趙志遠 郭云龍 劉云圻

在安徽合肥舉辦的2025世界制造業大會上，展出了一款動態彎折柔性屏。 韓蘇原攝(影像中國)

柔性屏制造示意圖。 圖為中國科學院化學研究所提供

柔性顯示創意圖。 圖為中國科學院化學研究所提供

近年來，顯示技術加速從“剛性”向“柔性”升級。柔性顯示憑借“能屈能伸”的特性，越來越多地應用于消費電子、商業空間、智能交互等領域。近日，中國科學院化學研究所研究團隊成功制備出高性能可拉伸高分子發光二極管(PLED)，其光電性能和機械穩定性顯著提升；不久前，韓國LG顯示公司也展示了其可拉伸顯示屏原型，可實現約53%的拉伸變形。一系列突破性進展，正為柔性顯示的快速發展奠定重要基礎。

從可折疊手機到彎曲屏手環，從車載柔性屏幕到大屏戶外廣告，柔性顯示憑借可彎曲、超輕薄、高對比度等特性，突破傳統屏幕的物理限制，創造出邊緣彎曲、整屏彎曲、折疊與卷曲等新形態。它推動相關產品朝著“萬物皆顯示”的愿景邁進，正在重塑人機交互的邊界，催生規模巨大的新一代產業集群。

柔性屏是如何“煉”成的

柔性屏絕非簡單地將傳統玻璃屏“掰彎”，要實現這一功能可謂“牽一發而動全身”。它像一個由基底、電子元器件、封裝薄膜和蓋板等構成的多層“彩虹蛋糕”，當“蛋糕”的每一層都具有柔性后才能實現整體的彎曲和折疊，同時要確保屏幕的顯示效果和耐用性。這就需要柔性基底材料、核心電子元器件、結構設計和柔性封裝技術等多個領域的協同創新。

首先是柔性基底材料。因為屏幕制作過程中存在多種高溫及酸堿環境，基底就需要薄而柔軟、耐高溫抗腐蝕的高分子材料。目前常用的高分子基底材料包括聚酰亞胺和聚酯材料，可以薄至0.1毫米，能承受高溫工藝并經受上萬次折疊不變形。

其次是核心電子元器件，包括薄膜晶體管(TFT)和有機發光二極管(OLED)。它們依賴于高性能的電子材料，如氧化物半導體、有機半導體和導電金屬/高分子材料等。這些關鍵材料像一支合作默契的團隊：氧化物半導體像電流的“快速傳遞員”，確保電流在屏幕中迅速流動，使得顯示屏響應快速、顯示清晰流暢；有機半導體具有“自發光的魔法”，能夠自發光，無需背光源，讓屏幕更加明亮、節能并能適應彎曲與折疊；導電金屬則是“電流的高速公路”，確保電流在各個部分之間暢通無阻。同時，在這些元器件之間還需采用“島橋結構”設計，每個元器件就像一座小島，通過彈性結構連接，形成一個靈活的網絡。在屏幕彎曲時，這些元器件能夠有效釋放形變產生的壓力和應力，以保持顯示屏的完整性和功能性。

最后是封裝技術。這是保護柔性顯示屏免受外界環境(如氧氣和水汽)影響的關鍵。理想的封裝材料需要具備輕薄、柔韌的特性，同時提供優異的防潮、防氧化能力，以保護顯示屏內部的有機元器件不受損害。為此科研人員開發出多層復合封裝，甚至探索自修復涂層，使柔性屏在保持柔性的同時大幅延長壽命。

應用場景拓展至多領域

目前，柔性顯示的全球市場規模持續擴大。據相關統計，2024年全球柔性有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)面板出貨達6.31億片，占手機屏幕市場的42%；預計到2031年，柔性顯示市場規模將超過1730億美元，年復合增長率高達34.3%。目前柔性顯示技術應用已逐步拓展至智能終端、可穿戴設備、汽車與交通、醫療健康以及公共服務等多個領域。

在智能終端領域，柔性顯示正持續豐富產品形態。2025年，華為公司發布全球首款三折疊筆記本，展開后屏幕可達18英寸，可實現大屏辦公與便攜收納輕松切換。三星公司正在研發的卷軸屏手機，屏幕可由常規尺寸拉伸至12.4英寸，將拓展“手機—平板”的跨界體驗。相比早期曲面與折疊屏幕，新一代柔性智能設備在尺寸、分辨率與耐用性上全面躍升。

在可穿戴設備領域，柔性屏讓產品更貼膚、功能更多樣。2020年，華米科技與京東方聯合推出彎曲屏手環，采用環繞手腕的弧形屏幕，讓健康、運動數據一屏盡覽。未來，可伸縮顯示屏還有望嵌入智能衣物，實現健康數據實時可視化。從“只能讀數”到“全面交互”，柔性屏正在不斷提升佩戴舒適度與信息承載量。

在汽車與交通領域，柔性顯示正在重塑人車交互界面。2022年，奔馳VISION EQXX概念車發布，配備47.5英寸一體化柔性OLED中控屏，分辨率更高、功耗更低。寶馬、奧迪等也在高端車型配備柔性OLED儀表盤和娛樂屏，實現動態顯示與個性化交互。京東方自2020年起量產車載柔性屏幕，并與蔚來、小鵬等車企合作。相比傳統液晶顯示，新一代車載柔性屏尺寸更大、能效更優，且可按場景彎曲。

在醫療健康領域，柔性顯示正向臨床與家庭場景落地。日本印刷公司曾展出搭載柔性屏的健康貼片，可實時顯示心率、血氧等參數。2021年，京東方推出柔性可穿戴醫療終端，對接遠程監測平臺，數據即時可視。近年來，便攜超聲設備也引入柔性OLED，影像更清晰，能耗更低，方便醫生移動查房。當前，柔性醫療顯示屏在清晰度、便攜性與可靠性上均有明顯進步。

在公共服務領域，柔性顯示開始大范圍走進公共空間。新一代大尺寸柔性OLED屏在亮度、壽命和耐彎折性能方面均優于早期液晶顯示屏，公交站、商場櫥窗、展覽展臺正逐漸成為柔性顯示的新“畫布”。這些大尺寸柔性OLED屏可以貼合墻面和立柱，打造沉浸式廣告。2024年，巴黎奧運會場館采用柔性透明顯示屏，用于賽事信息播報與互動導覽。

本征柔性有望帶來新突破

當前，主流柔性屏仍依賴外部結構實現形變，不可避免地面臨拉伸、扭曲易碎和顯示分辨率損失等挑戰。隨著智能家居、物聯網、虛擬現實等新興技術的發展，對顯示器件的柔性與穩定性也提出了更高要求。新型本征柔性材料的開發，有望有效解決這些難題。

所謂“本征柔性”，是指從材料和器件內部實現的根本性柔性，通過材料的分子結構和器件的微觀設計，使屏幕本身具備承受形變的能力，而不是依靠外部結構實現彎折。科研人員通過引入新型材料體系，不斷提升柔性顯示的機械強度與耐久性。2022年，美國斯坦福大學鮑哲南團隊開發出一種由發光聚合物纖維和聚氨酯基質構成的本征柔性OLED，發光強度達7450坎德拉每平方米(cd/m2)，最大應變達到100%，展現出良好的穩定性與可拉伸性。此次，中國科學院化學研究所研究團隊提出了一種創新策略：通過將微晶彈性體引入發光聚合物基質，成功制備出高性能的本征可拉伸PLED器件。

目前，本征柔性顯示仍處在材料驗證階段，尚未實現大規模應用。在高彈性自愈合襯底、電極以及柔性封裝材料等關鍵環節，本征柔性的開發依然面臨巨大挑戰，需要跨學科持續攻關與產業鏈共同發力。

本征柔性的意義，不僅在于提升耐用性和穩定性，更在于開辟新的應用場景。隨著與人工智能、物聯網、大數據分析等技術進一步深度融合，本征柔性顯示將提供更加個性化、智能化的使用體驗。例如，在本征柔性顯示中嵌入傳感器與AI算法，可實現實時數據分析與自適應交互，推動真正的“人機共生”。也就是說，未來的屏幕不僅能夠彎曲、拉伸，還可適應不同形態的設備，如可穿戴設備、智能家居等，并根據用戶需求和環境變化，實時調整顯示內容和布局。這種從“人適應設備”轉向“設備適應人”的變化，是柔性顯示技術的核心魅力，激發了對未來更多創新產品的期待。

(作者單位為中國科學院化學研究所，劉云圻為中國科學院院士)

《 人民日報 》( 2025年12月01日 15 版)