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1、透明显示技术第1页，本讲稿共16页壹壹贰贰叁叁肆肆伍伍LCD 透明显示技术透明显示技术OLED 透明显示技术透明显示技术PDP 透明显示技术透明显示技术其他透明显示技术其他透明显示技术应用范围应用范围第2页，本讲稿共16页LCD 透明显示技术透明显示技术 2010 年日本夏普公司的年日本夏普公司的一个实验小组发表了一种利一个实验小组发表了一种利用网状聚合物液晶制作的用网状聚合物液晶制作的 60 inch 的透明显示板。相对于的透明显示板。相对于分散聚合物液晶而言，网状分散聚合物液晶而言，网状聚合物液晶的优点是其可以聚合物液晶的优点是其可以用用 TFT 有源矩阵进行驱动且有源矩阵进行驱动且所需要
2、的驱动电压较低。所需要的驱动电压较低。这种透明显示板有两个工作这种透明显示板有两个工作模式模式:黑白模式及彩色模式。黑白模式及彩色模式。第3页，本讲稿共16页黑黑白白模模式式透明态透明态散射态散射态第4页，本讲稿共16页彩色图像彩色图像采用投影的方法将彩色图案投影到显示屏上，如图采用投影的方法将彩色图案投影到显示屏上，如图 第5页，本讲稿共16页 对于液晶显示技术来说，由于液晶的特性，实现对于液晶显示技术来说，由于液晶的特性，实现透明显示并不困难，透明度也比较高。但是，传统的透明显示并不困难，透明度也比较高。但是，传统的背光源无法在液晶透明显示板中使用。对于这个问题背光源无法在液晶透明显示板中
3、使用。对于这个问题，有以下，有以下 2 种解决办法种解决办法:(1)依靠外界光依靠外界光(包括自然光或使用投影仪等包括自然光或使用投影仪等)进行显示进行显示;(2)将光源置于面板的边侧，辅以导光板。将光源置于面板的边侧，辅以导光板。第6页，本讲稿共16页OLED 透明显示技术透明显示技术有机电致发光显示有机电致发光显示(OLED)是自是自 20 世纪中期发展起来的一种世纪中期发展起来的一种新型显示技术，其原理是通过正负载流子注入有机半导体薄新型显示技术，其原理是通过正负载流子注入有机半导体薄膜后复合产生可见光。与膜后复合产生可见光。与LCD 相比，相比，OLED 具有全固态、主动具有全固态、主
4、动发光、高亮度、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、工发光、高亮度、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、工作温度范围宽等诸多优点，加上其器件结构很适合作为透明作温度范围宽等诸多优点，加上其器件结构很适合作为透明显示面板，因此目前基于显示面板，因此目前基于 OLED 的透明显示技术发展十分迅的透明显示技术发展十分迅速，是研究的热点。速，是研究的热点。第7页，本讲稿共16页有有源源驱驱动动有有机机电电致致发发光光显显示示(AMOLED)顶部发射型顶部发射型底部发射型底部发射型顶部底部同时顶部底部同时发射型发射型器器件件电电极极结结构构使用反射型阴极电极和透明的阳极电极，以使用反射型阴极电极和透明的
5、阳极电极，以增加增加 发发 光光 效效 率率 和和 器器 件件 的的 稳稳 定定 性。性。使用半透明的阴极电极和反射型阳极电极，使用半透明的阴极电极和反射型阳极电极，这样使光线能从顶部发出这样使光线能从顶部发出能够解决能够解决 TFT 阵列带来的低开口率问题，但仍阵列带来的低开口率问题，但仍需要使用圆偏振片以增加对比度需要使用圆偏振片以增加对比度使用半透明的阴极电极和透明的阳使用半透明的阴极电极和透明的阳极电极使光线能够从顶部和底部两极电极使光线能够从顶部和底部两面同时发出面同时发出第8页，本讲稿共16页待待解解决决问问题题面板的透明度面板的透明度面板的稳定性面板的稳定性改变电极结构，使用透明
6、材料制作改变电极结构，使用透明材料制作电极电极改变电极排布，增加透射窗口面积改变电极排布，增加透射窗口面积第9页，本讲稿共16页改变电极结构实现透明显示的改变电极结构实现透明显示的 OLED 透明显示技术透明显示技术 2010 年，韩国大田的一个氧化物电子研究小组提出了一种新型结构年，韩国大田的一个氧化物电子研究小组提出了一种新型结构，将，将 AMOLED 面板的透明度提高了面板的透明度提高了 80%。该面板使用底部发射型结构，。该面板使用底部发射型结构，为了使光线都从底部发射而增加面板的亮度，需要增加阴极电极的反射为了使光线都从底部发射而增加面板的亮度，需要增加阴极电极的反射率，但同时也会造
7、成面板透明度下降。因此，除了电极结构的优化，该率，但同时也会造成面板透明度下降。因此，除了电极结构的优化，该实验小组还使用了透明消气剂和新型防反光涂层技术来提高面板的透明实验小组还使用了透明消气剂和新型防反光涂层技术来提高面板的透明度。透明消气剂不仅可以消除玻璃与玻璃盖间隙中的空气从而提高面板度。透明消气剂不仅可以消除玻璃与玻璃盖间隙中的空气从而提高面板透明度，同时也将面板的抗压强度提透明度，同时也将面板的抗压强度提升了升了 50%。增加面板透明度的另一个。增加面板透明度的另一个措施是降低玻璃的反光率。由于反射措施是降低玻璃的反光率。由于反射的原因，普通玻璃的透明度为的原因，普通玻璃的透明度为
8、 92%左左右。该实验小组使用了防反光涂层技右。该实验小组使用了防反光涂层技术来减少反射，这种技术利用玻璃与术来减少反射，这种技术利用玻璃与空气的光学匹配，将玻璃的透明度提空气的光学匹配，将玻璃的透明度提高到了高到了 98%。第10页，本讲稿共16页改变电极排布实现改变电极排布实现 OLED 透明显示技术透明显示技术2010 年年 SID 会议上会议上 Jinkoo Chung 等人提出了一种基于底部等人提出了一种基于底部发射的透明显示发射的透明显示 OLED 技术。这种透明显示技术。这种透明显示 AMOLED 屏在屏在底部显示图像，而在背面通过透射窗口观察图像。其面板底部显示图像，而在背面通
9、过透射窗口观察图像。其面板像素排布如图像素排布如图 与这种技术类似的与这种技术类似的还有还有 Young W Song 等人在等人在SID 会议上提会议上提出的一种基于低温多出的一种基于低温多晶硅的透明显示晶硅的透明显示OLED 屏。屏。第11页，本讲稿共16页PDP 透明显示技术透明显示技术 PDP 制造工艺和装置结构相对简单，不需要像其他显示技术制造工艺和装置结构相对简单，不需要像其他显示技术一样由一样由 TFT 驱动电路，因此驱动电路，因此 PDP 透明显示技术被认为是最适合制透明显示技术被认为是最适合制作大尺寸透明显示板的一种透明显示技术，对其的研究也十分火作大尺寸透明显示板的一种透明
10、显示技术，对其的研究也十分火热。热。2011 年，韩国大年，韩国大田科学技术院研究出田科学技术院研究出一种一种 PDP透明显示屏，透明显示屏，使用了透明度很好的使用了透明度很好的二氧化硅溶胶凝胶层二氧化硅溶胶凝胶层作为绝缘层和作为绝缘层和SU8 光刻胶制作的障壁。光刻胶制作的障壁。这块显示屏可以由传统驱动电路进行驱动，不过这块显示屏不这块显示屏可以由传统驱动电路进行驱动，不过这块显示屏不含荧光粉，后续工作将致力于透明荧光粉的研究。含荧光粉，后续工作将致力于透明荧光粉的研究。第12页，本讲稿共16页 2012 年，年，Cheol Jang，Kukjoo Kim 等人又对上述等人又对上述PDP 透
11、明显透明显示屏做了进一步改进，采用柔韧度更好的聚对苯二甲酸乙二醇示屏做了进一步改进，采用柔韧度更好的聚对苯二甲酸乙二醇酯酯(PET)来制作来制作 PDP 的前后基板。这的前后基板。这 种种 壁壁 障障 的的 透透 明明 度度 可可 以以 达到达到915%。整个面板在可见光范围内的透明度达到了。整个面板在可见光范围内的透明度达到了 57 5%。同时，由于采用了。同时，由于采用了 PET 作为基板，使得显示屏可以弯曲一定作为基板，使得显示屏可以弯曲一定的角度仍然可以工作。的角度仍然可以工作。第13页，本讲稿共16页其他透明显示技术其他透明显示技术 2011 年开发出一种利用电致变色材料制作的透明显
12、示屏。研究显示该电致变色年开发出一种利用电致变色材料制作的透明显示屏。研究显示该电致变色屏可以阻挡屏可以阻挡 80%95%的热辐射，因此这种柔性透明装置在与建筑结合的显示的热辐射，因此这种柔性透明装置在与建筑结合的显示领域有十分广阔的前景。领域有十分广阔的前景。2012 年，日本东京大学、筑波大学与美国卡内基梅隆大学研究人员共同研制年，日本东京大学、筑波大学与美国卡内基梅隆大学研究人员共同研制出肥皂泡显示屏。这种肥皂泡显示屏可以帮助艺术家展示作品，也可以用于博出肥皂泡显示屏。这种肥皂泡显示屏可以帮助艺术家展示作品，也可以用于博物馆。物馆。第14页，本讲稿共16页应用范围应用范围 透明显示具有广阔的应用范围，可作为公共信息显透明显示具有广阔的应用范围，可作为公共信息显示的终端，用在百货陈列窗、冰箱门透视、汽车前风示的终端，用在百货陈列窗、冰箱门透视、汽车前风挡玻璃、自动售货机等各个领域，具有展示、互动、挡玻璃、自动售货机等各个领域，具有展示、互动、广告等协同效果广告等协同效果;在军用领域，车辆、飞机驾驶员以及在军用领域，车辆、飞机驾驶员以及单兵作战时的命令传达、战场观察、地形查看、夜视单兵作战时的命令传达、战场观察、地形查看、夜视系统显示等，都有透明显示技术的应用空间系统显示等，都有透明显示技术的应用空间第15页，本讲稿共16页第16页，本讲稿共16页