柔性顯示技術專利分析

柔性顯示技術專利分析

柔性顯示技術已經(jīng)從科幻變?yōu)楝F(xiàn)實，實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的的飛躍，目前，隨著顯示裝置的廣泛應用，柔性顯示技術正漸漸改變?nèi)藗兊纳盍晳T。本文抓住當前技術趨勢，研究柔性顯示技術方面的專利申請情況、柔性顯示技術發(fā)展脈絡，以期為國內(nèi)申請人在柔性顯示技術方面的專利研究提供一些參考信息。

柔性顯示技術專利申請概況

柔性顯示技術在專利文獻中最早出現(xiàn)于日本精工株式會社在1977年申請的《具有柔性顯示面板的便攜式電子裝置》（JP昭54-28172），該申請主要是為了解決沖擊力對便攜式電子設備的損壞，將面板設計為柔性，在之后的1978～1995這段近2 0年時間里，大多數(shù)國家的柔性顯示技術處于潛伏期，僅日本和德國在柔性顯示技術方面有少量相關專利申請。

從1996～2008年，柔性顯示技術處于萌芽期，前期日本的技術仍然走在世界領先位置，自2010年開始，柔性顯示繼續(xù)迎來了爆發(fā)式增長，韓國、美國、中國在柔性顯示技術方面的專利申請均呈直線式增長。伴隨著三星在2013年初的CES 2013展示的一款55英寸可彎曲的OLED高清電視，LG公司也在2013年4月推出了可彎曲的弧形高清電視機，進而2013年10月三星在一場韓國發(fā)布會上發(fā)布了世界上第一款采用柔性曲面顯示屏的智能手機galaxy round，該機機身左右兩側呈彎曲設計，柔性顯示從科幻片走進了現(xiàn)實，改變著人們一直以來的觀賞習慣。

根據(jù)Displaybank最近發(fā)布的《軟性顯示技術動向及市場展望》報告，柔性顯示市場規(guī)模將從2015 年的11 億美元成長到2020年的420 億美元，約占平板顯示市場的16%。替代現(xiàn)有產(chǎn)品的市場規(guī)模約從2015年的5億美元增長至2020年的19億美金，新型市場規(guī)模將從2015 年的6億美元增長至2020年的22億美元，發(fā)展?jié)摿Ψ浅＞薮蟆?/p>

柔性顯示技術發(fā)展脈絡

在20世紀80年代后，柔性顯示屏開始被應用于各類小型顯示裝置上，例如1984年，日本夏普株式會社申請的JP24666984A中，將柔性LCD單元用于便攜式計算器中，在1999年，出現(xiàn)了在小型環(huán)狀可佩戴裝置上設計的柔性顯示屏，例如美國的維斯特公司向世界專利局提交了WO1999US09816，其中涉及一種具有柔性顯示器的可佩戴裝置，在正常使用和攜帶過程中可以承受通常由手表或者其它可佩戴裝置，例如臂章、戒指或者腰帶所經(jīng)歷的那種類型和大小的彎曲，而不會破壞顯示元件或者丟失所顯示的信息。

到21世紀時，隨著手機、電腦、電子書等便攜式終端、家庭影院、廣告顯示等大型顯示裝置以及其他各類電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，柔性顯示技術以其小體積、寬視角等優(yōu)勢，有了更加廣闊的應用前景。由柳相圭（RYU SANG-KYU）提交的韓國申請KR20090114213A中披露了一種便攜式終端的軟性顯示裝置，其中利用由軟性材料制作而可彎曲的軟性顯示器，進一步擴大便攜式終端（手機、PMP、電子詞典、DMB、汽車導航儀、筆記本電腦、UMPC）的畫面，從而向使用者提供更寬的畫面；無錫市新區(qū)梅村鎮(zhèn)同春太陽能光伏農(nóng)業(yè)種植園則提出了“有機發(fā)光顯示器應用在貓衣服上的廣告裝置”，使得家貓一邊行走，一邊向人們展示位于貓的身體側面的貓衣服上的電子活動廣告；再到最近幾年，柔性顯示技術出現(xiàn)在了窗簾電視、在智能穿戴等領域，例如京東方科技集團股份有限公司在CN201120300481中所涉及的柔性顯示器， 在CN201410454226披露的一種能夠提供觸摸、導航、照明等功能，還能實現(xiàn)能量的自給自足，節(jié)能環(huán)保，又具有保暖和保護人體的功能的智能手套。

圖1 KR20110120915A中的顯示裝置

柔性顯示技術類型

無論是小型佩戴顯示裝置，還是便攜式終端上的顯示裝置，抑或是大型顯示器上的柔性顯示器，在柔性顯示技術從出現(xiàn)到發(fā)展的過程中，根據(jù)其顯示器可彎曲的程度，可以分為卷繞式、折疊式、彎曲式以及輸入應變式等類型。

卷繞式的柔性顯示裝置先于日本申請中出現(xiàn)，在卷繞式柔性顯示技術發(fā)展的過程中，已經(jīng)從最初的便攜目的，例如，1990年11月，日本電信電話株式會社申請的JP30627090A、1995年富士電機株式會社提出的JP29250595A，保護顯示裝置，例如2004年，皇家飛利浦電子股份有限公司向歐洲專利局提出了可卷動的電子面板裝置（WO2005/091110A1）、2008年聯(lián)想（北京）有限公司向中國專利局提交了一篇可用于筆記本電腦等電子設備的可卷曲顯示裝置（CN101685581A），發(fā)展到兼顧圖像顯示，更佳的是希望圖像與卷開面積進行適應性顯示，以便根據(jù)用戶的實際需求，進行顯示裝置的大小控制，例如2009年，上海易狄歐電子科技有限公司提出的一種電子信息閱讀器（CN101887663A），其中采用OLED柔性屏幕和一卷軸式容器，在傳感器監(jiān)測到柔性屏幕的有效顯示寬度發(fā)生變化后，控制器根據(jù)當前的有效顯示寬度對顯示內(nèi)容進行重新排版，并控制柔性屏幕進行刷新，其在柔性屏幕的有效顯示寬度變化已足夠大，或停止變化后，再進行重新排版和刷新，可以減少排版和刷新的次數(shù)，減少電能消耗，2011三星顯示有限公司提出的申請顯示裝置及其操作方法（KR20110120915A）中，柔性顯示單元100是柔性的，控制器400基于在導電標記130與電容觸摸面板120接觸的位置處電容觸摸面板120的電容變化來確定顯示區(qū)域DA，并且改變在柔性顯示面板110上顯示的圖像的尺寸，使得該圖像的尺寸對應于檢測到的顯示區(qū)域DA。

折疊式顯示裝置的主要優(yōu)點在于不需要對柔性屏的每一處進行彎曲，其研究重點在于折疊處顯示區(qū)域的處理，折疊式在大小上會比卷繞式的相對大，但是，其可實現(xiàn)多層式折疊，以實現(xiàn)屏幕的大型化。

彎曲式顯示裝置在近年的發(fā)展不算活躍，該類顯示裝置主要是通過彎曲構件的變形或者位移實現(xiàn)其上的顯示屏的形變，其可采用由任意方式實現(xiàn)變形的構件實現(xiàn)顯示裝置的變形，其可實現(xiàn)顯示屏在變形后定型與某一彎曲形狀。其相對于卷繞式的體積會大一些，不能解決柔性顯示需求中的小巧、便攜的問題。

輸入應變式柔性顯示裝置的出現(xiàn)遠遠晚于其他幾類，但是是目前多個國家的研究熱點，尤其是韓國，例如，韓國的第二大手機生產(chǎn)商泛泰株式會社在2010年提出了一款具有形狀變化特性的柔性電子產(chǎn)品（KR20100008584A），其包括柔性電子組裝體和具有形狀記憶構件的致動器，柔性電子產(chǎn)品的致動器響應于輸入而變形；2012年，韓國樂金顯示有限公司在KR20120067300A申請了一柔性顯示器，包括柔性顯示面板（150）；彎曲形成單元（180），形成柔性顯示面板的彎曲表面；彎曲信號產(chǎn)生單元（170），將彎曲信號提供給彎曲形成單元，以便基于用戶設置條件、外部環(huán)境條件以及顯示圖像條件中的至少一個而控制柔性顯示面板的曲率半徑，其中彎曲形成單元響應于彎曲信號而形成柔性顯示面板的彎曲表面。

輸入應變式柔性顯示裝置從用戶需求考慮，采用用戶輸入定制柔性裝置的形狀，滿足用戶的個性化需求，且其可根據(jù)用戶的實際使用環(huán)境進行設置，這類柔性顯示裝置將是未來便攜式終端中柔性顯示技術發(fā)展的重要方向。

小結

結合柔性顯示技術的特點和發(fā)展來看，柔性顯示技術更多的是融入生活中，尤其是小型電子產(chǎn)品中，根據(jù)幾種不同類型的柔性顯示技術來看，未來柔性顯示技術的發(fā)展方面一方面是顯示質(zhì)量、一方面是滿足用戶個性需求，以及應用領域的拓展。在顯示質(zhì)量方面，著重研究根據(jù)柔性屏幕大小的變化、彎曲曲率的不同進行高質(zhì)量圖像的適應性顯示，在用戶需求方便，提供可依據(jù)用戶喜好與使用環(huán)境進行可調(diào)節(jié)形變的柔性裝置是未來發(fā)展趨勢，在應用領域方面，柔性顯示技術不僅僅應用于諸如電視、手機、廣告屏幕等顯示裝置本身，更多的是是融入生活中的各類嵌入型顯示裝置，例如手表、衣服等。而無論是柔性顯示技術產(chǎn)生之初，還是現(xiàn)階段，日本、韓國的企業(yè)都掌握著柔性顯示技術的重要技術，因此，國內(nèi)企業(yè)如果想在未來柔性顯示市場分一杯羹，應著手卷繞式、輸入應變式兩種柔性顯示裝置，以日本、韓國的現(xiàn)有技術為背景，從用戶體驗出發(fā)，重點研究。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.19.043