柔性顯示面板的相關(guān)專利概述

田卓　梁燕

摘要：相比傳統(tǒng)顯示面板而言，能夠?qū)崿F(xiàn)折疊、彎曲甚至卷曲的顯示面板則被統(tǒng)稱為柔性顯示面板。對于研發(fā)人員而言，不僅需要考慮柔性顯示面板在上述各個形態(tài)之下的彎曲恢復(fù)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?cè)嵝燥@示面板領(lǐng)域相關(guān)專利，梳理及總結(jié)重要專利，并從柔性顯示面板支撐機構(gòu)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(yīng)力帶來的受損問題，而所作出的重要設(shè)計。

關(guān)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(chǎn)品均以便攜性、小型化為設(shè)計導(dǎo)向，在此基礎(chǔ)上，柔性顯示面板應(yīng)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(yōu)勢，實現(xiàn)折疊、彎曲甚至卷曲的終端形態(tài)，逐漸成為面板技術(shù)的核心競爭力。國內(nèi)外廠商紛紛搶先進行技術(shù)戰(zhàn)略布局，增強其在全球柔性顯示領(lǐng)域的話語權(quán)。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(qū)出現(xiàn)斷線，則是各大研發(fā)機構(gòu)首要關(guān)注的問題，本文匯總相關(guān)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(guān)專利布局。

1 柔性顯示面板支撐機構(gòu)的相關(guān)改進

為了降低現(xiàn)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(shè)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(xù)前板和連續(xù)背板，非連續(xù)前板部包括主前板區(qū)、次前板區(qū)以及位于兩者之間的開口空間區(qū);連續(xù)背板包括主背板區(qū)、次背板區(qū)以及通過電互連的主背板區(qū)和次背板區(qū)的互連背板區(qū)，主前板區(qū)和主背板區(qū)合成了主顯示部，次前板區(qū)和次背板區(qū)合成了次顯示部，互連背板區(qū)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(tài)，在柔性顯示面板彎曲時，在背板的彎曲區(qū)域中發(fā)生的彎曲應(yīng)力被傳遞至柔性面板的基板的彎曲區(qū)域，進而可能使柔性基板的彎曲區(qū)域的連線產(chǎn)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(shè)備及其制造方法（申請?zhí)枺篊N2015110207794），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(shè)置，解決了顯示面板因彎曲引起的彎曲應(yīng)力的損傷問題，能夠?qū)崿F(xiàn)避免柔性顯示基板的彎曲區(qū)域的連線產(chǎn)生裂紋的技術(shù)效果。

1.2加設(shè)緩沖構(gòu)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(yīng)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(yīng)力，基板上的線路還是可能會出現(xiàn)發(fā)生斷裂的可能性。為了解決該問題，國內(nèi)申請人武漢華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司于2019年11月21日提出了一種柔性顯示裝置（申請?zhí)枮镃N2019111465255），該專利在背板分切方式基礎(chǔ)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(gòu)成，且所述多孔材料層在彎折區(qū)的端部與柔性顯示面板貼合，上述設(shè)計利用多孔材料中具有的孔來降低背板結(jié)構(gòu)與柔性顯示面板之間的應(yīng)力。該專利設(shè)計還提出，將背板結(jié)構(gòu)與柔性顯示面板接觸的位置設(shè)置為曲面，將點接觸或線接觸轉(zhuǎn)變?yōu)槊娼佑|，進一步降低背板結(jié)構(gòu)與柔性顯示面板之間的應(yīng)力。

1.3背板彎曲區(qū)的改型設(shè)計

除了背板分切、加設(shè)緩沖構(gòu)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(yīng)力，背板還可以被設(shè)計為在彎曲區(qū)優(yōu)化為鏤空結(jié)構(gòu)，此類設(shè)計諸如：國內(nèi)申請人上海天馬有機發(fā)光顯示技術(shù)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(qū)，背板則被設(shè)計為至少在該彎曲區(qū)呈鏤空結(jié)構(gòu)，該鏤空結(jié)構(gòu)可以釋放應(yīng)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(yīng)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(shè)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(qū)動^[4][5]，避免基板上的線路出現(xiàn)發(fā)生斷裂的可能性。此類設(shè)計諸如：國內(nèi)申請人哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(jié)構(gòu)，具體為結(jié)構(gòu)層和鋪設(shè)層，結(jié)構(gòu)層利用負泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)層采用形狀記憶聚合物或其復(fù)合材料制成，鋪設(shè)層則均勻的平鋪于結(jié)構(gòu)層的中央平面內(nèi)，鋪設(shè)層材料采用碳纖維，鋪設(shè)層中設(shè)置有兩個電極的引出端;當向兩個電極通電時，鋪設(shè)層則會生熱，加熱結(jié)構(gòu)層使之達到結(jié)構(gòu)層材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并對蜂窩結(jié)構(gòu)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(xiàn)狀，具體地，當向蜂窩結(jié)構(gòu)施加單向伸長拉力時，增大背板的尺寸;當向蜂窩結(jié)構(gòu)施加單向壓縮作用時，減小背板的尺寸。

1.5背板防護層設(shè)計

除了對背板改造、柔性背板等設(shè)計外，在背板外加設(shè)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(shè)計諸如：國內(nèi)申請人武漢華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)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(cè)設(shè)置外力抵抗層，該外力抵抗層在受到外力作用下會產(chǎn)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(shè)計可以有效降低柔性顯示面板在多次折彎操作后出現(xiàn)的波浪式凸起現(xiàn)象。

2柔性顯示面板自身的相關(guān)改進

為了提高柔性顯示面板的彎曲性能，除了上述已經(jīng)描述的通過對背板進行改型設(shè)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(yù)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(xiàn)彎曲部的應(yīng)力緩解，此方面的代表專利諸如：國內(nèi)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?zhí)朇N2017105715979），該專利提出柔性基板包括兩個部分，分別為彎折區(qū)和非彎折區(qū)，所述非彎折區(qū)被設(shè)計為包含剛性部分，彎折區(qū)被設(shè)計為包含柔性部分，柔性部分的彈性模量設(shè)計為小于所述剛性部分的彈性模量;所述柔性部分被設(shè)計為包括多孔結(jié)構(gòu)，所述剛性部分被設(shè)計為包括剛性顆粒。該專利通過在彎折區(qū)設(shè)置的多孔結(jié)構(gòu)形成柔性部分，進一步提升了柔性顯示面板彎曲區(qū)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(yīng)力，一些面板廠商還研發(fā)出從顯示線路自身的改進來適應(yīng)彎曲部的應(yīng)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?zhí)朇N2013800411445），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(xiàn)方式為在顯示面板中相比平坦區(qū)而言的彎曲區(qū)，設(shè)置導(dǎo)電跡線被劃分為多個子跡線，如此的設(shè)計，可以達到如下效果：即假設(shè)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?shù)斤@示器的有效顯示區(qū)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(xiàn)方式為將顯示面板的彎曲區(qū)中的導(dǎo)線增大自身的表面積，從而達到避免導(dǎo)線跨越正交彎曲區(qū)時因斷裂導(dǎo)致的斷電問題，實現(xiàn)可跨越正交彎曲區(qū)的良好導(dǎo)電性。該申請設(shè)計了兩種不同的彎曲區(qū)導(dǎo)線的構(gòu)成方式，其可謂殊途同歸，均達到了相同的技術(shù)效果，解決了相同的技術(shù)問題。

總結(jié)：柔性顯示的話題熱度伴隨折疊屏手機的出現(xiàn)而不斷升溫，柔性顯示技術(shù)的發(fā)展，也必將成為未來電子設(shè)備市場的終端形態(tài)。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(fù)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(jié)構(gòu)、而且涉及材質(zhì)、線路等。因此，要想爭得柔性顯示領(lǐng)域的話語權(quán)，國內(nèi)廠商則需要從面板材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、布線方式等多個角度出發(fā)，實現(xiàn)技術(shù)突破，為真正的柔性顯示做好專利布局。

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