十余年来,Apple同步推进两大硬件研发路线:全玻璃一体化机身、侧边支持触控感应的iPhone,以及折叠iPhone。
美国专利商标局昨日公布Apple一项延续专利,该专利方案描述了一类智能手机:触控感应层与显示结构不再局限于常规正面屏幕区域,而是延伸至机身原本无交互功能的壳体部位。
这项专利技术覆盖搭载透明、不透明两种壳体壁面的设备:透明区域下方可铺设显示层,透明与非透明区域底层均可布置触控感应层;同时包含适配曲面边缘、折叠区域的柔性硬件结构。
电子设备无需将触控操作局限于发光主屏幕。机身正面非显示边框、侧边中框、后盖、不透明机身外壳、透明玻璃面板,甚至折叠铰链柔性区域,都能嵌入触控传感器。显示层同样可环绕透明壳体铺设,或是完整跨接折叠分区。
依托这套结构,整机机身外壳直接成为交互系统的一部分。在主屏幕正常显示内容的同时,屏幕边框、机身边框、侧边、后盖都能充当虚拟操控区域。
专利开篇点明现有触屏设备的使用短板:用户操作屏幕时,手掌常会遮挡画面内容;实体按键虽能补充操作,但功能拓展性远不及触控感应;同时屏幕尺寸有限,也无法从所有角度清晰查看画面。
Apple给出的解决方案是,在机身更多区域铺满触控传感器与显示层。用户可触碰屏幕周边空白边框、侧边、后盖等区域完成功能调节,全程不会遮挡主屏幕画面。该方案高度适配iPhone、iPad、Apple Watch、折叠设备、便携游戏机等屏幕空间宝贵、实体按键存在使用局限的产品。
专利将机身壳体分为透明、不透明两类材质:透明部件:玻璃、塑料、蓝宝石等透光材质;
不透明部件:金属、陶瓷、纤维复合材料、实色塑料,或是镀遮光涂层的透明基材。
透明壳体内部可加装显示层,光线能够穿透外壳呈现画面;透明、不透明壳体底层均能布设触控感应层。即便在金属等不透明机壳下方,传感器依旧能识别外部触摸动作,且完全隐藏不可见。
该设计的核心价值在于打造视觉无痕迹的触控区域:屏幕黑边、金属侧边、整机后盖均可实现交互,无需额外凸起实体按键。
专利详述侧边、后盖的触控交互逻辑:后盖内置传感器时,相关操作对应的视觉反馈仍展示在正面屏幕。用户可在机身背部操作,完全不会遮挡屏幕内容。
侧边触控可实现多样功能:相机虚拟快门键、滑动调节条、音量调节、屏幕亮度、色彩参数、对比度调整等。同时正面屏幕周边不发光的遮光边框内,也铺设触控感应线路。
这也是专利最具落地价值的设计之一:无需增加实体机械按键,仅靠软件自定义,就能把机身闲置表面改造为操控区。
专利同时覆盖曲面侧边机身方案。部分实施案例中,正面玻璃与弧形侧边为一整块完整透明基材,显示层、触控层从正面屏幕向下延伸,完整包裹弧形侧边。
屏幕可视区域与触控面直接环绕机身边缘;曲面显示层贴合透明弧形侧壁,触控感应层同步跟随曲面轮廓铺设。这套曲面设计不只是为了外观,弧形区域本身可作为独立触控操控带,让iPhone边缘具备交互能力。
专利核心创新点:充分利用设备无发光显示的闲置区域,即主屏幕周边遮光、不发光的边框,在其中布置触控传感器接收操作指令。
传统设计中这类边框仅起防护作用,完全浪费交互空间;Apple方案转化为可用操控区。用户可在不遮挡主屏幕的前提下,在屏幕黑边轻点、滑动操作。
专利权利要求明确划定可实现的操控功能:虚拟滑动条、相机相关操作、屏幕亮度/色彩/对比度/音量等系统参数调节。
专利包含折叠电子设备设计:采用柔性透明连接段衔接两块平面透明屏幕,显示与触控层完整跨接两块主屏与中间柔性弯折区域,实现无断点连续显示、连续触控。
其中一种形态为书本式向内翻折,完全展开后,左右两块屏幕与中间柔性段拼接成一整块完整大屏,触控感应同步贯通全区域。
专利拓展至多段柔性弯折、多转轴折叠结构,同时提出基于柔性薄膜、风琴褶皱、旋转支撑件打造的铰链结构。可见该专利不局限于直板iPhone,适配各类折叠形态,保障弯折过程中显示、触控线路不破损、功能不中断。
专利同步披露整套落地生产方案:柔性显示/触控薄膜可通过胶黏剂、滚轮压合工艺贴合在壳体平面、弧形内壁;也可直接在壳体内壁沉积、光刻成型触控与显示线路;或是先在平面基材做好线路,再热压弯折形成曲面形态。
针对折叠区域耐用性,专利给出抗弯折设计方案:减薄基底、蛇形金属走线、中性应力平衡层、冗余导电线路、抗开裂导电材质,避免反复弯折产生线路断裂、功能失效。
这套制造工艺至关重要:环绕屏、折叠触控并非单纯概念设计,需要成熟制程支撑超薄电路长期承受弯曲、反复折叠。
本次新增20项专利权利要求,不再宽泛描述通用屏幕、触控概念,而是聚焦可落地的实体交互区域,核心限定设备包含三大模块:发光主屏幕、相邻不发光闲置边框、覆盖两类区域的触控传感器。
权利要求明确限定闲置边框可实现的操控功能,涵盖滑动调节、相机控制、屏幕显示参数、音量等高频调节功能,具备明确商业化落地潜力。
同时将方案拓展至后盖触控、折叠设备:像素显示线路跨接铰链相连的两块壳体,柔性触控层贴合铰链弯折轴线,全程保持触控可用。
简言之,本次新增权利要求聚焦可实际使用的交互逻辑,保护的不只是机身底层存在传感器这一结构,更是用侧边、后盖、屏幕边框实现按键、滑动调节等成熟操控功能的整套方案。
Apple长期坚持缩减实体按键、拓展整机交互面积,这项专利正是该研发思路的重要落地载体。搭载侧边、后盖、边框全域触控的iPhone、iPad、折叠产品,无需增加硬件按键,就能提供更多操作方式。
同时有效解决操作遮挡画面的痛点:用户调节音量、亮度、拍摄参数时,在机身边缘、后盖操作即可,不会挡住屏幕内容。
对折叠设备而言,该专利价值更高:折叠产品需要在不同形态、多块面板上稳定实现显示与触控;专利完整解决显示、触控层跨转轴、曲面、柔性铰链连续工作的技术难题。
本次专利最关键的突破,是把原本无显示、闲置的机身区域转化为交互载体,并非单纯扩大屏幕尺寸,而是让触控交互遍布整机外壳。
覆盖不透明机身:触控传感器隐藏于金属后盖、侧边内部,外观无任何视觉改动,就能实现虚拟按键;
完善折叠适配:显示、触控层完整贯通平面屏幕与柔性铰链段,不透明壳体可额外增设独立触控层,实现折叠设备全域连续交互。
Apple正在研发一款模糊屏幕、机壳、操控区边界的终端产品:正面屏幕仍是核心,但不再是唯一交互载体。
未来终端可实现多重交互逻辑:机身边缘用作滑动调节条、屏幕边框控制相机、后盖等效触控板、折叠铰链段作为连续显示与触控的衔接部分。整机外观更简洁,同时软件可自由自定义各区域交互功能。
总结:这份延续专利并非重复过往环绕屏旧方案,全新权利要求赋予整套技术极强的实用价值,预示未来Apple设备可依靠隐藏在边框、金属侧边、曲面、折叠结构下方的隐形触控传感器,拓展交互方式,且无需增大可视屏幕尺寸。
