一张电子纸，阳光之下，文字仍能清晰可见；一面柔性屏，翻折之后，屏幕依旧高清显示，这是最近记者在中山大学电子与信息工程学院杨柏儒教授团队采访时看到的场景。近年来，该团队的多项重要科技成果在企业中转化为一件件生活中触手可及的商品。从华为的折叠屏手机，到TCL、京东方、奥翼电子等企业的各类高清显示产品，都有杨柏儒团队的重要科研贡献。
“十三年来，我亲眼见证和亲身参与了我们国家的显示产业从落后、跟跑到弯道超车的全过程。”杨柏儒告诉记者，如今，团队正探索将柔性电子纸等技术应用于具身智能等领域，不断用顶尖柔性显示科技引领新质生产力。
从黑白到彩色：电子纸的进阶路
杨柏儒告诉记者，在光电显示领域，他最先关注的是电子纸。电子纸技术最早可追溯至1973年，科学家发现，通过电子技术，可以驱动墨水在两层玻璃中间流动且不发生团聚，从而呈现字体。1998年，麻省理工学院大三学生卡密斯基在做本科毕业设计时，提出利用微型胶囊包裹墨水，通过给胶囊施加不同电压，让胶囊内的白色墨水朝上或黑色墨水朝上，直到这时，电子纸技术才真正获得应用。
电子纸内的各个微型胶囊在电压控制下开启各种排列组合，各种图案与文字便跃然“纸”上。随着科技迭代，电子纸也从黑白变为彩色，科学家发明了在微胶囊内电驱动控制RGB三原色的方法，由此混出所有颜色。
电子纸还发展出微杯成像方法，“这两种方法都是为了避免粒子的过度移动，原理是一样的，仅是实现方法不一样。”杨柏儒说。
杨柏儒：
光电显示领域的顶尖科学家，在中山大学任教。他是国际信息显示学会会士（SIDFellow）、国际信息显示学会2025年的大会主席（GeneralChair）和2018年柔性显示技术委员会主席，同时担任华为、京东方、TCL等著名企业的科技顾问。全世界仅5至6名光电显示领域的科学家能获得国际信息显示学会会士的荣誉，这是科学界对他在显示领域20多年辛苦耕耘的高度肯定。
柔性电子纸
世界首张30英寸柔性主动式矩阵大屏电子纸广州造
2012年，杨柏儒加入中山大学，并主持了《柔性电子纸关键材料及制备技术研究》《32英寸8K×4K超高分辨率专业显示器关键技术研发》两项国家高技术研究发展计划（863计划）的课题。据介绍，柔性显示在当时难度极大，“在硬屏上做电子纸比较容易，但在柔性屏上做电子纸会下垂，特别是大面积柔性屏下，要保证屏幕每个像素的均匀性非常难。”
2017年，经过5年的辛苦研发，杨柏儒团队与广州奥翼电子科技股份有限公司（OED）合作研制出世界首张30英寸柔性主动式矩阵大屏电子纸。后者已成功将电子纸技术转化为批量生产的产品，其电子纸显示器主要应用于电子阅读器、电子货架标签、智能物联网及其他相关低功耗显示领域。
此后，团队又在高清显示柔性屏领域实现众多突破，先后取得30多项国内外专利。很快，这些成果便应用在华为、京东方、TCL等企业的生产端，助力国产高清显示产业实现弯道“超车”。
杨柏儒团队研发的荧光电泳粒子用于动态防伪显示器。
柔性电子纸“72变”
柔性电子纸有众多优势和应用场景。相较其他光电显示方式，柔性电子纸的优势主要有：超低电耗、持续显示不耗电（电子纸一直显示同一图片时，不用驱动墨水，因此不耗电）；柔软轻薄，拥有类纸质感；阳光下可视；超广视角；舒适护眼无蓝光。
公交站牌、货架标签
电子纸目前已大量应用在公交站牌、货架标签上，用以显示公交线路和商品价格等信息；同时还被大量应用于电子书阅读，减少屏幕蓝光对视力的伤害。
可渐变车窗
团队将电子纸设计成可渐变车窗。当车内需要遮阳或保持私密性时，电子纸可以呈现黑色。当希望空间明亮时，只需对车窗按下按钮，电子纸玻璃就可以变透明。
杨柏儒团队研发的彩色透明电子纸窗。
透明贴肤手表
团队还将柔性电子纸做成一块非常贴肤舒适的手表，这块手表可呈现透明态和反射态两种状态。“这块手表既可以是一块透明的手表，也可以生成各种字体。在国际信息显示学会的年会会场上跟大家交流时，大家很震惊，因为这个机理在国际上很少有人研究。”杨柏儒说。
可机洗电子纸穿戴器件
团队在电子纸墨水中加入新型材料，让电子纸既可以反射又可以发光，实现电子纸在室内幽暗场合的使用。
更具突破性的是，团队利用柔性电子纸具有可拉伸的性能，将电子纸制成纤维，使之可以穿在人或机器人身上，甚至可以放进洗衣机里洗，“这些年来，我们一直在做这些探索性的新东西，然后布局更新的专利，以服务产业发展。”
具身智能应用：
未来机器人靠它读懂人类情绪
显示技术已深入生活的方方面面。在大面积显示屏上可以做非常多的传感器，这些传感器将是机器人、物联网等设备的端口，可以用于获得和传输大量数据。
“目前，我们看到的很多机器人都面无表情，你根本不知道它在想什么，我们希望把柔性显示屏做成可穿戴设备，让机器人有表情，更好地跟人类互动。”杨柏儒说，“柔性显示还可以应用于汽车表面。比如，在紧急情况下，我们可以让一辆车呈现红色，或在车身上显示‘紧急’等字样，帮助车辆顺利通行。”
柔性电子纸的前沿应用同样广泛，杨柏儒介绍：“因为低功耗、可形变、在阳光下可视等特性，柔性电子纸非常适合物联网显示的特性，因而可以被大量应用在AIoT（人工智能物联网）领域，让物联网更加智能和高效。”
杨柏儒认为，未来显示屏将成为人类与人工智能进行交互的重要窗口，“你在看显示屏的时候，其实显示屏也在看你，比如当你看到某个电影剧情，开始哽咽、流泪，AI可以通过显示屏学习你的情绪，知道这个桥段会让你哭出来，那个桥段会让你很生气。当这些数据量足够大的时候，AI就可以自己拍出一部电影。”
使用柔性屏的折叠手机。
折叠屏里的中国“智”造
杨柏儒团队在柔性屏的科研领域也有众多贡献。近十多年来，在杨柏儒和国内各个学科背景科研人员共同努力下，我国柔性屏占据了全球领先位置。
相较传统硬屏手机，柔性屏可弯折，轻薄便携，对比度更高、色彩表现更鲜艳，能够呈现出更加逼真的图像效果。此外，柔性屏通常采用电容触控技术，这种技术能够检测手指与屏幕之间的微小电容变化，从而实现更高灵敏度的触控。“如今，柔性屏可以加载非常多的功能，如在屏幕的任意位置都可以进行指纹辨识。屏幕可以加载非常多的传感器和摄像头，让人机交互更智能。”杨柏儒手持一台华为折叠屏手机向记者展示，“这台折叠屏手机，无论是柔性屏、芯片，还是操作系统，都是国产的。我曾担任华为折叠屏手机的首席顾问，2017年，我向华为宣讲折叠屏手机相较传统硬屏手机的优势，最终推动了折叠屏手机产业化。”
除了华为，杨柏儒的科研成果还应用于京东方的柔性智能液晶屏、TCL的印刷显示屏等产品上。中山大学非常支持团队开展产学研合作，杨柏儒也一直参与各个公司的横向项目。“我们参与了TCL开展的印刷显示技术联合攻关，让TCL像印报纸一样生产显示器；与京东方开展柔性液晶屏显示技术攻关，生产出具有窗户功能的柔性液晶屏。”
杨柏儒告诉记者：“在高清显示领域，这十多年我们步步为营。目前，我们正在闯其他国家不敢闯的‘无人区’，并变得越来越强。例如，京东方在柔性显示领域提出自主创新的水滴结构；TCL在印刷显示领域与全国高校联合攻关，实现了印刷显示的弯道超车。”
柔性显示技术应用于印刷显示。
大院大所谈创新
探索用AI技术生产显示屏
在杨柏儒所在的中山大学光电材料与技术国家重点实验室，团队正在研究利用AI技术生产显示屏。
杨柏儒表示，团队近年来一直致力于研究AI技术与显示技术的耦合，“我们在探索用AI指导显示屏的设计与制造。如今，我们生活的方方面面都已实现数字化、智能化，柔性显示屏可以贴在任何地方，随着Sora和AlphaGo的出现，机器的自我迭代得到论证，我们已可以让机器用人类的语言去感受、理解、推理和表达。而目前，AI在材料设计上已经可以做到光谱学的设计，有很多材料被‘算’出来，只是人类还没做出来。未来，AI可以做出这些材料，从而生产出性能更加优良的显示屏。只要我们把物理公式给它，把图给它，它就可以自己去学习，并最终做出显示屏。”
统筹编辑：梁倩薇、嵇沈玲
文、图/广州日报新花城记者：武威
海报丨郭俊航、崔素华
