望眼欲“穿”透明显示技术解析

PDP透明显示技术

PDP制造工艺和结构相对简单，不需要类似TFT的驱动电路，因此PDP透明显示技术被认为适合制造大尺寸透明显示板。当然，同样需要把传统PDP面板中不透明的部分替换。这些不透明的部分主要是障壁层、荧光粉层和电极。2011年，韩国大田科技院研究出一种PDP透明显示屏，采用二氧化硅溶胶凝胶层作为绝缘层。这种绝缘层成本低，并且能够增加基板的透明度，原因是去除了会降低透明度的微孔，另外其介电常数处于空气和玻璃基板之间。

该PDP透明显示屏使用SU-8光刻胶制作障壁。这种障壁是透明的，而且可以在低温下通过光刻工艺制作。研究者还增加了一个二氧化硅层来保护光刻胶障壁不会被等离子损坏。障壁透明度接近88%，而整个显示面板的透明度接近63%，足以让人看到面板后面的物体，而且该面板可由传统驱动电路进行驱动。2012年，研究人员对这种PDP透明显示屏作了进一步改进，采用柔韧度更好的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）来制作前后基板。不过PET比玻璃更容易渗入水蒸气造成放电腔的气体污染，因此研究人员在PET膜上覆盖了多层有机及无机保护层。整个面板在可见光范围内的透明度达到57.5%，并且面板在弯曲一定的角度时仍可以工作，这又为柔性显示提供了新的思路和方向。

电致变色效果

肥皂泡透明显示屏

Jinha Lee展示的基于Kinect的透明显示交互系统非常令人期待。

其他透明显示技术

以上介绍的透明显示技术，主要都是在室内、橱窗或随身设备等小尺度的应用方面取得的进展。那么室外的显示能不能实现透明？答案是有可能的。2011年，研究人员开发出一种利用电致变色材料制作的透明显示面板。该面板中的电致变色层首先由单分散的聚苯乙烯微球颗粒通过乳化剂的共聚作用合成。随后这些胶状粒子堆积形成胶态晶体，后将电致变色材料普鲁士蓝填充到胶态晶体层的间隙中。这种电致变色层施加不同的电压会显示不同的颜色，例如3.5V时为绿色，1V时为蓝色，-3V时为红色。当电压施加到-4V时，面板变成了透明。同时，这种面板能够有效阻挡太阳光中80%～95%的热辐射波段即长波段光线和远红外光线。因此这种面板在巨幅广告牌上有着不错的应用前景。

此外，还有一种很非主流的透明显示技术。2012年，日本东京大学、筑波大学和美国卡内基-梅隆大学的研究人员用两种胶状液体的混合液制作出了一种超薄且柔软的就像肥皂泡的显示屏。这种肥皂泡膜的平均厚度仅为0.7微米。通过超声波撞击薄膜，可以改变肥皂泡显示屏上投影影像的纹理，让不同的图像表现出不同的质感。同时，还可以改变超声波频率来改变投射到它上面影像的透明度。超声波与超薄膜的组合，可以形成更真实、鲜明、生动的画面。如果把几个肥皂泡屏幕组合在一起，还能有立体甚至全息投影的效果。

那么，它的强度如何？由于采用了特殊胶质，即使有硬物从中间穿过，薄膜也不会破。这种屏幕一旦成熟，肯定能受到艺术家们的青睐。当然，用于博物馆展示也很有前途。

透明显示技术应用场景

关于透明显示技术，目前是显示领域的一个研究热点。我们说得这么热闹，好像透明显示很快就能大举进入我们的生活并将传统显示取而代之了。其实不然，透明显示基本上不会对我们日常应用的传统显示设备构成威胁。原因很简单，透明显示屏既然要透明，那么亮度、对比度、色彩饱和度等参数就必然受到影响，电影迷们首先就不会接受。当然不排除未来会有显示效果和专业显示器一样的透明显示屏，但那毕竟是未来。所以，透明显示屏的应用主要集中在两点：交互和展示。

交互是具有科幻色彩的了。看过《阿凡达》等大片之后多半都会对上面那种几乎不受任何空间限制的人机对话方式印象深刻。生活在现实中的MIT实验室设计师Jinha Lee也对外展示过一种全新的人机交互体验，那就是借助透明屏幕，我们的手可以穿过屏幕，“抓住”屏幕里面的东西。整套系统，相当于是加载于传统PC上面的一个增强现实的控制系统，目前基于微软的Kinect体感系统来实现，但是未来应该可以进一步小型化、迷你化。它能让我们直接用手去操作屏幕中显示的东西。例如，屏幕中是文档，那么我们可以用手去检索它们，进行文档的打开、关闭、排序等操作；或者屏幕中是一款格斗游戏，那么我们直接用手与游戏中的角色斗殴；又或者说，你打算网购一块手表，但不知道适不适合自己，那么你可以直接通过屏幕“戴”在手上试试……

三星提交的透明显示触控专利中，关于正反面操作的演示。

手机上的交互同样也是一个重点应用领域。前不久三星提交了一份专利申请，专利对透明手机屏幕提供了一份全新的解决方案：正反两面均可触摸的全透明屏幕。根据三星的介绍，这种全透明手机可以在正反两面实现各自不同的操作，比如触摸背部可打开一个文件夹，并实现内容预览功能；还允许更多信息弹出，比如照片、笔记等。而对屏幕前方的操作则如同现在的智能手机能实现的功能，比如打电话、发信息、看视频等功能。这就不可避免地遇到一个问题：要实现手机的整体透明，其他零部件如何隐藏？对于功能机而言，电池等零部件倒是可以藏在键盘后面，智能机则不行。三星的解决方案是采用一种可替换玻璃，这种玻璃内含液晶分子。通过电流刺激液晶分子能够显示内容，而当手机断电后，分子位置会随机分布，并呈现出乳白色的外观，看上去给人透明的感觉。

透明显示屏如果用于橱窗进行展示，同样激动人心。用于办公橱窗时他们能够显示新闻、时间、天气甚至微博；在商店他们也能显示特别制作的f lash广告，同时还能使顾客看到橱窗内部的商品；而在居家环境里，可以用来显示菜谱、亲子互动、视频连线等等。

丰田正在研究如何把未来汽车的车窗做成透明触摸屏。对于车主而言，前车窗的屏幕应该可以实时显示车速、车距、油耗、导航等信息。对于孩子来说，侧面车窗采用这种技术后更像是一个有趣的画板，你可以放大车窗外看到的事物，查询信息，还能在上面画画，就跟现在的平板电脑一样。丰田称这一理念为“Window to the World（通向世界的窗口）”。当然，让汽车玻璃显示一些基本信息，这种技术现在已经实现，但并非应用的是透明显示技术，而只是将车载HUD的各类信息实时投影到汽车的前挡风玻璃上。这种融合了透明显示和增强现实的，并带有科幻色彩的HUD成为了一些豪车的卖点及亮点。例如沃尔沃S80配套车道偏离系统、宝马X5配套车道偏离预警和HUD抬头显示系统、宝马745配套被动式夜视系统、奔驰E350车道偏离预警和主动夜视系统、雷克萨斯S460和E350视觉和雷达结合防撞系统以及英菲尼迪车道偏离警报系统等等。但丰田的这种概念车窗，无疑更加具有互动性。

写在后

透明显示技术和传统显示绝非是不共戴天的冤家，而应该是齐心协力让生活更加便利。虽然透明显示在技术上还有很多难题需要解决，在应用环境上也有很多困难要克服。但是，透明显示技术未来的发展前景非常乐观。它突破常规，增添了产品的趣味性，带给人们前所未有的便利和视觉冲击，在一些创意设计、展示和互动领域开展了新的发展方向。此外，由于透明显示屏可利用普通的环境光满足背光需求，极大降低了能耗，充分体现了“低碳环保、绿色节能”的理念。