章園園 李曦

一、引言

柔性有機(jī)發(fā)光二極管[1]（Flexible Organic Light Emitting Diodes，F(xiàn)OLED）是一項(xiàng)基于柔性襯底的自有光源顯示屏技術(shù)，所述柔性襯底可以是柔性聚合物膜，金屬薄片或者超薄玻璃。FOLED的制備過(guò)程一般包括如下步驟：在柔性襯底上涂覆作為陽(yáng)極的氧化銦錫（Indiumtinoxide，ITO）透明導(dǎo)電膜，然后將有機(jī)發(fā)光和載流子傳輸材料以薄膜的形式旋涂或真空蒸發(fā)在ITO玻璃表面，形成有機(jī)功能層，最后在其上方蒸發(fā)具有低功能函數(shù)的金屬層作為陰極而得到。

FOLED技術(shù)建立在有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）技術(shù)的基礎(chǔ)之上，美籍華裔科學(xué)家鄧青云于1987年首次在實(shí)驗(yàn)室中研制出綠色雙層薄膜式OLED，開(kāi)創(chuàng)了OLED技術(shù)的先河。Burroughes等人于1990年發(fā)現(xiàn)以共軛高分子聚對(duì)苯乙烯發(fā)光層的OLED，OLED的研究開(kāi)始在世界范圍內(nèi)興起。美國(guó)加州大學(xué)Heeger研究小組于1992年采用聚苯胺（PANI）或聚苯胺混合物，通過(guò)旋涂法在柔性透明襯底材料聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）上制成導(dǎo)電膜，作為OLED發(fā)光器件的透明陽(yáng)極，在Nature上首次報(bào)道了FOLED顯示屏，引起了整個(gè)信息業(yè)界的轟動(dòng)[2]。由于FOLED顯示屏具有分辨率高、對(duì)比度強(qiáng)、低能耗、可折疊、輕薄、便攜等優(yōu)點(diǎn)，美國(guó)、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家隨后開(kāi)始競(jìng)相研制開(kāi)發(fā)柔性O(shè)LED顯示屏產(chǎn)品，已將其成功應(yīng)用于制備手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、智能手表等設(shè)備，并在軍事和航空航天領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。而我國(guó)該技術(shù)的起步較慢，從1996年現(xiàn)任清華大學(xué)校長(zhǎng)邱勇開(kāi)始關(guān)注并研發(fā)OLED，并逐漸組織成立OLED項(xiàng)目組開(kāi)始，到2003年北京維信諾科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“維信諾”）同清華大學(xué)OLED聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室共同協(xié)作，成功開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)第一款OLED全彩色顯示屏，用了7年的時(shí)間終于填補(bǔ)了我國(guó)OLED技術(shù)的空白。此后國(guó)內(nèi)的FOLED技術(shù)也快速發(fā)展，近10年內(nèi)自主研發(fā)的成果顯著，專(zhuān)利申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，已逐漸形成產(chǎn)業(yè)化。

本文以涉及FOLED技術(shù)的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)作為分析樣本，從專(zhuān)利申請(qǐng)的年度分布、區(qū)域分布、主要申請(qǐng)人、龍頭企業(yè)的核心專(zhuān)利技術(shù)等方面技術(shù)構(gòu)成等方面對(duì)我國(guó)FOLED技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，并指出現(xiàn)階段還存在的問(wèn)題，從而對(duì)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提出建議。

二、FOLED技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)狀況

本文以向中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交并公開(kāi)的FOLED技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)為研究對(duì)象，檢索數(shù)據(jù)的范圍為公開(kāi)日從2008年1月1日至2017年12月1日。在CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)檢索、去重得到369件專(zhuān)利申請(qǐng)。由于本文撰寫(xiě)的時(shí)間限制，缺少2017年12月2日起2017年底的數(shù)據(jù)，因此2017年專(zhuān)利的統(tǒng)計(jì)數(shù)量少于實(shí)際公開(kāi)的數(shù)量。下面對(duì)FOLED技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)狀況進(jìn)行分析。

1.專(zhuān)利申請(qǐng)的年度公開(kāi)數(shù)量分布狀況

如圖1所示，F(xiàn)OLED技術(shù)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，發(fā)明占75%，實(shí)用新型占25%，實(shí)用新型專(zhuān)利占了總公開(kāi)量1/4的比例，反映出在該行業(yè)，F(xiàn)OLED產(chǎn)品才是技術(shù)研發(fā)的最終目標(biāo)。如前文所述，我國(guó)從1996年起才開(kāi)始關(guān)注并研發(fā)OLED，于2003年研發(fā)出OLED全彩色顯示屏，由于起步較晚，2008年和2009年FOLED專(zhuān)利的公開(kāi)量都只是個(gè)位數(shù)，并呈現(xiàn)減半的趨勢(shì)。而正好也是在2008年，維信諾的動(dòng)式有機(jī)電激發(fā)光二極管（PMOLED）技術(shù)成果在昆山落地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)孵化，建成中國(guó)大陸第一條PMOLED大規(guī)模量產(chǎn)線(xiàn)；同年，清華大學(xué)和維信諾成功地將OLED產(chǎn)品應(yīng)用于“神七”宇航員艙外航天服，這是國(guó)際上首次將該技術(shù)應(yīng)用于航天領(lǐng)域。從2010年開(kāi)始，專(zhuān)利公開(kāi)量開(kāi)始迅速上升，盡管中間曾存在小幅波動(dòng)，但總體趨勢(shì)呈逐漸增加的態(tài)勢(shì)，并于2014年實(shí)現(xiàn)了倍增，截至2017年12月1日，2017年的專(zhuān)利公開(kāi)量達(dá)到了近10年的頂點(diǎn)87件（圖1）。

在這期間，我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)OLED工程實(shí)驗(yàn)室于2011年在四川長(zhǎng)虹建成，國(guó)內(nèi)首條完整的大尺寸OLED顯示屏生產(chǎn)線(xiàn)在此順利投產(chǎn)。由國(guó)內(nèi)包括京東方、南京第壹有機(jī)光電有限公司等19家OLED企共同發(fā)起和組成的中國(guó)OLED產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟于2011年6月在廣東惠州成立。2012年7月，國(guó)家《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，加快推進(jìn) OLED等新一代顯示技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，攻克OLED產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵裝備材料，提高OLED照明的經(jīng)濟(jì)性。這一系列的事件和舉措使我國(guó)FOLED產(chǎn)業(yè)面臨的困境得以逐漸改善。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)于2016年產(chǎn)出600萬(wàn)片OLED面板，打破了被國(guó)外壟斷的局面，預(yù)計(jì)2018年初，國(guó)內(nèi)新開(kāi)發(fā)的7條6代FOLED生產(chǎn)線(xiàn)將開(kāi)始逐步出貨。雖然我國(guó)的FOLED年產(chǎn)量與全球柔性O(shè)LED屏的供貨量還有很大的差距，但以當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)的FOLED企業(yè)將有望在未來(lái)幾年突破專(zhuān)利和技術(shù)壁壘，迎來(lái)超速發(fā)展的時(shí)期。

2.專(zhuān)利申請(qǐng)的區(qū)域分布狀況

從圖2可以看出，2008-2017年 FOLED技術(shù)國(guó)內(nèi)與國(guó)外在華專(zhuān)利申請(qǐng)中，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)占85.9%，其他國(guó)家和地區(qū)在華申請(qǐng)占14.1%。其他國(guó)家和地區(qū)的在華申請(qǐng)中，韓國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量最多，占總申請(qǐng)量的7.8%，其次中國(guó)臺(tái)灣6.0%、其他0.3%。韓國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量在其他國(guó)家和地區(qū)的在華申請(qǐng)中占最大的比例，這與韓國(guó)企業(yè)在FOLED面板市場(chǎng)占據(jù)的地位是分不開(kāi)的，他們?cè)谠擃I(lǐng)域通過(guò)申請(qǐng)核心專(zhuān)利建造專(zhuān)利壁壘的同時(shí)，注重產(chǎn)研結(jié)合，在世界范圍內(nèi)開(kāi)拓了廣闊的市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的手機(jī)企業(yè)2017年向韓國(guó)三星購(gòu)買(mǎi)的OLED屏就接近1億片。而臺(tái)灣和日本也因?yàn)檩^早涉入該領(lǐng)域而具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，雖然日本曾經(jīng)決定全面退出OLED的研發(fā)計(jì)劃，但沉寂幾年之后又卷土重來(lái)，臺(tái)灣也通過(guò)收購(gòu)夏普來(lái)擴(kuò)展其在FOLED領(lǐng)域的市場(chǎng)份額。我國(guó)的企業(yè)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到該領(lǐng)域的發(fā)展前景，在國(guó)家政策的支持下，大力投入研發(fā)，專(zhuān)利申請(qǐng)量迅速增加，專(zhuān)利的質(zhì)量也在逐步提高。

3.申請(qǐng)人類(lèi)型分布

從FOLED顯示器領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)人類(lèi)型分布圖（圖3）可以看出，企業(yè)申請(qǐng)量占98%，個(gè)人、高校和科研院分別占1%?？梢?jiàn)，在FOLED顯示器領(lǐng)域，企業(yè)對(duì)該技術(shù)的研究占到了絕對(duì)的多數(shù)，這從側(cè)面顯示出FOLED顯示器的巨大的需求量和經(jīng)濟(jì)利益。雖然高校的申請(qǐng)量在該領(lǐng)域只占很小的比例，遠(yuǎn)小于企業(yè)的申請(qǐng)量，但高校對(duì)該技術(shù)的發(fā)展具有很大的推動(dòng)力。我國(guó)最早從事FOLED研發(fā)的單位就有清華大學(xué)、華南理工大學(xué)、南京郵電大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究等高校和科研院所，其中，清華大學(xué)和維信諾，華南理工大學(xué)和深圳市國(guó)華光電科技有限公司之間開(kāi)展了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作，合作方式包括共同進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，共同申請(qǐng)專(zhuān)利等模式。企業(yè)之間除上述合作模式外，還通過(guò)成立合資企業(yè)的方式進(jìn)行合作，如武漢華星光電半導(dǎo)體顯示技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華星光電”）就是三星電子株式會(huì)社、LG電子株式會(huì)社和深圳市華星光電技術(shù)有限公司在華的跨國(guó)合資公司。

4.主要申請(qǐng)人分析

由FOLED顯示器領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前10位申請(qǐng)人及申請(qǐng)量分布圖（圖4）可見(jiàn)，專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人中有8位為中國(guó)大陸的企業(yè)，其余還包括2家韓國(guó)企業(yè)，即三星電子株式會(huì)社、LG電子株式會(huì)社。在排名前10位的申請(qǐng)人當(dāng)中，京東方以占前10位申請(qǐng)人專(zhuān)利總申請(qǐng)量的43%位居首位〔前10位總申請(qǐng)量計(jì)算時(shí)在求和的基礎(chǔ)上去掉了昆山國(guó)顯光電有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“昆山國(guó)顯光電”）和昆山工研院新型平板顯示技術(shù)中心有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“昆山顯示中心”）共同申請(qǐng)的7件，以避免重復(fù)計(jì)算〕，這反映了近10年來(lái)在FOLED顯示器技術(shù)領(lǐng)域我國(guó)企業(yè)的科研人員的研發(fā)能力已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。然而目前我國(guó)企業(yè)在發(fā)展FOLED方面還面臨困局，即OLED的高端材料被國(guó)外企業(yè)高度壟斷。以FOLED主流技術(shù)的主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極管（AMOLED）為例，在屏幕分辨率和塑料基板技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域，韓國(guó)的三星電子株式會(huì)社仍大幅領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)企業(yè)。在申請(qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人中，上海和輝光電有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“和輝光電”）今年的技術(shù)水平落后三星電子株式會(huì)社大約3年，與三星2014年的技術(shù)水平相當(dāng)。值得關(guān)注的是，2016年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《國(guó)家發(fā)展改革委工業(yè)和信息化部關(guān)于實(shí)施制造業(yè)升級(jí)改造重大工程包的通知》，明確指出重點(diǎn)發(fā)展AMOLED等新一代顯示量產(chǎn)技術(shù)。類(lèi)似的政策扶持還在不斷出臺(tái)，無(wú)疑會(huì)助力我國(guó)FOLED顯示器及其相關(guān)材料領(lǐng)域的發(fā)展。

圖5顯示了FOLED顯示器領(lǐng)域前10名申請(qǐng)人的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)，2008年，僅有韓國(guó)的三星電子株式會(huì)社、LG電子株式會(huì)社存在個(gè)位數(shù)的在華申請(qǐng)，信利半導(dǎo)體有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“信利半導(dǎo)體”）也較早開(kāi)展了相關(guān)的研發(fā)，其他中國(guó)大陸企業(yè)在2011年之后才逐步加大研發(fā)投入。特別值得關(guān)注的是京東方、華星光電、昆山國(guó)顯等企業(yè)，其近3年內(nèi)的申請(qǐng)量占據(jù)全部前10位申請(qǐng)人10年內(nèi)申請(qǐng)量的53%（前10位總申請(qǐng)量計(jì)算時(shí)在求和的基礎(chǔ)上去掉了昆山國(guó)顯和昆山顯示中心共同申請(qǐng)的7件，以避免重復(fù)計(jì)算），可見(jiàn)其對(duì)于基礎(chǔ)研發(fā)的投入之多。然而目前中國(guó)企業(yè)仍處于OLED生產(chǎn)的第2梯隊(duì)，落后于第一梯隊(duì)的三星、LG等韓國(guó)企業(yè)。其中，三星電子株式會(huì)社從2005年即投產(chǎn)FOLED，迄今已有10余年的生產(chǎn)工藝相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，截至2016年，以三星、LG為代表的韓廠(chǎng)幾乎占據(jù)了全部OLED領(lǐng)域的產(chǎn)能。2017年5月，京東方與全球OLED材料主要供應(yīng)商日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社宣布合作；同期，京東方在成都投產(chǎn)第6代FOLED面板生產(chǎn)線(xiàn)，標(biāo)志著該公司已具備大規(guī)模生產(chǎn)柔性AMOLED屏幕的能力。該生產(chǎn)線(xiàn)的投產(chǎn)拉開(kāi)了中國(guó)企業(yè)打破了韓國(guó)企業(yè)的壟斷地位的序幕，可以預(yù)期，到2020年，中國(guó)大陸將會(huì)成為除韓國(guó)以外FOLED 產(chǎn)能最大的地區(qū)。

圖6顯示了排名前10位的申請(qǐng)人已結(jié)案專(zhuān)利申請(qǐng)的狀態(tài)，通過(guò)該狀態(tài)能夠了解專(zhuān)利有效狀況，從而反映出企業(yè)的創(chuàng)新能力和產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于京東方、華星光電等企業(yè)在近2年的專(zhuān)利申請(qǐng)量大幅上升，截至目前的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，其中相當(dāng)一部分申請(qǐng)尚處于未結(jié)案狀態(tài)，不過(guò)，僅京東方一家企業(yè)的授權(quán)量就有50件之多，這也從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)企業(yè)在FOLED領(lǐng)域的研發(fā)能力。反觀(guān)韓國(guó)的三星、LG等企業(yè)，其近年來(lái)的申請(qǐng)量雖然不大，但卻占據(jù)了相當(dāng)一部分有效的核心專(zhuān)利，加上其成熟的生產(chǎn)線(xiàn)和多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，仍然在FOLED的量產(chǎn)上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。目前，F(xiàn)OLED領(lǐng)域正處于爆發(fā)前夕，我國(guó)企業(yè)已具備較為成熟的生產(chǎn)能力，但如何突破基礎(chǔ)材料、核心專(zhuān)利等技術(shù)壁壘，仍需要不斷探索和創(chuàng)新。

5.京東方在FOLED顯示器領(lǐng)域的重點(diǎn)專(zhuān)利技術(shù)

由于京東方與其他申請(qǐng)人相比，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量占比較大，并且從生產(chǎn)能力來(lái)看，其也是國(guó)內(nèi)排名首位的OLED面板供應(yīng)商，因此，以下單獨(dú)分析京東方的重點(diǎn)專(zhuān)利技術(shù)。

京東方公司在FOLED顯示器領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚，但其非常重視專(zhuān)利布局，不僅在柔性顯示基板及其封裝、柔性顯示裝置及其控制等基礎(chǔ)研究方面取得了重要成果，最近還將研究熱點(diǎn)集中于可實(shí)現(xiàn)智能控制的柔性顯示裝置，這為未來(lái)的柔性顯示器發(fā)展方向提供了更多可能。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述對(duì)FOLED顯示器技術(shù)領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的分析，筆者得出如下結(jié)論：

①由于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于FOLED顯示器的大量需求，近10年國(guó)內(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域的研發(fā)熱情顯著高于起步較早的韓國(guó)三星、LG等企業(yè)；

②申請(qǐng)人主要為研發(fā)資金雄厚的OLED面板供應(yīng)商，而國(guó)內(nèi)大學(xué)、科研院所和個(gè)人申請(qǐng)數(shù)量很少，研究方向也較為單一，缺乏專(zhuān)利整體布局；

③國(guó)內(nèi)企業(yè)中京東方在專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量上絕對(duì)領(lǐng)先，并且其中相當(dāng)一部份為已授權(quán)專(zhuān)利，在技術(shù)領(lǐng)域方面也實(shí)現(xiàn)了良好的專(zhuān)利布局。

目前，韓國(guó)企業(yè)在技術(shù)和產(chǎn)能方面仍存在明顯優(yōu)勢(shì)，我國(guó)大陸企業(yè)仍處于產(chǎn)能爬坡和良率提升的基礎(chǔ)階段，除了要快速度過(guò)這一階段外，我國(guó)企業(yè)還應(yīng)著力解決核心生產(chǎn)設(shè)備和OLED生產(chǎn)原料受制于他國(guó)的局面。在FOLED顯示器領(lǐng)域即將爆發(fā)的關(guān)鍵期，我國(guó)企業(yè)應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇，不斷加大研發(fā)力度，重視專(zhuān)利分析，制定合理的知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，爭(zhēng)取早日突破專(zhuān)利技術(shù)壁壘。

致謝：第二作者對(duì)本文的貢獻(xiàn)等同第一作者。

參考文獻(xiàn)

[1] 段煉，張粲，張國(guó)輝.柔性O(shè)LED制備及性能[J].中國(guó)科技論文，2010，5（4）：287-290.

[2] 文尚勝，李?lèi)?ài)源，文斐，等.柔性有機(jī)電致發(fā)光器件的研究進(jìn)展[J].量子電子學(xué)報(bào)，2007，24（6）：663-671.