揭开动态形状变换的智能手机尺寸OLED面板与内置扬声器的神秘面纱——同时保持超薄的灵活性。
POSTECH（浦项科技大学）的研究团队开发了世界上第一款智能手机类型的OLED面板，它可以自由变换形状，并同时作为扬声器工作——所有这些都不会牺牲其超薄、灵活的特性。这项开创性研究由电气工程系的崔秀锡教授领导，博士候选人朴智妍、申俊赫、洪仁表、韩相贤及南承敏博士共同完成，研究成果发表在Springer Nature的国际期刊《npj Flexible Electronics》的2023年3月在线版上。
克服当前柔性显示器的局限性
随着显示行业迅速向柔性技术发展——可弯曲的、可折叠的、可卷曲的和可拉伸的——大多数实现仍然依赖于机械结构，如铰链、滑动装置或电动臂。虽然这些可以调节形状，但也导致厚度增加、重量增加以及形式设计受限。这些缺点对于智能手机和可穿戴电子设备而言尤为严重，因为紧凑性和优雅性至关重要。
此外，为了沉浸式用户体验，当前设备通常需要独立的扬声器模块，从而进一步增加了设备的复杂性和体积。形状适应性与音频功能的结合一直是一个重大挑战——直到现在。以可弯曲显示器为例。虽然它们可以调整屏幕曲率以改善观看沉浸感和减少失真，但大多数当前设计，如在MWC 2024上展示的，都是通过机械强迫的U形弯曲来实现变化的。它们的灵活性有限，并且仍然依赖外部组件来实现移动和声音输出。
POSTECH的突破：形状变换与声音集成
为了克服这些限制，POSTECH研究团队提出了一种基于专用超薄压电聚合物驱动器的新颖解决方案。当集成到柔性OLED面板中时，该驱动器能够电动驱动形状变换成多种复杂形态——不仅包括凹曲线，还包括凸曲线、S形、倒S形和波浪状配置，这些形状可以动态响应，几乎像是运动中的显示器。
关键是，这种变形完全通过电信号实现，没有任何机械铰链、齿轮或外部电动机。OLED显示器保持其标志性的薄、软和轻的特性，实现了新的机械自由度，而没有任何物理负担。
更令人印象深刻的是，相同的驱动器还可以在高频电信号的响应下产生振动，使得OLED面板能够作为扬声器工作。这意味着显示表面本身发出声音，完全不需要传统的扬声器硬件。
崔教授说：“这是第一项将自由形状变换与内置声音输出相结合的技术，且不依赖外部组件。”他说：“我们保留了OLED所有已知的特性——薄、灵活和轻，扩展了其在复杂和动态形状变换及附加声音发射方面的功能。”
在真实OLED面板上演示
研究团队成功地在实际智能手机规模的OLED面板上实现了这项技术。该面板在多种几何形状之间展示了可靠的、可逆的形状变换和清晰的声音生成——同时保持紧凑、灵活和薄型。
这一第一且一体化的解决方案与当前的商业显示器形成鲜明对比。例如，LG在CES 2025获奖的5K 2K可弯曲显示器仍依赖于电动结构支撑，而三星在MWC 2024展示的AI增强OLED，尽管令人印象深刻，但并未将音频集成到显示表面本身，并且仍然将传统的笨重扬声器与可弯曲OLED通过结构支撑结合在一起。POSTECH的方法独特地融合了机械适应性和声学输出——完全嵌入OLED结构中。因此，在智能手机的小巧尺寸中实现了保持超薄灵活性。
对下一代设备的影响
这一创新为新一代智能、形状自适应、音频响应显示器奠定了基础，适用于多个行业。潜在应用范围从可变形移动显示器、沉浸式汽车仪表盘和视听可穿戴设备，到具有互动和表现表面的软机器人。
此研究得到了韩国贸易、工业与能源部（技术创新计划）、LG Display-POSTECH孵化合作项目以及国家研究基金会的BK21 FOUR项目的支持。
