柔性O(shè)LED設(shè)備

王 妍

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京100190)

柔性O(shè)LED設(shè)備

王 妍

(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京100190)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)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(yōu)點(diǎn)，成為近年來顯示技術(shù)發(fā)展的新方向，在目前的顯示領(lǐng)域中迅速發(fā)展并且已經(jīng)被引用到諸多的產(chǎn)品中去。OLED器件成為柔性顯示的關(guān)鍵技術(shù)。文章綜述了柔性顯示設(shè)備以及柔性O(shè)LED設(shè)備的研究現(xiàn)狀，闡述了目前的研究重點(diǎn)和未來的研究方向。

有機(jī)電致發(fā)光，柔性顯示，OLED，柔性襯底

一 柔性顯示技術(shù)發(fā)展現(xiàn)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(jìn)人們的日常生活。柔性顯示技術(shù)，以輕型、便捷、健康的良好體驗(yàn)，被譽(yù)為人類邁向視覺自由的關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)，已有產(chǎn)品如人們熟知的谷歌眼鏡、智能手表、健康監(jiān)視腕帶等。據(jù)韓國(guó)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Displaybank估算，在2015年柔性顯示市場(chǎng)的規(guī)模大約為11億美金，但在不遠(yuǎn)的2020年，該規(guī)模將迅速增長(zhǎng)到420億美金，約占平板顯示市場(chǎng)的16%。日本半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室(SEL)、美國(guó)蘋果、韓國(guó)三星、LG、飛利浦、諾基亞等巨頭正爭(zhēng)分奪秒地推進(jìn)將柔性顯示器件進(jìn)行包括可穿戴化等新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。種種跡象表明，以柔性顯示為領(lǐng)先代表的第三次顯示技術(shù)革命正撲面而來。

在柔性顯示技術(shù)中，柔性O(shè)LED(organic light emitting display，有機(jī)電致發(fā)光顯示)屏將憑借畫面質(zhì)量高、響應(yīng)速度快、加工工藝簡(jiǎn)單、抗撓曲性優(yōu)良、驅(qū)動(dòng)電壓低、持久耐用等優(yōu)點(diǎn)，以及在設(shè)計(jì)的超輕薄、消耗的超低水平、使用的便攜性等方面的突出優(yōu)勢(shì)，成為柔性顯示技術(shù)的重點(diǎn)研究方向。目前，眾多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)投入巨資致力于柔性O(shè)LED技術(shù)的研發(fā)。在2013年美國(guó)舉行的CES芯片展覽會(huì)上，韓國(guó)三星展示了采用OLED 屏幕的智能可彎曲手機(jī)。各大廠商也在積極嘗試除智能手機(jī)之外的柔性O(shè)LED技術(shù)的應(yīng)用終端，韓國(guó)的三星、LG均已推出了大尺寸的電視，這種電視采用了先進(jìn)的柔性AMOLED技術(shù)。

目前，中國(guó)《電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》(2009年)中將“新型顯示和彩電工業(yè)轉(zhuǎn)型”列為重大工程。工業(yè)和信息化部表示，重視新型顯示技術(shù)的發(fā)展，加大OLED技術(shù)的支持。盡管中國(guó)顯示行業(yè)在平面顯示技術(shù)方面起步相對(duì)晚于美日韓企業(yè)，但柔性O(shè)LED技術(shù)的出現(xiàn)，給我國(guó)顯示產(chǎn)業(yè)帶來了新發(fā)展機(jī)遇。京東方、維信諾、清華大學(xué)、華南理工大學(xué)等中國(guó)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)均積極向柔性顯示領(lǐng)域進(jìn)軍。

二 柔性顯示技術(shù)的特點(diǎn)及種類

柔性顯示屏之所以能夠?qū)崿F(xiàn)柔性顯示，至關(guān)重要的是它具有柔性材質(zhì)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(zhì)：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(duì)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(lǐng)域。塑膠基板，主要包括有機(jī)高分子材料，其具有的特性適合柔性顯示對(duì)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(duì)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(shí)現(xiàn)柔性顯示的主要技術(shù)包括：液晶顯示(liquid crystal display，LCD)、有機(jī)電致發(fā)光顯示(organic light emitting display ，OLED)、電泳顯示(electrophoretic display，EPD)。上述三種顯示技術(shù)，分別具有不同的顯示介質(zhì)，均已經(jīng)替代傳統(tǒng)的CRT陰極射線管顯示技術(shù)，成為顯示產(chǎn)品中主流的顯示器件。

柔性LCD的研究發(fā)展起步較早也較為成熟，包括常規(guī)LCD技術(shù)、聚合物L(fēng)CD技術(shù)等，面臨的技術(shù)問題有柔性襯底的背光設(shè)計(jì)、不同視角顯示均勻等。柔性EPD主要應(yīng)用于電子書、電子紙等閱讀顯示中，面臨的技術(shù)問題有響應(yīng)速度慢、在動(dòng)畫和視頻等顯示應(yīng)用中具有局限性等。柔性O(shè)LED無需背光源，以彈性塑料為基板，柔韌性好，作為自發(fā)光的顯示器件，是實(shí)現(xiàn)柔性顯示較為理想的顯示技術(shù)。

三 柔性O(shè)LED技術(shù)

人們青睞OLED技術(shù)，它自發(fā)光、亮度高、響應(yīng)快、多色彩，與傳統(tǒng)的LCD顯示技術(shù)相比，自發(fā)光型的OLED摒除了背光源帶來的制造復(fù)雜、空間占用以及驅(qū)動(dòng)控制等缺點(diǎn)。柔性O(shè)LED與OLED的發(fā)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(qū)動(dòng)而在發(fā)光層中復(fù)合，釋放的能量傳遞給有機(jī)發(fā)光介質(zhì)；有機(jī)發(fā)光介質(zhì)在基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的躍遷來產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。在柔性O(shè)LED的發(fā)光過程中，載流子的注入效率以及電子和空穴數(shù)量的平衡率直接決定了柔性O(shè)LED的發(fā)光效率。

OLED器件對(duì)空氣中的水汽和氧氣是敏感的，這就要求在柔性O(shè)LED的制造過程中實(shí)現(xiàn)完美的封裝，阻擋水汽和氧氣的高滲透率。經(jīng)研究，OLED器件要求水汽的滲透力不超過10-5g/m2/day，這對(duì)封裝技術(shù)提出了嚴(yán)苛的目標(biāo)。目前，為延長(zhǎng)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(shù)，基于多層膜包覆密封的想法，主要

通過多層的有機(jī)-無機(jī)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(shí)這種結(jié)構(gòu)還允許柔性襯底的表面平整，根據(jù)實(shí)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(diǎn)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(fā)展，柔性O(shè)LED的驅(qū)動(dòng)也越發(fā)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(qū)動(dòng)電路的異常復(fù)雜等，都將成為影響柔性O(shè)LED設(shè)備發(fā)展的重要因素。

四 結(jié) 語

隨著科研力量的投入，柔性襯底、薄膜封裝、電流驅(qū)動(dòng)等等柔性O(shè)LED所遇到的技術(shù)難題將不斷被破解，先進(jìn)的技術(shù)革新帶來先進(jìn)的信息顯示方式，具有無限潛力的柔性O(shè)LED將帶給人們嶄新的視聽理念和體驗(yàn)。

[1] 張浩，桑仁政，顧文，等. 柔性顯示器件技術(shù)綜述[C]//2012中國(guó)平板顯示學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2012:644-647.

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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(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域?yàn)镺LED驅(qū)動(dòng)等。通信方式：wangyan_10@sipo.gov.cn.

N04；TN27

A

1673-8578(2014)04-0056-03