所述基礎(chǔ)調(diào)光結(jié)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)照至其上的光線的透過(guò)率；所述功能調(diào)光結(jié)構(gòu)，用于將照射至其上的特定波段的光線進(jìn)行反射。2020年，京東方還提出”一種調(diào)光玻璃及制備方法”CN202010101781.9，該技術(shù)可解決現(xiàn)有的調(diào)光玻璃在暗態(tài)時(shí)，隔墊物所在區(qū)域漏光的問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

鑒于智能調(diào)光玻璃的廣闊應(yīng)用前景以及福耀和京東方強(qiáng)勁的技術(shù)實(shí)力，可以預(yù)見(jiàn)，福耀集團(tuán)與京東方此次強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合將促進(jìn)雙方技術(shù)共享，推動(dòng)智能汽車玻璃的研發(fā)和技術(shù)升級(jí)，掀起智能汽車?yán)顺庇瓉?lái)技術(shù)革命，配套附加值大幅提升【2】。同時(shí)，調(diào)光玻璃與人工智能（例如語(yǔ)音控制、遠(yuǎn)程控制等）、智慧視窗、無(wú)人駕駛等技術(shù)的結(jié)合，也將進(jìn)一步推進(jìn)智慧交通和智能家居物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的延伸和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

【1】福耀玻璃與京東方合作將推出汽車智能調(diào)光玻璃，騰訊網(wǎng)，2020-06-03， https://new.qq.com/rain/a/20200603A0RWDF00，2020-06-15最后一次瀏覽

【2】福耀玻璃與京東方：巨頭聯(lián)手跨界，發(fā)力汽玻“黑科技”，搜狐網(wǎng)，2020-06-05，https://www.sohu.com/a/399971025_282657, 2020-06-15最后一次瀏覽

【3】調(diào)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最后一次瀏覽

【4】福耀集團(tuán)-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最后一次瀏覽

【5】福耀集團(tuán)堅(jiān)守實(shí)業(yè)40年，穩(wěn)健經(jīng)營(yíng)不斷創(chuàng)新，全球市場(chǎng)占有率為25%,

臺(tái)海網(wǎng), 2019-12-27, http://www.taihainet.com/news/fujian/mingsi/2019-12-27/2341164.html, 2020-06-15最后一次瀏覽

【6】全方位深度解讀汽車玻璃五大巨頭競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)狀全球化競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)突顯, 前瞻網(wǎng)，2018-10-22, https://t.qianzhan.com/caijing/detail/181022-3703af45.html, 2020-06-15最后一次瀏覽

【7】京東方科技集團(tuán)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最后一次瀏覽

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