柔性OLED設備

王 妍

(國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京100190)

柔性OLED設備

王 妍

(國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京100190)

隨著電子技術的發展，已經開發了各種類型的顯示裝置。柔性顯示以其輕薄、可彎曲、攜帶方便等優點，成為近年來顯示技術發展的新方向，在目前的顯示領域中迅速發展并且已經被引用到諸多的產品中去。OLED器件成為柔性顯示的關鍵技術。文章綜述了柔性顯示設備以及柔性OLED設備的研究現狀，闡述了目前的研究重點和未來的研究方向。

有機電致發光，柔性顯示，OLED，柔性襯底

一 柔性顯示技術發展現狀

未來的顯示屏幕是什么樣的？可彎曲、可折疊、可卷曲的柔性屏幕將走進人們的日常生活。柔性顯示技術，以輕型、便捷、健康的良好體驗，被譽為人類邁向視覺自由的關鍵創新技術，已有產品如人們熟知的谷歌眼鏡、智能手表、健康監視腕帶等。據韓國市場調研機構Displaybank估算，在2015年柔性顯示市場的規模大約為11億美金，但在不遠的2020年，該規模將迅速增長到420億美金，約占平板顯示市場的16%。日本半導體實驗室(SEL)、美國蘋果、韓國三星、LG、飛利浦、諾基亞等巨頭正爭分奪秒地推進將柔性顯示器件進行包括可穿戴化等新技術的研發與應用。種種跡象表明，以柔性顯示為領先代表的第三次顯示技術革命正撲面而來。

在柔性顯示技術中，柔性OLED(organic light emitting display，有機電致發光顯示)屏將憑借畫面質量高、響應速度快、加工工藝簡單、抗撓曲性優良、驅動電壓低、持久耐用等優點，以及在設計的超輕薄、消耗的超低水平、使用的便攜性等方面的突出優勢，成為柔性顯示技術的重點研究方向。目前，眾多企業和科研機構投入巨資致力于柔性OLED技術的研發。在2013年美國舉行的CES芯片展覽會上，韓國三星展示了采用OLED 屏幕的智能可彎曲手機。各大廠商也在積極嘗試除智能手機之外的柔性OLED技術的應用終端，韓國的三星、LG均已推出了大尺寸的電視，這種電視采用了先進的柔性AMOLED技術。

目前，中國《電子信息產業調整和振興規劃》(2009年)中將“新型顯示和彩電工業轉型”列為重大工程。工業和信息化部表示，重視新型顯示技術的發展，加大OLED技術的支持。盡管中國顯示行業在平面顯示技術方面起步相對晚于美日韓企業，但柔性OLED技術的出現，給我國顯示產業帶來了新發展機遇。京東方、維信諾、清華大學、華南理工大學等中國企業及科研機構均積極向柔性顯示領域進軍。

二 柔性顯示技術的特點及種類

柔性顯示屏之所以能夠實現柔性顯示，至關重要的是它具有柔性材質的襯底，這使得柔性顯示屏能夠不因外界給予的彎曲而影響顯示功能。目前，用于柔性顯示屏的薄型柔性襯底基板主要有以下三種材質：金屬箔片、薄型玻璃和塑膠基板。薄型玻璃、金屬箔片不易破碎，防水防氧化，并且薄型玻璃透光性良好，但二者相對于塑膠基板，不具備更突出的彎曲性能，因而局限于非透明顯示領域。塑膠基板，主要包括有機高分子材料，其具有的特性適合柔性顯示對于柔性基板的高要求。而基于柔性襯底的特殊性，柔性顯示屏在制造過程中，對電極材料的選擇要求較高，需要滿足低電阻率、高附著率等。

備受研究者和顯示工程師青睞的實現柔性顯示的主要技術包括：液晶顯示(liquid crystal display，LCD)、有機電致發光顯示(organic light emitting display ，OLED)、電泳顯示(electrophoretic display，EPD)。上述三種顯示技術，分別具有不同的顯示介質，均已經替代傳統的CRT陰極射線管顯示技術，成為顯示產品中主流的顯示器件。

柔性LCD的研究發展起步較早也較為成熟，包括常規LCD技術、聚合物LCD技術等，面臨的技術問題有柔性襯底的背光設計、不同視角顯示均勻等。柔性EPD主要應用于電子書、電子紙等閱讀顯示中，面臨的技術問題有響應速度慢、在動畫和視頻等顯示應用中具有局限性等。柔性OLED無需背光源，以彈性塑料為基板，柔韌性好，作為自發光的顯示器件，是實現柔性顯示較為理想的顯示技術。

三 柔性OLED技術

人們青睞OLED技術，它自發光、亮度高、響應快、多色彩，與傳統的LCD顯示技術相比，自發光型的OLED摒除了背光源帶來的制造復雜、空間占用以及驅動控制等缺點。柔性OLED與OLED的發光原理大致相同：從陰極注入的電子與從陽極注入的空穴受外界電壓驅動而在發光層中復合，釋放的能量傳遞給有機發光介質；有機發光介質在基態與激發態之間的躍遷來產生不同波長的光。在柔性OLED的發光過程中，載流子的注入效率以及電子和空穴數量的平衡率直接決定了柔性OLED的發光效率。

OLED器件對空氣中的水汽和氧氣是敏感的，這就要求在柔性OLED的制造過程中實現完美的封裝，阻擋水汽和氧氣的高滲透率。經研究，OLED器件要求水汽的滲透力不超過10-5g/m2/day，這對封裝技術提出了嚴苛的目標。目前，為延長OLED器件的使用壽命，比較成熟的薄膜封裝方法為Barix封裝技術，基于多層膜包覆密封的想法，主要

通過多層的有機-無機薄膜的組合形成封裝的阻擋層，阻擋空氣中的水汽和氧氣，同時這種結構還允許柔性襯底的表面平整，根據實際需求任意剪裁形狀而滿足異型顯示。另外，使用金屬箔作為柔性襯底也不失為一種好的方法，重點在于充分利用其具有的水蒸氣低滲透率。

隨著OLED器件向著彩色顯示、高分辨率顯示以及大面積顯示的方向發展，柔性OLED的驅動也越發變得困難，電流密度的迅速增加、顯示均勻性的難度增加、引線和周邊驅動電路的異常復雜等，都將成為影響柔性OLED設備發展的重要因素。

四 結 語

隨著科研力量的投入，柔性襯底、薄膜封裝、電流驅動等等柔性OLED所遇到的技術難題將不斷被破解，先進的技術革新帶來先進的信息顯示方式，具有無限潛力的柔性OLED將帶給人們嶄新的視聽理念和體驗。

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Flexible Organic Light Emitting Device

WANG Yan

With the development of electronic technology, various types of display devices are developed. Flexible display devices become the new direction of display technology development. The advantages of devices are thin, flexible and easy to carry, so these devices develop rapidly and are introduced into many products recently. OLED display devices become the key technology of flexible display devices. This paper reviews the researching status of flexible display devices, and elaborates the important issues and trends of related research in the future.

organic light emitting, flexible display, OLED, flexible substrates

王妍(1986—)，女，國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，主要業務領域為OLED驅動等。通信方式：wangyan_10@sipo.gov.cn.

N04；TN27

A

1673-8578(2014)04-0056-03