柔性顯示屏的普及正推動顯示技術(shù)向可彎曲、可卷曲方向演進(jìn)，但柔性基底與剛性光電傳感器的材料特性差異，導(dǎo)致顯示屏在彎曲過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中、層間剝離等問題。本文聚焦光電傳感器在柔性顯示屏中的應(yīng)力補償技術(shù)，從材料選擇與封裝工藝兩個維度解析其實現(xiàn)路徑。

一、材料選擇：柔性基底與傳感材料的協(xié)同優(yōu)化

柔性顯示屏的應(yīng)力補償需從材料層面解決剛?cè)岵黄ヅ鋯栴}。以聚酰亞胺（PI）為代表的柔性基底材料，因其耐高溫（>400℃）、低熱膨脹系數(shù)（CTE≈20ppm/℃）的特性，成為柔性O(shè)LED顯示的主流基底。然而，PI的水蒸氣透過率（WVTR）高達(dá)10?3 g/m2·day，需通過多層薄膜封裝（TFE）技術(shù)提升阻隔性能。例如，在PI基板上交替沉積SiO?/Si?N?無機層與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）有機層，可將WVTR降低至10?? g/m2·day以下，同時通過應(yīng)力釋放孔設(shè)計緩解膜層應(yīng)力。

光電傳感器材料需兼顧柔韌性與傳感性能。石墨烯因其高載流子遷移率（>200,000 cm2/V·s）和優(yōu)異的機械延展性（斷裂應(yīng)變>20%），成為柔性光電傳感器的理想敏感材料。例如，采用三維石墨烯泡沫制備的應(yīng)變傳感器，在0-30%應(yīng)變范圍內(nèi)可實現(xiàn)線性響應(yīng)，且通過軟件補償算法可修正應(yīng)力松弛現(xiàn)象，確保長期監(jiān)測的準(zhǔn)確性。此外，碳納米管（CNT）與導(dǎo)電聚合物的復(fù)合材料，通過構(gòu)建導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)壓力傳感，其靈敏度可達(dá)10 kPa?1，適用于柔性觸控場景。

二、封裝工藝：應(yīng)力緩沖與結(jié)構(gòu)強化的平衡

柔性顯示屏的封裝工藝需解決兩大矛盾：一是水氧阻隔與柔韌性的平衡，二是彎曲應(yīng)力與結(jié)構(gòu)完整性的沖突。以多層TFE技術(shù)為例，其通過“無機-有機-無機”三明治結(jié)構(gòu)實現(xiàn)阻隔與柔韌的協(xié)同：第一層無機層（如SiN?）提供基礎(chǔ)阻隔，有機層（如PMMA）緩沖彎曲應(yīng)力，第二層無機層增強整體致密性。實驗表明，采用倒梯形過孔設(shè)計的TFE結(jié)構(gòu)，可在彎曲半徑5mm的條件下實現(xiàn)10萬次彎折無裂紋，較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)壽命提升3倍。

針對光電傳感器與柔性基底的集成，應(yīng)力補償需從結(jié)構(gòu)設(shè)計入手。例如，在傳感器與PI基底之間引入聚二甲基硅氧烷（PDMS）緩沖層，利用其低模量（≈1 MPa）特性分散應(yīng)力。某卷曲屏顯示裝置中，通過在傳感器陣列下方設(shè)置0.2mm厚PDMS層，使彎曲半徑10mm時的最大應(yīng)力從85 MPa降至32 MPa，有效避免傳感器脫落。此外，采用銦鎵鋅氧化物（IGZO）制備的薄膜晶體管（TFT），其遷移率（≈10 cm2/V·s）較非晶硅提升20倍，且可通過低溫工藝（<350℃）與柔性基底兼容，減少熱應(yīng)力對傳感器的影響。

三、技術(shù)演進(jìn)：智能補償與自修復(fù)材料的融合

隨著柔性顯示向高分辨率、大曲率方向發(fā)展，應(yīng)力補償技術(shù)正從被動防護(hù)轉(zhuǎn)向主動調(diào)控。OPPO提出的動態(tài)應(yīng)力補償專利，通過預(yù)測顯示屏彎折時的目標(biāo)應(yīng)力，向目標(biāo)層輸出激勵信號以產(chǎn)生對應(yīng)彎折應(yīng)力，使實際應(yīng)力接近理想值。該方案在實驗室測試中，將彎折狀態(tài)下的顯示均勻性誤差從0.15°降至0.03°，顯著提升用戶體驗。

未來，自修復(fù)材料的應(yīng)用將進(jìn)一步突破應(yīng)力補償?shù)臉O限。例如，含微膠囊的聚氨酯封裝層，在裂紋擴展時釋放修復(fù)劑實現(xiàn)自愈合，可使TFE結(jié)構(gòu)的壽命提升至百萬次彎折。結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)可實時分析傳感器數(shù)據(jù)并調(diào)整補償參數(shù)，形成“感知-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)控制，為柔性顯示技術(shù)的商業(yè)化落地提供關(guān)鍵支撐。

光電傳感器在柔性顯示屏中的應(yīng)力補償，是材料科學(xué)與封裝工藝的深度融合。從石墨烯傳感器的柔性化設(shè)計，到多層TFE的應(yīng)力緩沖結(jié)構(gòu)，再到動態(tài)補償算法的智能調(diào)控，每一項技術(shù)突破都在推動柔性顯示向更可靠、更耐用的方向演進(jìn)。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及，柔性顯示設(shè)備將在可穿戴、車載顯示等領(lǐng)域展現(xiàn)更大價值，而應(yīng)力補償技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，將成為這一進(jìn)程的核心驅(qū)動力。