柔性OLED设备

王 妍

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京100190)

柔性OLED设备

王 妍

(国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京100190)

随着电子技术的发展，已经开发了各种类型的显示装置。柔性显示以其轻薄、可弯曲、携带方便等优点，成为近年来显示技术发展的新方向，在目前的显示领域中迅速发展并且已经被引用到诸多的产品中去。OLED器件成为柔性显示的关键技术。文章综述了柔性显示设备以及柔性OLED设备的研究现状，阐述了目前的研究重点和未来的研究方向。

有机电致发光，柔性显示，OLED，柔性衬底

一 柔性显示技术发展现状

未来的显示屏幕是什么样的？可弯曲、可折叠、可卷曲的柔性屏幕将走进人们的日常生活。柔性显示技术，以轻型、便捷、健康的良好体验，被誉为人类迈向视觉自由的关键创新技术，已有产品如人们熟知的谷歌眼镜、智能手表、健康监视腕带等。据韩国市场调研机构Displaybank估算，在2015年柔性显示市场的规模大约为11亿美金，但在不远的2020年，该规模将迅速增长到420亿美金，约占平板显示市场的16%。日本半导体实验室(SEL)、美国苹果、韩国三星、LG、飞利浦、诺基亚等巨头正争分夺秒地推进将柔性显示器件进行包括可穿戴化等新技术的研发与应用。种种迹象表明，以柔性显示为领先代表的第三次显示技术革命正扑面而来。

在柔性显示技术中，柔性OLED(organic light emitting display，有机电致发光显示)屏将凭借画面质量高、响应速度快、加工工艺简单、抗挠曲性优良、驱动电压低、持久耐用等优点，以及在设计的超轻薄、消耗的超低水平、使用的便携性等方面的突出优势，成为柔性显示技术的重点研究方向。目前，众多企业和科研机构投入巨资致力于柔性OLED技术的研发。在2013年美国举行的CES芯片展览会上，韩国三星展示了采用OLED 屏幕的智能可弯曲手机。各大厂商也在积极尝试除智能手机之外的柔性OLED技术的应用终端，韩国的三星、LG均已推出了大尺寸的电视，这种电视采用了先进的柔性AMOLED技术。

目前，中国《电子信息产业调整和振兴规划》(2009年)中将“新型显示和彩电工业转型”列为重大工程。工业和信息化部表示，重视新型显示技术的发展，加大OLED技术的支持。尽管中国显示行业在平面显示技术方面起步相对晚于美日韩企业，但柔性OLED技术的出现，给我国显示产业带来了新发展机遇。京东方、维信诺、清华大学、华南理工大学等中国企业及科研机构均积极向柔性显示领域进军。

二 柔性显示技术的特点及种类

柔性显示屏之所以能够实现柔性显示，至关重要的是它具有柔性材质的衬底，这使得柔性显示屏能够不因外界给予的弯曲而影响显示功能。目前，用于柔性显示屏的薄型柔性衬底基板主要有以下三种材质：金属箔片、薄型玻璃和塑胶基板。薄型玻璃、金属箔片不易破碎，防水防氧化，并且薄型玻璃透光性良好，但二者相对于塑胶基板，不具备更突出的弯曲性能，因而局限于非透明显示领域。塑胶基板，主要包括有机高分子材料，其具有的特性适合柔性显示对于柔性基板的高要求。而基于柔性衬底的特殊性，柔性显示屏在制造过程中，对电极材料的选择要求较高，需要满足低电阻率、高附着率等。

备受研究者和显示工程师青睐的实现柔性显示的主要技术包括：液晶显示(liquid crystal display，LCD)、有机电致发光显示(organic light emitting display ，OLED)、电泳显示(electrophoretic display，EPD)。上述三种显示技术，分别具有不同的显示介质，均已经替代传统的CRT阴极射线管显示技术，成为显示产品中主流的显示器件。

柔性LCD的研究发展起步较早也较为成熟，包括常规LCD技术、聚合物LCD技术等，面临的技术问题有柔性衬底的背光设计、不同视角显示均匀等。柔性EPD主要应用于电子书、电子纸等阅读显示中，面临的技术问题有响应速度慢、在动画和视频等显示应用中具有局限性等。柔性OLED无需背光源，以弹性塑料为基板，柔韧性好，作为自发光的显示器件，是实现柔性显示较为理想的显示技术。

三 柔性OLED技术

人们青睐OLED技术，它自发光、亮度高、响应快、多色彩，与传统的LCD显示技术相比，自发光型的OLED摒除了背光源带来的制造复杂、空间占用以及驱动控制等缺点。柔性OLED与OLED的发光原理大致相同：从阴极注入的电子与从阳极注入的空穴受外界电压驱动而在发光层中复合，释放的能量传递给有机发光介质；有机发光介质在基态与激发态之间的跃迁来产生不同波长的光。在柔性OLED的发光过程中，载流子的注入效率以及电子和空穴数量的平衡率直接决定了柔性OLED的发光效率。

OLED器件对空气中的水汽和氧气是敏感的，这就要求在柔性OLED的制造过程中实现完美的封装，阻挡水汽和氧气的高渗透率。经研究，OLED器件要求水汽的渗透力不超过10-5g/m2/day，这对封装技术提出了严苛的目标。目前，为延长OLED器件的使用寿命，比较成熟的薄膜封装方法为Barix封装技术，基于多层膜包覆密封的想法，主要

通过多层的有机-无机薄膜的组合形成封装的阻挡层，阻挡空气中的水汽和氧气，同时这种结构还允许柔性衬底的表面平整，根据实际需求任意剪裁形状而满足异型显示。另外，使用金属箔作为柔性衬底也不失为一种好的方法，重点在于充分利用其具有的水蒸气低渗透率。

随着OLED器件向着彩色显示、高分辨率显示以及大面积显示的方向发展，柔性OLED的驱动也越发变得困难，电流密度的迅速增加、显示均匀性的难度增加、引线和周边驱动电路的异常复杂等，都将成为影响柔性OLED设备发展的重要因素。

四 结 语

随着科研力量的投入，柔性衬底、薄膜封装、电流驱动等等柔性OLED所遇到的技术难题将不断被破解，先进的技术革新带来先进的信息显示方式，具有无限潜力的柔性OLED将带给人们崭新的视听理念和体验。

[1] 张浩，桑仁政，顾文，等. 柔性显示器件技术综述[C]//2012中国平板显示学术会议论文集，2012:644-647.

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[3] 段炼，张粲，张国辉. 柔性OLED制备及性能[J]. 中国科技论文在线， 2010,5(4):287-290.

[4] 刘国柱，夏都灵，杨文君，等. 柔性显示的研究进展[J].材料导报，2008,22(6):111-115.

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，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，主要业务领域为OLED驱动等。通信方式：wangyan_10@sipo.gov.cn.

N04；TN27

A

1673-8578(2014)04-0056-03