柔性顯示技術(shù)專利分析

李瑋 朱森森

摘要：本文主要從柔性顯示面板的特征出發(fā)，對(duì)LCD、EPD、OLED三種顯示技術(shù)的全球?qū)＠暾?qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)柔性O(shè)LED顯示技術(shù)研究領(lǐng)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以期幫助國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)了解專利信息，把握技術(shù)動(dòng)向，做好專利布局。

關(guān)鍵詞：柔性顯示;有機(jī)電致發(fā)光顯示;專利分析

中圖分類號(hào)：TN27;G306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）15-0062-03

Abstract： Starting from the characteristics of flexible display panel， this paper made statistics on the global patent application data of LCD， EPD and OLED display technologies， focusing on the research field of flexible OLED display technology， with a view to helping domestic enterprises and research institutions to understand patent information， grasp technology trends， and do a good job in patent layout.

Key words： flexible display;organic electroluminescence display;patent analysis

人類社會(huì)一直通過顯示屏來接收外界信息或者進(jìn)行人機(jī)交互。顯示屏的發(fā)展也歷經(jīng)多個(gè)階段。第一，CRT顯示器，又稱為“陰極射線顯像管”，其產(chǎn)生于1897年，并于20世紀(jì)50年代大量投入使用。第二，進(jìn)入21世紀(jì)以來，為了解決CRT顯示器存在的反光問題，研發(fā)人員研制出了平面顯示器，例如：PDP顯示器即等離子顯示器，其具有亮度好、不失真、薄等優(yōu)點(diǎn)，但也存在耗電量大的缺點(diǎn);LCD液晶顯示器即液晶顯示器，其具有功耗小、無失真、畫面穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但也存在響應(yīng)速度慢的缺點(diǎn);OLED有機(jī)電致發(fā)光顯示又稱為有機(jī)發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光顯示，其具有超輕、超薄、視角寬、功耗低、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在不能彎折的缺點(diǎn)[1]。

為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的便于攜帶、可彎折等需求，柔性顯示器技術(shù)逐步引起了人們的重視。

1 柔性顯示技術(shù)的發(fā)展

柔性顯示技術(shù)是指在柔性或者可彎曲的基板上鋪設(shè)柔性顯示元器件的技術(shù)。該技術(shù)制成的柔性顯示屏具有可彎折的特性，且具有輕便、薄等特點(diǎn)。采用柔性顯示技術(shù)生產(chǎn)的柔性顯示屏不會(huì)因?yàn)橥饨缃o予的彎曲卷曲等形變而影響顯示功能。目前，可適用于柔性顯示的主要有LCD液晶顯示、EPD電泳顯示以及OLED有機(jī)電致發(fā)光顯示三種顯示技術(shù)。

1.1 柔性LCD顯示技術(shù)

由于液晶發(fā)展較早，柔性LCD顯示技術(shù)在柔性顯示技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展更為成熟。當(dāng)前，比較成熟的技術(shù)是膽甾型液晶，其是一種無需背光源的反射型顯示技術(shù)，顯示的畫面穩(wěn)定、顯示時(shí)間長(zhǎng)且功耗低，因而被應(yīng)用在標(biāo)簽等領(lǐng)域。

1.2 柔性EPD顯示技術(shù)

柔性EPD顯示技術(shù)是一種在外加電場(chǎng)控制下，帶點(diǎn)粒子在電極基板之間上下運(yùn)動(dòng)至不同位置，從而使得電泳顯示屏呈現(xiàn)不同顏色，如無背光源時(shí)，反射自然光，形成黑白顯示屏;添加了彩色的濾光片后，形成彩色顯示屏。該技術(shù)具有發(fā)射率高、對(duì)比度高、畫面穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，極易實(shí)現(xiàn)黑白顯示效果，因而，在黑白柔性顯示、電子書等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。

1.3 柔性O(shè)LED顯示技術(shù)

OLED是主動(dòng)發(fā)光器件。與傳統(tǒng)的LCD相比，OLED顯示技術(shù)無需背光燈，具有自發(fā)光的特性。由于其基板主要是以塑料為主，因此，具有輕便、易攜帶、能實(shí)現(xiàn)全色顯示、亮度高、清晰度高、抗彎曲等優(yōu)勢(shì)。

2 柔性顯示技術(shù)專利申請(qǐng)概況

本文所涉及領(lǐng)域的專利申請(qǐng)情況的數(shù)據(jù)來源于VEN數(shù)據(jù)庫(kù)，技術(shù)關(guān)鍵詞為：“柔性”“顯示”及其擴(kuò)展詞即“flexible 2d display”“LCD”“PDP”“OLED”。通過關(guān)鍵詞在VEN數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索全球范圍內(nèi)柔性顯示領(lǐng)域的專利申請(qǐng)，并對(duì)檢索所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。同時(shí)，由于專利文獻(xiàn)從申請(qǐng)至公開或公告需要一段時(shí)間，2017和2018年部分專利文獻(xiàn)尚未被公開，因而數(shù)據(jù)并不完整。為避免統(tǒng)計(jì)誤差，本文從專利角度分析2000—2016年全球范圍內(nèi)柔性顯示技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。

在VEN數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的2000年以來涉及柔性顯示領(lǐng)域的專利申請(qǐng)為21 752篇，圖1示出了2000—2016年柔性顯示領(lǐng)域的專利申請(qǐng)情況。從整體來看，柔性顯示技術(shù)每年的專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的勢(shì)頭。

2000—2016年柔性顯示領(lǐng)域的專利申請(qǐng)情況大致可分為三個(gè)階段。

①初步發(fā)展階段（2000—2004年）。早期，柔性顯示技術(shù)的專利年申請(qǐng)量較少，柔性顯示技術(shù)處于萌芽期。雖然至2000年時(shí)年申請(qǐng)量已達(dá)100余件，但2000—2004年每年申請(qǐng)量均在100～500。在該階段，日本的柔性顯示技術(shù)處在世界領(lǐng)先位置。

②緩慢增長(zhǎng)階段（2005—2010年）。從2005年開始，柔性顯示技術(shù)的專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。由于柔性顯示技術(shù)中襯底材料、襯底與現(xiàn)有制程不能很好兼容、驅(qū)動(dòng)方式等技術(shù)瓶頸，專利申請(qǐng)量未能大幅度提升，一定程度上限制了應(yīng)用。而這促使人們更加關(guān)注柔性顯示技術(shù)的發(fā)展。

③快速發(fā)展階段（2011—2016年）。自2010年開始，隨著科技的不斷進(jìn)步，各國(guó)都非常重視柔性顯示技術(shù)的研發(fā)，如日本、美國(guó)、韓國(guó)都投入了大量人力和物力，中國(guó)也不例外，柔性顯示技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量迎來了爆炸式增長(zhǎng)。期間，不斷有新的柔性O(shè)LED顯示技術(shù)被開發(fā)且進(jìn)行專利申請(qǐng)，同時(shí)，有更多的申請(qǐng)人加入到柔性顯示領(lǐng)域的進(jìn)一步研發(fā)過程中。

3 三種不同類型的柔性顯示技術(shù)專利申請(qǐng)情況

上述三種類型的柔性顯示技術(shù)的專利申請(qǐng)情況存在差異，具體見圖2和圖3。從圖2和圖3可以看出，柔性EPD顯示技術(shù)的專利申請(qǐng)量最少，這主要是因?yàn)橹谱鞯娘@示屏反射率較低，屏幕看起來暗淡;而柔性LCD液晶顯示技術(shù)和柔性O(shè)LED有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)是兩種最主要的柔性顯示技術(shù)。從2003年起，柔性LCD液晶顯示技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)展;2007—2010年專利申請(qǐng)量緩慢增長(zhǎng);2011年后，專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)速度有所加快。其主要在便攜電子設(shè)備、印刷顯示技術(shù)、可視銀行卡、可視公交卡等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。2011—2016年，柔性O(shè)LED技術(shù)的專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，這主要是因?yàn)槿藗儗?duì)柔性顯示技術(shù)的追求不再僅停留在顯示效果上，更多人致力于用戶體驗(yàn)的研發(fā)，增添了用戶在視覺感官上的體驗(yàn)以及交互功能上的體驗(yàn)，從而帶動(dòng)了申請(qǐng)量的增長(zhǎng)。從2013年起的之后幾年，柔性O(shè)LED技術(shù)的專利申請(qǐng)量出現(xiàn)了平穩(wěn)的態(tài)勢(shì)。

再者，由于OLED有機(jī)發(fā)光顯示器具有響應(yīng)速度快、對(duì)比度高、視角寬泛、功耗低和亮度高等優(yōu)勢(shì)，更激發(fā)了人們將OLED技術(shù)應(yīng)用到柔性面板中的興趣[2]。例如：2010年5月，日本Sony公司推出了超柔性O(shè)LED顯示技術(shù)，該款柔性顯示器尺寸為4.1英寸;2012年4月，韓國(guó)LG Display公司宣布已成功研發(fā)柔性e-ink顯示屏，并開始量產(chǎn)，這是全球首款柔性顯示屏，這款塑料電子紙與紙張相差無幾，為6英寸，與相同尺寸的玻璃屏相比，更薄、更輕，僅為14g;2013年8月，三星在國(guó)際消費(fèi)電子產(chǎn)品展CES 2013展覽上展示了55英寸可彎曲顯示屏的OLED高清電視;2013年8月，華南理工大學(xué)王堅(jiān)教授指導(dǎo)的鄭華博士通過濕法沉積即噴墨打印的方法，成功研發(fā)出了1.5英寸的全彩柔性O(shè)LED顯示屏;2013年10月，韓國(guó)SK表示，將推出全球首款智能手機(jī)Galaxy Round，該智能手機(jī)攜帶柔性曲面顯示屏，屏幕大小僅為5.7英寸，質(zhì)量5.2g;在此之后1個(gè)月內(nèi)，LG立即推出柔性手機(jī)G Flex，該智能手機(jī)是柔性O(shè)LED顯示面板，屏幕大小為6英寸;2014年1月，LG在2014年國(guó)際CES上斬獲35項(xiàng)大獎(jiǎng)，這主要是由于其研發(fā)的77英寸的CURED ULTRA HD OLED電視，還展示出一款85英寸的OLED柔性電視、一款LG105寸超清液晶電視等;2014年6月，諾基亞和半導(dǎo)體能源研究所的全資子公司展示了全新OLED柔性屏。此外，京東方（BOE）研發(fā)出了9.55英寸的AMOLED柔性顯示屏，清華大學(xué)和維信諾公司共同研發(fā)出了3.5英寸的AMOLED柔性顯示屏，中國(guó)科學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)等也陸續(xù)加入了研究之列。

4 結(jié)語

筆者通過對(duì)具有良好前景的柔性O(shè)LED顯示技術(shù)進(jìn)行分析，介紹其技術(shù)特征，并列舉不同OLED專利技術(shù)產(chǎn)品，以期幫助國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)了解專利信息，把握技術(shù)動(dòng)向，做好專利布局。

參考文獻(xiàn)：

[1] 崔振，王志遠(yuǎn)，左文，等.從專利視角看柔性顯示技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13（14）：79-80.

[2] 付濤，于彥峰，黃根嶺，等.可實(shí)現(xiàn)柔性顯示的OLED技術(shù)[J].鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，21（1）：38-40.