卷轴式柔性OLED显示器

王玮玮 邹丽娜 杨培成

摘 要：卷轴式柔性OLED显示器、又称有机EL显示器，由于其便携、轻、薄、可卷曲、省电、视角广等诸多优势，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术，可应用于柔性电视、电子阅读书、影像播放器、便携移动电话等。文章介绍了国内外主要公司在卷轴式柔性OLED显示领域的技术进展、专利申请、产品发布，使读者对卷轴式柔性OLED显示器有更加直观的认识。

关键词：卷轴，柔性，OLED，有机EL，显示

中图分类号：N04；TN3；TN873 文献标识码：A 文章编号：1673-8578（2014）S1-0038-03

Rollable and Flexible OLED Display Device

WANG Weiwei ZOU Lina YANG Peicheng

Abstract：Rollable and flexible OLED display devices， also known as organic EL display devices， are considered as nextgeneration plane display technology because of their characteristics of portable， light， thin， collapsible， low power and wide view angle， and can be used for flexible TV， ebook reader， multimedia display system， mobile phone， etc. This paper introduces the development， patent application， and product presentation of main companies in rollable and flexible OLED display field， so as to make readers know about the rollable and flexible OLED display devices vividly.

Keywords： rollable， flexible， OLED， organic， EL， display

收稿日期：2014-06-21

作者简介：王玮玮（1981—），女，湖北荆门人，硕士，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心审查员，主要从事光电领域相关专利审查工作。通信方式：wangweiwei_1@sipo.gov.cn。

引 言

梦幻般的2008年北京奥运会开幕式上，一幕幕令人称奇的画面激起了人们的探知热情，当场地上巨大的卷轴慢慢展开时，观众们不禁为之震撼。太古遗音、四大发明、汉字书写、戏曲脸谱、丝绸之路、万里长城等一系列中国元素依次在这幅巨大的长卷上神奇展现。这幅巨大的卷轴，实际上是一个147米长、27米宽的巨大LED（light emitting diode，发光二极管）屏形成的，上面铺了4.4万颗发光二极管，在地面上的LED大屏幕进行一点一点地分段放映时，两个卷轴跟它咬合、自转，经过严密的配合，形成了打开画卷的景象。不过，这一巨型LED显示屏还不能被称为真正的卷轴式柔性显示器，直到柔性OLED显示技术被广泛采用时，才真正圆了大家如古人般“开卷有益”的读书梦想。

一 卷轴式柔性OLED显示器的概念

为了引入卷轴式柔性OLED显示器的概念，我们首先为读者介绍什么是OLED。OLED，即有机发光二极管，是英文organic lightemitting diode的名词缩写，又称有机EL（electro luminescent）冷光片。其发光原理为在两个电极之间沉积非常薄的有机发光材料，对该有机发光材料通以直流电使其发光（见图1）。可以这样形象地描述：每个OLED单元就像一块三明治，有机发光材料就是夹在两层电极中间的蔬菜，电极是由薄而透明的具有半导体特性的铟锡氧化物（ITO）构成的。

图1 有机发光二极管的发光原理

利用上述有机发光二极管OLED制作的显示器即为OLED显示器，可以是黑白两色显示，也可以进行彩色显示。对于彩色显示的场合，每个OLED显示单元可以受控制地产生三种不同颜色的光，其所释放的光被称为磷光（phosphorescence）。通常，可以通过红绿蓝（RGB）三色像素独立发光、光色转换或者彩色滤光膜技术，构造OLED彩色显示器。相对于传统发光二极管（LED）、液晶（LCD）、等离子体（PDP）显示技术来说，利用有机发光材料制成的OLED显示面板（或称有机EL显示面板）具有自发光、无须背光源、对比度高、轻、薄、省电、视角广、响应速度快、可弯曲、使用温度范围广、构造和制程较简单等诸多优势，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术，可以用于电视、电子阅读、影像播放、便携移动电话等终端设备中。

卷轴式柔性OLED显示器由于其超轻、便携、“开卷可读”，是OLED显示技术中具有代表性的一种。顾名思义，卷轴式柔性OLED显示器，是通过将柔性可弯曲的OLED显示屏像纸一样缠绕（roll）在卷轴上，根据显示的需要拉开或者使所述屏幕缩回轴内，在不使用的时候仅仅是一个卷轴，方便携带。它的问世能够催生一系列全新的便携式产品，让消费者把智能型手机或者平板电脑装置尺寸的显示器，卷进一个只有胖胖的蜡笔大小的系统内，而这支胖胖的“蜡笔”中通常含有可对整个屏幕显示操作进行控制的芯片、电路，以及机械卷绕结构。这就要求柔性的OLED显示器可以弯折数千次以上性能也不会有衰减，有十分强韧的设计。

二 卷轴式柔性OLED显示器发展现状

OLED技术起源于欧美，实现大规模产业化的国家/地区主要集中在东亚，例如日本、韩国、中国大陆和台湾地区等，目前处于产业化初期，后续发展可观。为了使读者对卷轴式柔性OLED显示器有更加直观的认识，笔者在此对国内外主要公司在卷轴式柔性OLED显示领域的科技发展现状进行简单的介绍，主要涉及相关技术进展、专利申请及产品发布。

1.通用显示有限公司（Universal Display，又称联合显示公司）发布了一款卷轴式柔性OLED显示器，显示器的柔性屏幕可以卷曲收纳在一个笔形容器中，节省空间，便于携带，在使用时再将显示屏展开（见图2），并可通过无线红外接入方式登录到互联网或者其他数字系统上。对于该项技术，通用显示早在2002年就申请了发明专利，并获得了专利授权。该专利中介绍，具有显示系统展开部分的OLED显示通信设备可采用卷轴集合的形式。设备还能够以可移除方式连接到微显示器上，该微显示器可以并入到用户的头戴式耳机、眼镜等等，或并入腕带式设备（如手表），以由此在设备使用时为用户提供更好的私密性。设备还可连接到汽车抬头式显示器（HUD）或透明有机发光器件（TOLED） 显示器，以在比如汽车风挡等设备上显示信息。值得一提的是，通用显示已经在全世界拥有大约725项已通过或者待审专利。在柔性OLED显示技术领域，通用显示不仅技术处于领先，且已进行了良好的专利布局。

图2 卷轴式柔性OLED显示器展开过程

2.夏普（SHARP）株式会社在2006年8月30日根据《专利合作条约》向国际局提交了一份PCT国际发明专利申请（公开号WO2007/077649A1），进入中国国家阶段后由中国专利局进行独立审查，夏普于2012年2月15日获得了该项专利在中国的授权。该专利提供了一种便携终端装置（即移动电话），可挠性的有机EL（即OLED）显示屏从上壳体拉出，挠性的显示区域可变化。通过进行拉出而更有效地利用显示区域露出的显示屏（见图3），并利用控制单元根据所述拉出量调整图像的大小，将与拉出显示屏的纵横比例相同的图像从存储器读出并进行显示。

图3 移动电话OLED显示屏展开过程

3.索尼（SONY）公司在2010年公布了一款超柔软的OLED屏幕，该屏幕可以像纸质一样进行卷绕。这款世界上首个在卷绕过程中也可以产生动态图像的OLED屏，在缠绕过程中使用的圆柱体半径为4mm。为了确保其耐用性，索尼进行了大量试验，该显示屏在卷返1000次后，显示效果仍然不受影响。这一显示设备主要应用在索尼生产的PSP2上。

4.中国京东方科技集团股份有限公司于2011年申请了一件关于笔式移动终端的实用新型专利，提供的笔式移动终端包括：笔壳、位于该笔壳中的通信主体、卷轴和柔性OLED显示屏。柔性OLED显示屏卷曲在笔壳内的卷轴上，移动终端的各个功能单元分别位于笔壳的外壁上或者笔壳内部，大大缩小了笔式移动终端的体积，使得移动终端进一步微型化。笔柱上还可以设置多个按键，图6所示的笔式移动终端中，笔柱上有话筒、数字按键、通话按键、结束键等。这种笔式移动终端不仅可以作为通信工具，还可以作为书写工具，能够广泛应用于上班和上学的人群中。

三 结 语

据市场研究公司HIS称，柔性OLED显示屏已经越来越受市场关注，预计在2014年，该市场的规模将达到9480万，比2013年的2190万美元增长334%[1]。除上述外，我国国内亦有一些企业，如信利半导体、TCL、青岛海信、四川虹视等公司，以及一些研究机构、高等院校，如清华大学、西安交通大学、上海交通大学、武汉大学、上海大学等，也在进行着柔性OLED显示器的研发。我们期待着国内企业与高校及科研机构充分发挥各自的优势，围绕重大项目，以行业已有技术为基础，积极开展柔性OLED显示技术的产学研合作，在此过程中把握OLED技术发展方向，抓住产业发展机会，实现我国柔性OLED显示技术的跨越式发展。

参考文献

[1] 柔性OLED市场明年将猛增334%至9480美元[EB/OL] .[2014-06-15]http：//news.ccidnet.com/art/1032/20130830/5153763_1.html.