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柔性显示面板、显示装置以及柔性显示面板的制作方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-08-13 15:44:26

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 樊江洋 | 2025-08-13 15:44:27

本成果由深圳市华星光电半导体显示技术有限公司研发,聚焦柔性显示领域核心技术痛点,针对 OLED 显示面板中顶栅型 TFT 结构有源层易断裂的问题,创新设计了 “双柔性层包裹” 结构的柔性显示面板及制作方法。该成果通过在衬底缓冲层上设置第一柔性层,在有源层、栅极绝缘层、栅极层上覆盖第二柔性层,使两层柔性层接触并包裹核心功能层,利用柔性缓冲作用避免有源层在弯折或受力时断裂,显著提升了柔性显示面板的可靠性。同时,通过选择无机不透明材料作为柔性层,既避免了有机材料对有源层电学特性的干扰,又省去传统遮光层的额外设计,降低了制造成本;柔性层厚度控制在 0.01μm-2μm,兼顾柔性与显示性能,适配各类柔性显示场景。目前该成果已获得国家发明专利(专利号:CN202111590341.5),核心技术指标达到行业领先水平:弯折次数可达 10 万次以上(传统结构约 5 万次),有源层断裂率降低 90% 以上,生产良率提升 15%-20%,材料成本降低 8%-10%。该技术突破了柔性显示器件长期依赖国外结构设计的局限,为我国柔性显示产业自主化提供了关键支撑。

本成果在技术上突破了传统柔性显示面板的结构局限,核心创新点体现在三个方面:1. 结构创新:首创 “第一柔性层 + 第二柔性层” 包裹式设计,将有源层、栅极绝缘层、栅极层完全包裹,通过柔性缓冲抵消弯折应力,从根本上解决了顶栅型 TFT 有源层易断裂的行业共性问题。对比传统结构,该设计使面板抗弯折性能提升 100% 以上,器件寿命延长至原来的 2 倍。2. 材料与工艺优化:选用无机材料(如碳基柔性材料、Ag₂S 等)作为柔性层,避免有机材料中 H/O 元素对有源层(IGZO)电学特性的干扰,保障 TFT 阈值电压稳定性;同时,柔性层采用不透明材料,省去传统遮光层设计,减少 1 套光罩使用,降低制造成本约 10%,生产效率提升 15%。3. 兼容性与扩展性:制作方法兼容现有 OLED 面板生产线,无需大规模改造设备,可直接应用于柔性手机、折叠屏、可穿戴设备等产品的量产。通过层间介质层、过孔及源漏极层的适配设计,实现了与现有显示器件结构的无缝衔接,为后续功能扩展(如触控集成、柔性传感)预留了空间。

该成果应用前景广泛,覆盖消费电子、智能穿戴、车载显示、柔性照明等多个领域:

1. 消费电子领域:可直接应用于折叠屏手机、柔性平板电脑等产品,解决现有折叠屏弯折处易损坏、显示寿命短的问题。目前全球折叠屏手机市场年增长率超 50%,该技术可提升产品可靠性,助力终端厂商抢占高端市场。

2. 智能穿戴领域:适配智能手表、柔性手环等设备,其轻薄化设计(柔性层厚度 0.01μm-2μm)可降低设备重量,提升佩戴舒适度,同时抗弯折性能满足日常反复形变需求。

3. 车载与工业显示:在车载曲面屏、工业柔性控制面板中,该技术可适应高低温、振动等复杂环境,减少因力学应力导致的显示故障,提升设备稳定性。

4. 新兴领域:未来可扩展至柔性电子纸、可卷曲电视、柔性照明面板等,推动显示技术从 “刚性” 向 “柔性”“形态自由”升级。据行业预测,2025 年全球柔性显示市场规模将突破 5000 亿元,该技术凭借可靠性与成本优势,有望占据 30% 以上的市场份额。

该成果研发团队以任学超、覃事建为核心,聚焦柔性显示器件结构设计与工艺优化,具备深厚的技术积累与行业经验。任学超为团队负责人,高级工程师,从事显示技术研发 10 余年,曾任深圳市华星光电半导体显示技术有限公司柔性显示研发部主任,主导过 3 项省级重点研发项目,在顶栅型 TFT 结构优化领域发表论文 15 篇,获授权发明专利 8 项,负责本成果的整体方案设计与核心技术攻关。覃事建为核心研发人员,工程师,专注于柔性材料与工艺研究,参与过 2 项国家级显示技术项目,在无机柔性材料应用、显示器件可靠性测试方面经验丰富,负责本成果中柔性层材料选型、制作工艺优化及性能验证,主导完成了 100 + 次弯折测试与参数调试。团队还包括材料分析、结构仿真、量产工艺等细分领域成员 5 人,均有 5 年以上显示行业经验,分工明确:材料组负责柔性层材料性能测试,结构组负责有限元仿真验证,工艺组负责量产兼容性调试,形成了 “设计 - 测试 - 优化” 的完整研发闭环。

研发投入方面,团队累计投入研发经费约 2000 万元,主要用于材料测试、结构仿真、中试线验证等;目前已通过专利许可获得前期收益 500 万元,后续随着技术转化落地,预计 3 年内可实现技术转让收入 1.2 亿元。   在技术进步方面,该成果突破了柔性显示面板可靠性的核心瓶颈,使我国在柔性显示结构设计领域达到国际领先水平,推动显示产业从 “跟随” 向 “引领” 转型;同时,其兼容现有生产线的特点,可降低企业技术升级成本,加速柔性显示产品的量产普及。   在经济与社会价值方面,该技术的应用将提升我国柔性显示产品在全球市场的竞争力,预计带动上下游产业链(如柔性材料、显示模组)新增产值 50 亿元以上;在消费端,可降低折叠屏等产品的维修率,提升用户体验,推动可穿戴设备、车载显示等场景的技术升级。此外,技术成果的产业化将创造 2000 + 就业岗位,助力显示产业集群发展。

1. 技术转让:向柔性显示面板生产企业(如手机屏模组厂、车载显示厂商)转让专利使用权,提供技术文档与量产指导;2. 技术合作:与终端品牌(如手机、可穿戴设备厂商)联合开发定制化柔性显示方案,共同推进产品落地。