柔性OLED封裝的國內外專利技術發展探究

葉穎惠 黃宇 呂莎莎

摘要：本文主要以外文專利數據庫（DWPI）以及中文專利數據庫（CNABS）中的檢索結果為分析樣本，從專利文獻的視角對柔性OLED封裝技術的發展進行了全面的分析，針對柔性OLED的封裝方法的技術演進做了一定的分析，并分析了國內外封裝技術的差距。

關鍵詞：柔性；OLED封裝；專利分析；技術演變

1.封裝方法技術演進

柔性OLED的封裝方法主要為蓋板封裝和薄膜封裝，薄膜封裝還包括單層薄膜封裝和多層薄膜封裝。其中多層薄膜封裝可以是有機薄膜、無機薄膜或有機/無機組合形成的薄膜。通過對專利文獻的整理，得到如圖1所示的柔性OLED封裝方法專利技術演進圖。

作為較早的申請，三星集團申請的KR20040061656A（申請日2002年12月31日），于2005年11月15日被授權，該申請首次提出蓋板封裝方法。緊隨其后的是3M創新有限公司于2003年提出申請US2005095736A1，采用單層薄膜封裝柔性OLED器件，相比蓋板封裝，實現了柔性OLED更輕薄、撓性更好的技術效果。之后多家公司也陸陸續續提出單層薄膜封裝技術，例如2009年三星集團申請了KR20100130898A，也采用了單層薄膜封裝方法，有所不同的是在包封薄膜上加了一層保護膜，并在其間設置密封劑，實現了更好的隔絕水和氧氣的技術效果。同年7月，由荷蘭的皇家飛利浦電子股份有限公司首次提出一種新的封裝方法，襯底封裝技術，并提出申請WO2011005095A1，它通過在聚合物襯底上先沉積平化層，在該平化層上設置封裝疊層，封裝疊層包括第一無機層和第二無機層及其間含有金屬氧化物的基本連續的消氣層，該方法從襯底封裝這一角度入手，在現有技術的基礎上，解決了聚合物襯底水和氧氣阻隔性差的技術問題。

同年12月，三星集團又申請了KR20110062382A，該申請首次提出多層薄膜封裝方法。多層薄膜封裝方法在單層薄膜封裝技術的基礎上，進一步加強了柔性OLED的密封效果。自此，多層薄膜封裝技術取代了之前的蓋板封裝和單層薄膜封裝方法，成為柔性OLED封裝的主流技術。

次年11月，三星集團又提出了申請KR20120053340A，在之前多層薄膜封裝方法的基礎上提出多層薄膜堆疊封裝，該申請采用至少一種有機材料層和一種無機材料層交替堆疊組成封裝層，對柔性OLED進行封裝。這種封裝方法，也稱為Barix封裝技術。

2012年，三星集團申請了KR20140011792A，首次提出多層薄膜堆疊封裝和襯底封裝相結合的技術，使用聚合物作為襯底，在襯底外圍設置一層保護膜，使用一個薄膜封裝層覆蓋發光器件，該薄膜封裝層包括多層無機薄膜和有機薄膜交替堆疊?？梢姡羌瘓F作為在柔性OLED封裝領域全球申請量最大的公司，基本走在技術發展的前列。

2.國內外技術演進對比分析

通過按封裝方法來劃分，整理了柔性OLED封裝技術領域的專利申請，總結了各個封裝方法的國內外重點專利，如表1所示。

根據前一節內容的分析，柔性OLED的封裝方法經過了蓋板封裝、單層薄膜封裝，走向多層薄膜封裝，直至最新的多層薄膜堆疊封裝與襯底封裝相結合的路徑，即圖1所示。針對每一個階段，國內外都有較具代表性的專利，如蓋板封裝階段，在三星集團2002年提出專利申請KR20040061656A之后，2009年國內的彩虹集團公司率先提出通過在陰極層封裝蓋板實現柔性OLED器件的封裝，并申請了專利CN101707237A，這期間相差了7年。單層薄膜封裝階段，3M創新有限公司于2003年提出專利申請US2005095736A1，過了10年國內的京東方科技集團股份有限公司才提出了專利申請CN103474580A。然后，隨著三星集團2009年提出了專利申請KR20110062382A，進入多層薄膜封裝階段，國內的海洋王照明科技股份有限公司兩年后提出了技術方案類似的申請CN103137885A。

三星集團于2010年申請了專利KR20120053340A后，標志著Barix時代的到來，之后于2013年京東方科技集團股份有限公司提出了專利申請CN103715366A，在KR20120053340A專利申請的技術方案的基礎上做了一定改進，在有機和無機交替膜之間的無機膜內設置了空腔。可見，國內的專利申請總是滯后于韓國三星或美國等發達國家，并且在技術方案上也沒有絕對的創新，主要是針對外觀、結構變型等非核心技術做些改進，在后來的襯底封裝階段亦然。

3.我國柔性OLED封裝技術發展建議

針對柔性OLED的封裝技術的研發，除了封裝方法之外，襯底的選擇、阻擋層的制備以及干燥劑的選擇等也頗為重要。對于柔性OLED，通常采用的基底材料包括高分子聚合物、金屬薄片和超薄玻璃。它們各有優缺點，而從表1中可以看到，多數專利申請選擇的襯底材料為聚合物襯底，這是因為雖然聚合物襯底對外界的水汽阻擋性能較差，但其良好的可彎曲型和輕薄等優點讓各個公司更樂意去研究如何克服它的缺點。

目前，柔性OLED的封裝技術還存在許多需要改進的地方，比如柔性襯底、阻擋層和干燥劑的材料開發、新型封裝結構的開發，以及封裝效果和成本的兼顧等，中國企業可以充分利用本土資源豐富的優勢，開發出性能更優良、價格更低廉的封裝材料，以及新穎的封裝結構等。