全透明的屏幕上面顯示地圖、坐標(biāo)等信息，用手輕輕一觸便可輕松操控……近年來，科幻電影中頻頻出現(xiàn)的透明顯示技術(shù)讓人大呼酷炫，從《阿凡達(dá)》到《復(fù)仇者聯(lián)盟2》，不論是顯示器、操作平臺還是頭盔，透明顯示終端都讓人眼前一亮。目前想要達(dá)到這種神奇的效果，還要突破多少難題？透明顯示是否會成為主流趨勢？中山大學(xué)理工院的裴艷麗副教授認(rèn)為，不遠(yuǎn)的將來，類似的透明顯示技術(shù)會很快出現(xiàn)在生活中。
作為一種研發(fā)新方向，透明顯示為什么會受到追捧？中山大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院的裴艷麗副教授告訴記者，首先從感官上說，透明顯示更加酷炫，充滿科技感，其次它帶來很多便利：走路時(shí)玩手機(jī)，可以通過透明屏幕看到路面情況，避免摔倒；由于科技朝著智能化方向發(fā)展，如果所有玻璃面板都可以變成操作臺，則節(jié)省很大空間。就像微軟宣傳視頻中設(shè)想的那樣，一位女士在出租車中，可以透過車窗看到途經(jīng)重要建筑物的介紹—一切皆可成為電腦。除此之外，我們還能穿過透明屏幕，“抓住”屏幕里面的東西，從而帶來一種全新的人機(jī)交互體驗(yàn)。
2013年，曾展示過一款全透明概念手機(jī)，連兩顆小小的電池也透明了，只剩下 SIM 卡、SD 卡、攝像頭以及麥克風(fēng)等部件。盡管這一概念手機(jī)沒能成功投入市場，但它帶來的轟動(dòng)效應(yīng)無疑是對“透明顯示”的肯定。
日前，加拿大蒙特利爾理工學(xué)院的物理學(xué)家教授Kashyap和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到一種方法，將傳感器直接嵌入玻璃內(nèi)部，他們聲稱類似技術(shù)一年之內(nèi)就可投入生產(chǎn)。Kashyap教授說：“傳統(tǒng)觸控屏設(shè)備最大的缺陷是傳感器與顯示屏玻璃必須分開安裝，以iPhone為例，它的觸控傳感器位于屏幕下方，這種結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)真正的透明效果。”由于玻璃本身具有高透明度和廣泛應(yīng)用的特點(diǎn)，因此傳感器跟顯示屏玻璃的結(jié)合將極大突破“透明瓶頸”。
這種新技術(shù)用途廣泛，除了手機(jī)、平板等便攜設(shè)備，它還能用在桌面設(shè)備中，創(chuàng)造出類似于《鋼鐵俠》、《阿凡達(dá)》電影里那樣完全透明的顯示屏。Kashyap教授認(rèn)為，這套技術(shù)有可能在一年之內(nèi)被集成到手機(jī)里面。
已實(shí)現(xiàn)的透明顯示技術(shù)
透明冰箱:通過智能菜單，用戶可直觀地規(guī)劃食物存儲量、保存周期等，屏幕可同步顯示出冰箱中不同食物的重量和保存時(shí)間，并且提示用戶及時(shí)處理保存時(shí)間較長的食物。
HTD-01透明顯示屏：最大的特點(diǎn)在于它只顯示來自某一特定角度的圖像，而忽略其他角度的光線，即使是在環(huán)境光線很亮的地方，也能顯示非常明亮、清晰。假如你把一臺沒開機(jī)的HTD-01顯示器放在桌子上，其屏幕是完全透明的，如果沒有注意扁平白色底座的話，那就是分分鐘撞上去的節(jié)奏。網(wǎng)購手表時(shí)，用戶可以將手伸到屏幕后方，將手表直接“戴”在手腕上測試效果。
商品展示柜：顯示器屏幕上可以一邊顯示宣傳廣告，又不妨礙顧客透過玻璃看里面的產(chǎn)品。加上觸控系統(tǒng)后，顧客還可以在屏幕上左右滑動(dòng)，以便360度旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品，看得更全面。汽車廠商將汽車模型放在展示柜中，玻璃上顯示工作中的機(jī)械臂，通過外部影像與內(nèi)部車模實(shí)物虛擬交互，便可演繹汽車生產(chǎn)線的組裝流程。
便利店櫥窗：將整個(gè)販賣機(jī)當(dāng)做一個(gè)空杯子。
看著玄乎 原理并不復(fù)雜
透明顯示看著很玄乎，原理其實(shí)并不復(fù)雜，目前讓屏幕變透明的實(shí)現(xiàn)方式主要有三種：
1.沿用傳統(tǒng)的液晶屏幕，將彩色濾光片的像素分離，盡量提高無彩部分的透明度。但這種方式在輕薄設(shè)備中很難實(shí)現(xiàn)，畫面亮度不夠，方法也較為復(fù)雜；
2.利用投影儀將圖像投射到反光膜上，如果圖像是2D，則呈現(xiàn)平面效果，好比目前的商品展示柜，一般是箱體結(jié)構(gòu)，也可以是汽車的擋風(fēng)玻璃。如果投射3D立體影像，即是“全息顯示”，一般應(yīng)用于產(chǎn)品展示、舞臺表演以及各種博物館當(dāng)中。投影儀只能在較暗的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，且需要大功率電流，耗能高，可適應(yīng)性也較差；
3.采用OLED顯示，OLED有自發(fā)光特性，有電流就會發(fā)光，因此不用考慮光源的問題。只要解決控制面板本身的透明度就行。但它是有機(jī)合成材料，壽命較短。
裴副教授指出，目前看來OLED透明顯示具有較強(qiáng)的潛力，而集中研發(fā)力量也非常強(qiáng)悍，她研究的基于透明氧化物半導(dǎo)體材料的集成電路正是這一方向。“只要將不透明的硅基集成電路的各個(gè)單元逐個(gè)用透明元器件來代替，包括透明的晶體管、透明的傳感器、透明的互聯(lián)線路等，結(jié)合OLED透明發(fā)光器件，完整的透明顯示器很快就能實(shí)現(xiàn)。”電影中還經(jīng)常出現(xiàn)一種透明卡片，一張小卡片就是一個(gè)電腦，可以隨手放進(jìn)上衣口袋，對于這種設(shè)想，目前的技術(shù)暫時(shí)還不能實(shí)現(xiàn)。“由于集成電路這塊還不能做到透明化，因此目前的透明顯示屏大部分還是會保留邊框。但如果透明電路發(fā)展到一定程度，達(dá)到完全透明化，基本上就有幾分類似電影中的效果了。”裴副教授說。
噱頭還是科技？
截至目前，透明顯示作為一種科技概念遭到追捧，各家公司也紛紛推出自己的概念機(jī)。但這一技術(shù)離民用生活還有多遠(yuǎn)？
裴副教授認(rèn)為，從企業(yè)的角度來講，推出概念產(chǎn)品是為了提前占領(lǐng)市場，獲得市場認(rèn)可，同時(shí)也推動(dòng)技術(shù)的更新?lián)Q代，但概念機(jī)的出現(xiàn)并不代表透明顯示技術(shù)到達(dá)一定的成熟度。“OLED顯示技術(shù)近幾年異軍突起，大有搶占LCD市場之勢，未來一旦OLED材料壽命問題解決，其發(fā)展將會更加快速。同時(shí)，以氧化物半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的透明電子元器件的出現(xiàn)和發(fā)展，勢必使OLED全透明顯示日趨成熟。”
在軍用領(lǐng)域，透明顯示也具有優(yōu)秀的效果，如車輛、飛機(jī)駕駛員以及單兵作戰(zhàn)時(shí)的命令傳達(dá)、戰(zhàn)場觀察、地形查看、夜視系統(tǒng)顯示等。傳統(tǒng)的顯示產(chǎn)品在上述領(lǐng)域?qū)o法和透明顯示技術(shù)相競爭。
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