柔性顯示面板的相關專利概述

田卓　梁燕

摘要：相比傳統顯示面板而言，能夠實現折疊、彎曲甚至卷曲的顯示面板則被統稱為柔性顯示面板。對于研發人員而言，不僅需要考慮柔性顯示面板在上述各個形態之下的彎曲恢復性能，而且需要重點考慮多次彎折后柔性面板顯示性能的可靠性。因此，本文匯總柔性顯示面板領域相關專利，梳理及總結重要專利，并從柔性顯示面板支撐機構及顯示面板自身改進兩個方面，介紹各大面板廠商在針對如何避免柔性顯示面板彎曲部因彎曲應力帶來的受損問題，而所作出的重要設計。

關鍵詞：柔性 折疊 斷線 面板

Patent Overview of Flexible Display Panel

TIAN Zhuo LIANG Yan

（Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office， CNIPA， Suzhou， Jiangsu?Province， 215000?China）

Abstract： Compared with the traditional display panel， the display panel which can be folded， bent or even curled is called flexible display panel. For R & D personnel， it is necessary to consider not only the bending recovery performance of flexible display panel under the above various forms， but also the reliability of flexible display panel after multiple bending. Therefore， this paper summarizes the related patents in the field of flexible display panel， sorts out and summarizes the important patents， and from the perspective of flexible display panel support mechanism and display panel self-assembly， This paper introduces the important designs made by major panel manufacturers on how to avoid the damage caused by bending stress in the bending part of flexible display panel.

Key Words： Flexibility; Folded; Breakage; Panel

引言：

為了滿足廣大用戶日益變化的消費需求，電子產品均以便攜性、小型化為設計導向，在此基礎上，柔性顯示面板應運而生，柔性顯示面板憑借其在顯示性能、可彎曲等方面的獨特優勢，實現折疊、彎曲甚至卷曲的終端形態，逐漸成為面板技術的核心競爭力。國內外廠商紛紛搶先進行技術戰略布局，增強其在全球柔性顯示領域的話語權。對于柔性顯示面板而言，如何提高其彎曲性能，防止其在彎折區出現斷線，則是各大研發機構首要關注的問題，本文匯總相關專利并對其進行梳理，并羅列重要專利從以下兩個方面論述柔性顯示面板的相關專利布局。

1 柔性顯示面板支撐機構的相關改進

為了降低現有顯示裝置的邊框尺寸，提高柔性顯示裝置的制造良率，柔性顯示面板^[1][2][3]的背面（與顯示面相對的一面）一般會貼附背板，該背板起到支撐柔性顯示面板的作用，此類設計諸如以下專利申請：國外申請人聚合物視像有限公司于2007年11月8提出的柔性顯示裝置中的次顯示器集成（CN2007800495144），該專利提出柔性顯示裝置包括非連續前板和連續背板，非連續前板部包括主前板區、次前板區以及位于兩者之間的開口空間區;連續背板包括主背板區、次背板區以及通過電互連的主背板區和次背板區的互連背板區，主前板區和主背板區合成了主顯示部，次前板區和次背板區合成了次顯示部，互連背板區則將次顯示部限定為主顯示部的擴展。

1.1 背板分切

在柔性顯示面板的背面貼附背板的情況下，該背板使柔性顯示面板維持平坦或彎曲狀態，在柔性顯示面板彎曲時，在背板的彎曲區域中發生的彎曲應力被傳遞至柔性面板的基板的彎曲區域，進而可能使柔性基板的彎曲區域的連線產生裂紋，為了解決該問題，國外重要申請人樂金顯示有限公司，在2015年12月30日提出了一種柔性顯示器背板組件、帶該組件的顯示設備及其制造方法（申請號：CN2015110207794），該專利則針對上述問題提出了將背板劃分為兩個背板分部，具體劃分為第一支撐板和第二支撐板，在兩個背板分部之間形成開口部，開口部正對顯示基板彎曲部，通過開口部的設置，解決了顯示面板因彎曲引起的彎曲應力的損傷問題，能夠實現避免柔性顯示基板的彎曲區域的連線產生裂紋的技術效果。

1.2加設緩沖構件

采用上述背板分切方式，雖然能夠一定程度上會降低顯示面板因彎曲引起的彎曲應力的損傷，但是顯示面板彎曲后，顯示基板與背板接觸的部分仍然會有一定的彎曲應力，基板上的線路還是可能會出現發生斷裂的可能性。為了解決該問題，國內申請人武漢華星光電半導體顯示技術有限公司于2019年11月21日提出了一種柔性顯示裝置（申請號為CN2019111465255），該專利在背板分切方式基礎上，對背板分部做了進一步改進，其提出背板分部可以由背板基板和多孔材料層構成，且所述多孔材料層在彎折區的端部與柔性顯示面板貼合，上述設計利用多孔材料中具有的孔來降低背板結構與柔性顯示面板之間的應力。該專利設計還提出，將背板結構與柔性顯示面板接觸的位置設置為曲面，將點接觸或線接觸轉變為面接觸，進一步降低背板結構與柔性顯示面板之間的應力。

1.3背板彎曲區的改型設計

除了背板分切、加設緩沖構件方式以外，為了緩沖柔性顯示面板與背板接觸部分的彎曲應力，背板還可以被設計為在彎曲區優化為鏤空結構，此類設計諸如：國內申請人上海天馬有機發光顯示技術有限公司于2018年1月30日提出了一種柔性顯示屏及顯示裝置（CN2018100046395），該專利指出柔性顯示裝置包括柔性顯示面板及位于柔性顯示面板背面的背板，柔性顯示面板包括彎曲區，背板則被設計為至少在該彎曲區呈鏤空結構，該鏤空結構可以釋放應力，能夠起到有效緩解柔性顯示面板的背板在彎折時所受到的應力，從而避免背板斷裂，防止殃及柔性顯示面板損壞。

1. 4柔性背板

除了對背板進行改造外，將背板設計為柔性背板，可進一步通過背板自身的可彎曲性增強對柔性顯示面板的智能驅動^[4][5]，避免基板上的線路出現發生斷裂的可能性。此類設計諸如：國內申請人哈爾濱工業大學于2013年3月26日提出了一種柔性顯示器的柔性背板（CN2013101219577），該專利指出柔性背板包括兩層結構，具體為結構層和鋪設層，結構層利用負泊松比蜂窩結構，結構層采用形狀記憶聚合物或其復合材料制成，鋪設層則均勻的平鋪于結構層的中央平面內，鋪設層材料采用碳纖維，鋪設層中設置有兩個電極的引出端;當向兩個電極通電時，鋪設層則會生熱，加熱結構層使之達到結構層材料的玻璃化轉變溫度，并對蜂窩結構施加外力以到使蜂窩變形的效果，停止加熱后蜂窩形狀能夠維持現狀，具體地，當向蜂窩結構施加單向伸長拉力時，增大背板的尺寸;當向蜂窩結構施加單向壓縮作用時，減小背板的尺寸。

1.5背板防護層設計

除了對背板改造、柔性背板等設計外，在背板外加設防護層也是增強柔性顯示面板彎曲性能的有效途徑，此類設計諸如：國內申請人武漢華星光電半導體顯示技術有限公司于2018年4月3日提出的一種柔性顯示面板、柔性顯示面板的制造方法及顯示裝置（CN2018103085461），該專利提出柔性顯示裝置包括柔性顯示面板以及貼附在柔性顯示面板背面的背板，在背板遠離柔性顯示面板的一側設置外力抵抗層，該外力抵抗層在受到外力作用下會產生與該外力作用方向相反的抵抗力來抵消上述柔性顯示面板所受到的外力。該設計可以有效降低柔性顯示面板在多次折彎操作后出現的波浪式凸起現象。

2柔性顯示面板自身的相關改進

為了提高柔性顯示面板的彎曲性能，除了上述已經描述的通過對背板進行改型設計的方案外，還可以通過對柔性顯示面板自身進行改進，以達到預期的效果，下面則從兩方面對其進行詳細說明：

2.1顯示基板的自身改進

顯示基板的自身改進主要是從柔性基板自身的改進來實現彎曲部的應力緩解，此方面的代表專利諸如：國內申請人武漢天馬微電子有限公司，于2017年7月13日提出了一種柔性顯示面板、顯示裝置及柔性顯示面板的制作方法（申請號CN2017105715979），該專利提出柔性基板包括兩個部分，分別為彎折區和非彎折區，所述非彎折區被設計為包含剛性部分，彎折區被設計為包含柔性部分，柔性部分的彈性模量設計為小于所述剛性部分的彈性模量;所述柔性部分被設計為包括多孔結構，所述剛性部分被設計為包括剛性顆粒。該專利通過在彎折區設置的多孔結構形成柔性部分，進一步提升了柔性顯示面板彎曲區的耐彎折性能。

2.2顯示線路的自身改進

除了從顯示基板本身改進以降低彎曲應力，一些面板廠商還研發出從顯示線路自身的改進來適應彎曲部的應力，降低斷線幾率^[6]，此方面的代表專利諸如：國外申請人樂金顯示有限公司，于2013年7月23日提出了一種柔性顯示器（申請號CN2013800411445），該專利提出柔性基板上的彎曲部分的布線可以采用以下方式，其中第一種實現方式為在顯示面板中相比平坦區而言的彎曲區，設置導電跡線被劃分為多個子跡線，如此的設計，可以達到如下效果：即假設分裂跡線中的一個或多個在彎曲期間斷裂，分裂跡線中剩余的一個或多個未斷裂跡線則可保持完整，從而使得顯示信號可通過該一個或多個剩余的未斷裂的子跡線傳輸到顯示器的有效顯示區中的顯示子像素，從而保證正常顯示效果，避免因彎曲斷線帶來的信號中斷。另外一種實現方式為將顯示面板的彎曲區中的導線增大自身的表面積，從而達到避免導線跨越正交彎曲區時因斷裂導致的斷電問題，實現可跨越正交彎曲區的良好導電性。該申請設計了兩種不同的彎曲區導線的構成方式，其可謂殊途同歸，均達到了相同的技術效果，解決了相同的技術問題。

總結：柔性顯示的話題熱度伴隨折疊屏手機的出現而不斷升溫，柔性顯示技術的發展，也必將成為未來電子設備市場的終端形態。消費者的反饋需求促進柔性顯示面板的不斷改進，從而提高柔性顯示面板的顯示可靠性及彎曲恢復能力，提高柔性顯示面板的制造良率。從上述分析來看，柔性顯示面板的改型不僅涉及結構、而且涉及材質、線路等。因此，要想爭得柔性顯示領域的話語權，國內廠商則需要從面板材質、結構、布線方式等多個角度出發，實現技術突破，為真正的柔性顯示做好專利布局。

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