可弯曲 OLED 显示屏采用 PVDF 技术，可兼作扬声器

在科技领域，柔性电子产品有望成为改变游戏规则的创新。 这不仅适用于目前面临高成本和耐用性问题挑战的可折叠手机，还适用于可卷曲显示器和可穿戴设备、智能纺织品、诊断工具、药物输送系统和健康监测中的应用。

因此，柔性电子产品因其重量轻、可塑性而展现出变革的可能性，这使得它们能够添加新功能并改变各个行业产品的功能。 

这些柔性电子产品超越了传统刚性电子产品的可能性，传统刚性电子产品无法适应复杂的形状，主要用于平面应用。 

传统电子产品缺乏灵活性，这意味着设计自由度很低。这排除了复杂和非传统设备，而且其刚性特性也会带来损坏问题。

当然，柔性电子产品通过高度适应随机形状的曲面或变形表面等柔性环境，为这些问题提供了解决方案。

此外，人机交互中对有机用户界面（OUI）的需求也在增加。柔性显示器在用户和设备之间传递信息方面发挥着关键作用。

因此，我们看到变形显示器作为下一代显示技术的崛起。 

可折叠 OLED 显示屏的进展

现在，让我们来看看可弯曲 OLED 显示器领域的一些关键发展。 柔性 OLED 使用柔性基板。然而，第一代柔性 OLED 并不是真正柔性的。制造商确实可以弯曲显示屏，但最终用户无法真正弯曲它。 

下一代柔性显示器可以折叠，目前各公司正在考虑推出具有成本效益的可滚动 OLED。 

虽然商业化进展缓慢，但研究人员正在取得很大进展。 回到几年前，即 2022 年，明尼苏达大学的研究人员 3D打印柔性OLED显示屏 目的是使低成本 OLED 显示器成为现实。

机械工程系教授、资深研究作者迈克尔·麦卡尔平 (Michael McAlpine) 指出：

“OLED 显示屏通常在大型、昂贵、超洁净的制造设施中生产。我们想看看我们能否将所有这些压缩，并在我们的桌面 3D 打印机上打印出 OLED 显示屏，该打印机是定制的，成本与特斯拉 Model S 差不多。”

这不是第一次尝试。该团队之前尝试过同样的方法，但面临层一致性的问题。这一次，研究人员通过结合两种不同的打印模式打印了六个设备层。使用 3D 打印机，该团队喷涂打印了活性层，同时挤压打印了电极、绝缘层、封装和互连层。

最终的设备是一个柔性 OLED 显示屏，在 2,000 次弯曲循环中显示出稳定的发射。

高度稳定、透明、防水且 柔性OLED也得到了发展 由韩国科学技术研究院电气工程学院的研究人员开发。为此，他们使用了 MXene 纳米技术，这是一种具有高光学透射率和电导率的二维材料。

基于 MXene 的 RGB OLED 亮度超过 1,000 cd/m2，这意味着即使在阳光下也可以用肉眼察觉到。同时，基于 MXene 的红色 OLED 具有柔性，在低曲率下可承受 1,000 次循环，待机存储寿命为 2,000 小时，待机运行寿命为 1,500 小时。

“通过制作矩阵型MXene OLED并显示简单的字母和形状，我们为MXene在透明显示领域的应用奠定了基础。”

– 博士候选人 So Yeong Jeong。

除了为 MXene 在电气设备中的应用提供指导外，研究人员还希望它能够应用于 在其他需要柔性和透明显示器的领域，如汽车和功能性服装。

去年夏天，一组电气工程师 克服了分辨率下降的挑战¹ 在可弯曲的屏幕上弯曲时。

问题出现的原因是，当设备弯曲时，像素之间的空间会变宽，从而露出暗缝，导致分辨率下降。为了解决这个问题，研究人员添加了超薄 OLED，只有当设备弯曲时才能看到。这样做将正常拉伸期间的几何填充因子提高到 97%。

为此，该团队制作了一种极薄的 OLED，通过四轴拉伸（指材料同时在四个方向上拉伸）附着在结构上，以实现精确、无变形的对准。它的一部分通过“折叠”被隐藏起来，拉伸后逐渐浮出表面。 

几个月前，密歇根大学的研究人员 开发出柔性显示屏 灵感来自可以存储和显示隐藏图像的乌贼。该屏幕可应用于光线和电力有限的环境中，例如电子阅读器、条形码、贴纸和衣服。

与此同时，今年早些时候的研究表明 柔性 OLED 新型剥离工艺² 显示。新方法基于石墨烯，称为 GLLO 或石墨烯激光剥离。

这项突破是使用 GLLO 成功分离了 2.9 微米厚的超薄 PI 基板，没有造成任何机械损坏或留下任何碳残留物。此外，使用 GLLO 处理的 OLED 保留了其电气和机械性能，并承受了极端变形而不会出现功能退化。

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推动可折叠显示屏的商业化

虽然该领域的研究仍在进行中，但其中一些可折叠、可卷曲、可弯曲和可拉伸的显示器也开始取得商业成功。 

就在今年早些时候，三星 亮相 三星在 CES 2025 上展示了其新的柔性 OLED 显示屏解决方案。其中包括“全球首款 18.1 英寸可折叠”显示器，该公司将于今年开始量产。三星还在此次活动中为设备制造商展示了三款可卷曲或可滑动的显示器。

与此同时，三星 Galaxy Z Fold 6、谷歌 Pixel 9 Pro Fold、摩托罗拉 Razr Plus、OnePlus Open 和 Oppo Find N5 等可折叠手机是目前市场上最受欢迎的手机之一。

因此，通过利用灵活性，可变形显示器可以最大限度地提高用户的便利性，并强调轻薄、紧凑的设计。 

扬声器、传感器和执行器等元素也被集成到这些显示器中，以进一步增强用户交互体验并提供有效的信息传递。

然而，加入声音功能需要额外的组件，这会使设计变得复杂。因此，可变形显示器仍然面临机械实现（电线和铰链）等挑战。 

例如，现有技术直接对显示面板施加力以促使其弯曲，从而提供更宽的视野，减少失真，并通过曲面屏幕的按需变化来增强用户沉浸感。 除了通过电线连接或物理折叠显示面板来将平面屏幕变成可弯曲的显示屏之外，通常还需要额外的机械实施例来缠绕电线或推动面板。 

然而，这些设备既坚硬又笨重。这意味着厚度增加、灵活性降低，并且变形成各种形状的能力有限。因此，需要克服重大的技术限制，才能实现未来可以灵活、便携、紧凑地变形成各种形状的显示器。

这就需要进行研究来增强显示面板的柔韧性并扭曲形状而不影响整体柔韧性。

一项新研究实现了这一目标——一种多功能柔性 OLED 显示屏，可以弯曲成动态形状并发出声音，所有这一切都通过单个集成信号完成。这是借助一种采用 PVDF（聚偏氟乙烯）和应变工程的新型致动器结构实现的，无需笨重的铰链或外部扬声器。

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超薄、可变形 OLED 面板，内置扬声器

浦项科技大学（POSTECH）的研究人员开发出了世界上第一款可以自由变换形状的有机发光二极管（OLED）面板。 

除了变形之外，它还具有扬声器的功能，而且实现这一功能的同时也保留了智能手机型 OLED 面板的超薄、柔性特性。

通过这一成果，研究人员克服了将形状适应性和音频功能整合到一个设备中的挑战。

这项研究得到了韩国贸易、工业和能源部、LG Display-POSTECH 孵化合作项目和韩国国家研究基金会的支持， 发表在Nature上.³ 它详细介绍了他们消除 需要外部组件来实现运动和声音输出。

新解决方案基于专门的超薄压电聚合物致动器。这些设备利用压电效应将电能转换为机械运动，反之亦然，并利用聚偏氟乙烯 (PVDF) 等材料实现灵活性。

当集成到显示面板中时，由 40 微米厚的 PVDF 薄膜制成的执行器能够通过快速驱动和振动发出声音并实现复杂的形状变换。该团队在 PVDF 上使用非对称应变工程，通过电信号实现变形。

通过电驱动的形状转变可以实现多种复杂的形状，包括凹形、凸形、S 形、反 S 形和波浪形配置，其响应方式类似于运动中的显示器。

这里的关键点是变形完全通过电信号获得。因此，不需要外部马达、齿轮或铰链。 

由于不需要任何机械部件，OLED 显示屏保持了其独特的柔软、轻薄和轻量的设计。

有趣的是，这种执行器在暴露于高频电信号时也会产生振动，从而使显示器可以用作扬声器。据领导这项研究的电气工程系教授 Su Seok Choi 介绍：

“这是第一项将自由形状变形和内置声音输出结合到单个超薄 OLED 面板中的技术，无需外部组件。我们保留了 OLED 的所有特点——薄、灵活、轻便——并将其功能扩展到一个全新的方向，即复杂而动态的形状变形，并增加声音发射。”

该技术还已在与智能手机规模相当的真实 OLED 面板上成功测试。 当团队实施这项技术时，实用的 6 英寸 OLED 显示面板表现出可靠、可逆的不同几何形状变换和清晰的声音产生，同时保持纤薄、灵活和紧凑。

这款新显示器是市场上首款此类显示器。目前的商用显示器，如 LG 的 5K 2K 可弯曲显示器，仍然依赖于电动结构支撑。还有三星的 AI 增强型 OLED，它们没有将音频集成到显示器表面。

因此，POSTECH 研究人员的方法脱颖而出，独特地融合了机械适应性和声学输出，完全嵌入 OLED 结构本身，同时保持了与智能手机一样紧凑的尺寸所实现的超薄灵活性。 

这项突破有望为新一代可折叠智能手机和可变形可穿戴设备铺平道路，并可进一步推动多个行业打造智能沉浸式视听设备。 

该技术在柔性电子领域的初步利基应用可能会在3至5年内出现，随后会被更广泛的消费者所采用。

创新型公司

LG显示器有限公司 (LPL )

作为柔性和 OLED 显示技术的全球领导者，LG Display 正在积极探索下一代外形和多功能显示器。 

去年年底，这家韩国公司推出了可拉伸显示屏，其可拉伸度可达原始尺寸的 50%，为业内最高。有趣的是，屏幕可以扭曲、折叠和拉伸，而不会破裂或断裂。

这一突破是在 LG 科技园展示的，是韩国可拉伸显示器国家项目的一部分。

该原型的屏幕尺寸为 12 英寸，可拉伸至 18 英寸，同时保持高分辨率（每英寸 100 像素）和 RGB 颜色。这种可拉伸性是借助微型 LED 光源和特殊的硅基基板（与隐形眼镜中使用的相同）实现的。同时，即使在冲击和极端温度下，也能实现超过 10,000 次拉伸的耐用性。

在设计方面，该显示屏轻薄，可轻松贴合曲面。这使其在可穿戴设备、安全设备和汽车应用中具有很高的价值。

就公司财务状况而言，LG 的市值达 3 亿美元，目前股价为 3.02 美元，年初至今下跌 1.47%。其 EPS (TTM) 为 -1.89，市盈率 (TTM) 为 -1.59。

截至 31 年 2024 月 7,833 日的三个月期间，该公司报告的收入为 5.45 亿韩元（15 亿美元），较上一季度增长 6%，较 4 年第四季度增长 23%。与此同时，其营业利润为 83.1 亿韩元（58 万美元），而上一季度亏损 80.6 亿韩元。

此期间，净亏损为 839 亿韩元（580 亿美元），而 338 年第三季度净亏损 3 亿韩元，24 年第四季度净收入 50.5 亿韩元。

2024年全年收入为26.6万亿韩元（19亿美元），营业亏损为560.6亿韩元（390亿美元）。

营收同比增长25%主要得益于公司以OLED为核心的业务结构的加强，盈利能力方面，公司通过降低成本、提高运营效率，减少了经营亏损。

“尽管市场波动性比以往任何时候都大，但我们仍将重点放在继续提高业务绩效上，通过推进以 OLED 为中心的业务结构并通过密集的成本创新活动增强盈利能力。我们将通过进一步增强业务竞争力来扭转年度收益。”

– 首席财务官 Sung-hyun Kim

去年年底，该公司还宣布开发和部署一套新的人工智能系统，该系统可以实时收集和分析OLED生产过程数据。当系统在过程中遇到任何异常时，它会实时做出改变并找到解决方案。 

鉴于该公司的 OLED 面板涉及 140 多个子工序，该系统有望显著提高生产速度和准确性。据 LG Display 估计，新的 AI 系统每年将帮助其节省约 200 亿韩元（140 亿美元）。

与此同时，去年夏天，LG Display 的 OLED 显示器和电视也获得了 UL Solutions Eyesafe 认证，这证实了 LG Display 的说法，即其显示器确实减少了影响人体昼夜节律的蓝光发射。LG Display 首席技术官 Soo-young Yoon 表示：

“此次获得客观、可靠机构的认证，意味着我们为客户选择人性化显示器树立了新标准。LG Display 将继续通过不懈努力和创新，为客户提供差异化​​价值。”

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结语

显示器行业正在快速发展，柔性技术将成为下一个前沿。为了使显示器可折叠、可弯曲、可拉伸和可卷曲，目前大多数实现都依赖于机械结构，这种结构允许调整形状，但会牺牲设计。 

厚度和重量增加等缺点对于智能手机和可穿戴电子设备尤其具有限制性。沉浸式用户体验的需求进一步增加了设备的复杂性和体积。

在此背景下，研究人员开发出了一种轻巧、多功能的显示器，具有多形状可弯曲设计和集成声音功能。通过实现新的机械自由度水平而没有任何物理负担，这项研究解决了现有可弯曲显示器相关的技术挑战。

总体而言，创建具有集成声音功能和独特方法的可弯曲显示器有望改善人机交互，同时保持显示灵活性，最终增强用户体验。

点击此处了解旨在提高显示器寿命和性能的 PHOLED 技术。

参考研究：

1. ​Lee, D., Kim, S.-B., Kim, T., Choi, D., Sim, JH, Lee, W., Cho, H., Yang, J.-H., Kim, J., Hahn, S., Moon, H., & Yoo, S. (2024)。基于隐藏活动区域的可拉伸 OLED，可实现高填充因子和分辨率补偿。《自然通讯》，15，4349。 https://doi.org/10.1038/s41467-024-48396-w

2. Kang, S., Chang, J., Lim, J., Lee, J., Kim, J., Park, J., Cho, E., Choi, M., Kim, S., & Lee, H. (2024). 石墨烯激光剥离技术用于超薄显示器。《自然通讯》15，8288。 https://doi.org/10.1038/s41467-024-52661-3

3. Park, JY, Shin, JH, Hong, IP, Kim, S., Lee, H., Choi, Y., Kang, D., & Yoo, S. (2025). 使用柔性 OLED 执行器的非对称应变控制实现动态可弯曲显示器与声音集成。npj 柔性电子，9，24。 https://doi.org/10.1038/s41528-025-00396-6