韩国科学技术研究院(KAIST)于7月8日公布了一项可拉伸显示技术,KAIST电气电子工学部Seung Hyup Yoo(유승협)教授团队与东国大学Hanul Moon(문한얼)教授合作,开发出一种在拉伸状态下可保持文字和图像原始形状的可拉伸显示平台,论文已于6月10日发表在《Nature Communications》上。

传统可拉伸显示器的做法是在可拉伸基底上直接形成发光装置,但当屏幕在一个方向被拉伸时,基底会在垂直方向收缩,导致屏幕上的文字和图像被压扁或变形,此前业界引入了负泊松比(auxetic)结构来解决这一问题:这种结构在被拉伸时宽度和长度会同时增大,而非一方向膨胀、另一方向收缩。但传统负泊松比设计在展开时会将扭转变形传导至基底,屏幕上的文字和图像仍然会出现扭曲,仅能维持屏幕整体的水平/垂直比例。
KAIST团队提出了新的结构设计,不再将负泊松比框架与可拉伸基底进行整体粘合,而是通过精确计算,仅在需要支撑的特定点位进行选择性连接。传统方式中,负泊松比单元胞展开时产生的旋转运动会引起局部基底变形,同时基底也会限制旋转、削弱负泊松比性能,形成双向制约。新平台中,各区域以原始位置为基准向外均匀移动,不仅屏幕整体比例,连文字和图形等小区域也能保持原始形态,研究团队还引入了"各向同性膨胀因子"(isotropic expansion factor)作为量化图像畸变的统计指标,对膨胀均匀性进行了定量评估。
验证实验中,研究团队在刻有文字和图案的基底上水平和垂直方向反复拉伸,传统方式中图案出现局部变形,新平台中文字和图像形态稳定保持,在平台上集成LED阵列后,水平和垂直方向各拉伸15%,电流和屏幕亮度保持稳定;反复拉伸15%后亮度衰减低于2%。

论文指出,未来将该平台与可拉伸发光材料结合,可实现用户自由拉伸或根据佩戴环境变形时仍保持画质的下一代可拉伸显示器,该技术有望应用于可穿戴设备、电子皮肤、医疗生物传感器、软体机器人以及汽车和飞机的曲面显示屏等场景。












