核心专利助推柔性OLED产业起航

2019年01月16日08:26  来源:中国知识产权报
 

柔性OLED(有机电致发光二极管)显示屏是能够任意折叠和卷曲的OLED显示屏。柔性OLED显示屏不仅具备传统OLED显示屏的宽视角、高亮度等优点,而且具有更轻薄、更耐冲击的优势,可为产品形态的多样性提供更多可能。

业内人士表示,2017年被认为是OLED电视和手机市场爆发的“元年”,随着苹果首款使用柔性OLED显示屏的iPhone X手机成功上市,在手机产业掀起了一股柔性OLED全面屏的浪潮。越来越多的智能手机、平板、电视等厂商开始从传统的液晶屏转投柔性OLED显示屏的怀抱。甚至有人预测,柔性OLED产业的黄金时期即将到来。为准确把握国内该领域专利布局情况,笔者经过中国专利文摘数据库(CNABS)、德温特世界专利索引数据库(DWPI),以及incopat数据信息,对柔性OLED技术领域的国内外专利申请状况进行了统计分析,以期为行业企业提供参考。

专利布局 稳中求进

笔者认为,我国柔性OLED显示屏的专利申请可划分三个发展阶段:第一阶段在2001年之前,我国几乎没有出现柔性OLED显示屏的相关专利申请,另外在全球范围柔性OLED显示屏也没有得到人们的重视。第二阶段在2002至2010年间,我国柔性OLED显示屏专利申请量呈现波动式上升趋势,这一趋势与全球范围内的柔性OLED显示屏相关研究变化趋势相符。在这一阶段,国外主要研究机构表现出对柔性OLED显示屏技术研发的兴趣,如国内柔性OLED显示屏专利申请主要由外国申请人提出,每年来华的专利申请量都在100件左右,处于缓慢上升期。第三阶段在2011年之后,我国迎来了柔性OLED显示屏专利申请量的高速发展期。伴随着国内外柔性材料的不断发展、三星和LG在柔性OLED显示屏领域产业化所获得的成功,以及国内研究力量的研发投入,从2011年开始我国在柔性OLED显示屏方面的专利申请量呈现大幅度提升态势。该领域专利申请量从2011年的99件,提升到2017年的586件,并且该领域的技术已经逐步覆盖到多个技术分支。

即使在OLED能否替代LCD成为下一代显示技术的情况下,国内专利申请人仍然在注重该领域专利布局,例如京东方和天马微电子在维持LCD制造和研发的同时,大力布局柔性OLED显示屏专利;维信诺、和辉光电和柔宇科技等企业则全力从事柔性OLED显示屏技术研究。数据显示,中国该领域的专利申请量占2017年全球柔性OLED显示屏专利申请的36%。

从专利申请来源看,中国、韩国和日本成为我国柔性OLED显示屏专利申请的主要技术来源国。其中,中国专利申请人在该领域的专利申请量占比71%,可见国内对于柔性OLED显示屏的研究非常重视。从专利申请排名看,我国该领域专利申请量排名前10位的主要申请人,除三星、LG以及株式会社半导体能源外,其余七家均为来自于国内的公司和科研院校。

笔者认为,目前该领域在我国尚未形成专利技术壁垒,国内企业如果能够把握机遇,不断加大技术创新力度,加强对我国柔性OLED显示屏技术的研究,未来必将对产业化进程产生积极的影响。

外围布局 核心追赶

一般而言,柔性OLED专利技术分支主要包括:基板、缓冲层、TFT、OLED和封装层几个方面。经过检索后,笔者发现,从国外专利申请人看,三星、LG在以上各方面均有涉及专利申请,其中还以基板和封装层的改进为主进行专利布局。从国内申请人看,以京东方、维信诺、天马微电子、华星光电、和辉光电和柔宇科技为代表的国内企业阵营在以上几方面均有专利布局。

虽然国外企业三星和LG早于我国企业7年至8年开展相关专利布局,并将主要核心专利掌握在手中,但我国企业在以上主要技术分支中均有一定数量的专利布局。国内企业可采用技术联盟的方式抵御可能来自三星和LG的专利诉讼。

笔者认为,国内专利申请人在该领域进行技术积累和专利布局,为柔性OLED显示屏产业化铺平了道路。目前,京东方已经在四川成都和绵阳布局了两条第6代柔性OLED显示屏生产线,其中成都这条线是中国第一条柔性OLED显示屏生产线,也是全球第2条量产的第6代柔性OLED显示屏生产线。

不仅如此,2018年5月17日,维信诺自主设计并主持建设的第6代柔性OLED显示屏生产线在河北启动运行。可以说,我国柔性OLED显示屏产业已经开启,多年的技术储备和专利布局为该产业提供支撑。

抓住关键 寻求突破

从显示面板技术类型看,包括上游、中游和下游三类技术。其中上游技术为该领域的核心材料和关键设备所在,中游技术为面板制造和模组组装,下游技术为手机、可穿戴和电视等终端设备。

在我国,目前下游技术以华为、小米、OPPO、vivo等为代表的公司逐渐增加柔性OLED面板的使用比例,中游技术已开启产业化之路、而上游技术则几乎出现断层。随着产业化进程的推进以及市场规模的扩大,上游原材料以及关键设备受制于人的问题将更加凸显。如何解决上游技术断层问题成为相关企业待解的难题。

在笔者看来,OLED技术的关键核心材料主要集中在注入层、传输层以及发光层材料。当前,以上三种材料主要掌握在日本、韩国和美国企业手中,如保土谷化学、出光兴产、LG化学、杜邦和东丽等国际巨头化工企业。相比而言,中国企业目前仅在中间体和某些单纯的原材料等细分技术领域,通过成本和工艺优势占据一点市场比例。

另外,蒸镀是OLED制造工艺中最精细的环节,涉及到像素排布、精准蒸镀和薄膜良率控制等重要方面。目前,蒸镀设备由日本和韩国垄断,三星与蒸镀设备供应商Tokki的合作是维持其OLED处于垄断地位的基本保证,而Tokki未来几年的产能均被三星预定。虽然国内该领域专利申请人在OLED蒸镀设备方面研发了相关技术,并提交了一些专利申请,但对于高精度产业化蒸镀机的市场要求存在较大的差距。

值得指出的是,当前我国柔性OLED显示屏虽然已开始产业化,但需要快速提升产能和提高良品率。另外,从长远来看,我国需要着力解决OLED显示屏核心材料和关键设备受制于人的尴尬局面。对此,笔者建议,国家相关部门需要强化政策鼓励面板制造企业与国内原材料研发企业和设备制造企业的合作,只有这样,我国柔性OLED显示屏产业才能走上登顶之路。

(责编:王小艳、王珩)