高透過率透明液晶顯示器的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

薛群波

摘 要：透明液晶顯示器的發(fā)展和使用，給當(dāng)前普通顯示器市場(chǎng)帶來相當(dāng)大的沖擊。當(dāng)前普通顯示器在使用時(shí)，顯示器后置光源的功率一般比較大，這主要是為了在降低后置光源的情況下，使顯示器達(dá)到高透過率的作用。彩膜樣品實(shí)驗(yàn)是研究白坐標(biāo)、色度域和透過率之間的關(guān)系，以此來確定透明液晶顯示器與彩膜樣品類型之間的關(guān)系，找到提高顯示器透過率的方法。

關(guān)鍵詞：透明液晶顯示器；高透明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)開發(fā)

中圖分類號(hào)：TN873 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、前言

近年來，隨著科技進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高透明液晶顯示器逐漸展現(xiàn)出越來越重要的市場(chǎng)地位。其在未來市場(chǎng)對(duì)于高透明液晶顯示器的需求將會(huì)逐漸被擴(kuò)大至其他的領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。針對(duì)于目前市場(chǎng)使用眾多顯示器的后置光源功率都普遍偏大的情況，在降低后置光源功率的情況下，不改變甚至是提高液晶顯示器的透過率將是一個(gè)重要的問題，也是之后科技發(fā)展的一個(gè)新的技術(shù)領(lǐng)域，非常具有研究價(jià)值。

二、透明液晶顯示器特點(diǎn)和市場(chǎng)研究概述

當(dāng)前社會(huì)中，對(duì)于透明液晶顯示器的使用主要集中在需要表現(xiàn)顯示器背后的陳設(shè)之時(shí)，透明液晶顯示器被使用的主要原因在于透明液晶顯示器具有一定的透過性，能通過顯示器對(duì)顯示器背后物品和陳設(shè)情況等有一定的了解，因此這種透明液晶顯示器經(jīng)常被使用于車窗設(shè)計(jì)和商店修建裝飾等作用。

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，并且隨著當(dāng)前包裝設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變，為了更大程度上滿足市場(chǎng)的具體化要求，社會(huì)對(duì)透明液晶顯示器的需求不斷增加，甚至在未來透明液晶顯示器也會(huì)被應(yīng)用到資訊信息的展示提示方面、廣告展示和公共場(chǎng)合等使用。據(jù)美國市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)針對(duì)透明液晶顯示器和市場(chǎng)需求等進(jìn)行調(diào)研，從其得出的報(bào)告中可以看出，在之后的十年時(shí)間，將是透明液晶顯示技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，在這一時(shí)期，社會(huì)和市場(chǎng)對(duì)于透明液晶顯示技術(shù)的需求將會(huì)大幅提升，是透明液晶技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期。

隨著透明液晶顯示技術(shù)不斷被需要，透明液晶顯示器的生產(chǎn)需求也日益見長，透明液晶顯示器與現(xiàn)在使用的液晶顯示器相比，透明是其最出色的、最直接的特點(diǎn)，透明度的高低反應(yīng)到人腦中的信息是不同的，而顯示器背后的物體的暗亮程度是決定人腦對(duì)于物體清晰度感受最直觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并且也因?yàn)橥该饕壕э@示器還具有成本低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此不難看出透明液晶顯示器在之后的二十年發(fā)展期中，將會(huì)成為市場(chǎng)主導(dǎo)占領(lǐng)的有力競(jìng)爭者。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1 實(shí)驗(yàn)原理

透明液晶顯示器主要是由高清液晶顯示屏、顯示器系統(tǒng)控制以及系統(tǒng)后置光源等三部分組成，通過將展示物至于顯示器后方，觀察者通過站在顯示器前方對(duì)展示物進(jìn)行觀察，控制系統(tǒng)控制后置光源發(fā)出光線，通過光路傳送和顯示器到達(dá)觀察者的眼中，從而讓觀察者看到顯示器后方的展示物，從而產(chǎn)生透明的展示作用。因此對(duì)于觀察者對(duì)于展示物認(rèn)識(shí)的清晰程度主要取決于后置光源進(jìn)入觀察者眼睛光線的數(shù)量的多少，光線多，則感受透明度高，因此后置光源的功率是決定顯示器透明度高低的決定性因素。

因?yàn)檫M(jìn)入觀察者眼睛光線的多少直接決定了顯示器的透明度，但是從后置光源位置發(fā)出光線，中間穿過大量的阻礙物達(dá)到觀察者的眼睛，需要一定的時(shí)間，并且在光線傳輸過程中，由于光的偏振作用等，光線穿過相關(guān)物體時(shí)，出出現(xiàn)一定程度的光損失，因此為了改善透明液晶顯示器的透明程度，因此本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是通過改善高彩膜的透過率來改善顯示器的透明度。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和數(shù)據(jù)分析

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)改善透明液晶顯示器的透明度，選擇其中影響較大的光源種類和高彩膜種類兩種指標(biāo)來找到改善透明液晶顯示器的透明度的合適的方法。全程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)搭配LED光源，后置光源設(shè)置統(tǒng)一設(shè)置為白色，分別測(cè)試紅色、綠色、藍(lán)色、白色等四種亮度下的透明液晶顯示器的透明度；對(duì)于高彩膜種類的選擇使用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是設(shè)置10%NTSC、45%NTSC和72%NTSC等三種面板來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)試透明液晶顯示器的透明度，最后得出結(jié)論。

（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

使用SR-3分光輻射度計(jì)對(duì)10%NTSC、45%NTSC和72%NTSC彩色透明液晶面板進(jìn)行光學(xué)測(cè)量，三種測(cè)試保證在統(tǒng)一測(cè)試條件下發(fā)生，保持后置光源搭配一致，測(cè)定三種面板分別的透過率。

從圖1～圖3中展示出的10%NTSC、45%NTSC和72%NTSC的色度圖進(jìn)行分析，可以看出，上述三種面板的色度圖中顯示，綠色色坐標(biāo)基本上保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的水平，因此在上述三種不同的條件下，觀察者的人眼都能對(duì)顯示器背后的展示物呈綠色的狀態(tài)保持有效顯示和觀察，從72%到45%到10%，紅色和藍(lán)色的色坐標(biāo)逐漸展現(xiàn)出向內(nèi)收縮的狀態(tài)，而三張圖上的白坐標(biāo)的位置基本上不出現(xiàn)變化，在三種不同條件下保護(hù)穩(wěn)定，并且保證滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。

表1中展示出的色度域和透過率的對(duì)應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)出色度域和透過率之間呈現(xiàn)呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，色度域降低，透過率呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，而色度域的變化和差異性主要是由彩膜決定，因此要提高透明液晶顯示器的透過率可以通過降低彩膜的色度域的方式來完成。

結(jié)語

由以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，要提高和改善透明液晶顯示器的透過率，可以通過降低彩膜的色度域來達(dá)到目的。在測(cè)試的過程中，要保證后置光源的使用的一致性，搭載LED白色光源，保證色度白坐標(biāo)保持在穩(wěn)定的狀態(tài)。由色度域和透過率測(cè)定值之間的關(guān)系中體現(xiàn)出，當(dāng)色度域在45%NTSC的水平時(shí)，白光透過率是10%，而當(dāng)采用10%NTSC水平時(shí)，白光的透過率達(dá)到15%的數(shù)值，能夠體現(xiàn)出更好的透明效果，到達(dá)改善透明液晶顯示器的透明度作用。

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