Прозрачный дисплей - See-through display

А прозрачный дисплей представляет собой электронный дисплей, который позволяет пользователю видеть то, что отображается на стеклянном экране, но при этом видеть сквозь него.

Это технология, которая существует уже десять или два года, но только в 2019 году она была внедрена такими компаниями, как LG и подключаться к потребительским товарам, таким как портативные устройства, телевизоры и другие технологии, а также к таким строительным материалам, как стекло. Большинство компаний используют OLED технологии, но не все. LG, Prodisplay и taptl, например, используют обычные ЖК-дисплей технологии. LG также использует технологию OLED. [1][2] Samsung и Планарные системы ранее делали прозрачные OLED-дисплеи, но сняли их с производства в 2016 году.[3] LG и Prodisplay - единственные действующие производители прозрачных дисплеев. Prodisplay использовала технологии OLED и LCD, но больше не производит прозрачные дисплеи OLED.[4][5][6][7][8][9]

Эти экраны можно использовать для дополненная реальность, и другие приложения, такие как торговые дисплеи и более сложные компьютерные экраны.[10][11] Прозрачные дисплеи на основе технологии OLED или microLED могут отображаться черным цветом за счет добавления ЖК-дисплея, поскольку они не могут сделать это самостоятельно. Это связано с тем, что в OLED и микро-светодиодах выключенное состояние соответствует черному (или в данном случае прозрачному, поскольку черный фон отсутствует), а состояние включения соответствует белому; это потому, что пиксели OLED и microLED излучают собственный свет. Прозрачные ЖК-дисплеи не могут отображать белый цвет, потому что ЖК-пиксели не излучают собственный свет, а избирательно блокируют свет от белой подсветки, хотя теоретически это можно исправить, добавив прозрачный монохромный дисплей microLED или OLED. В ЖК-дисплеях это связано с тем, что в выключенном состоянии пиксели выключаются, позволяя свету от задней подсветки проходить сквозь них, в то время как во включенном состоянии пиксели включаются, блокируя свет. [12][13][14]

Исследователи Массачусетского технологического института работали над созданием недорогих прозрачных дисплеев с использованием наночастиц.[15] По состоянию на 2019 год исследования MIT коммерциализировала стартап-компания, Lux Labs, Inc.[16]

Как это устроено

Оптический сумматор для прозрачного дисплея

Существуют две основные технологии прозрачных дисплеев: ЖК-дисплей и светодиод. Технология LCD устарела, хотя прозрачные OLED-дисплеи становятся все более доступными. Обе технологии в значительной степени являются производными от обычных систем отображения, но в прозрачных дисплеях разница между поглощающей природой ЖК-дисплея и излучающей природой OLED придает им очень разный внешний вид. ЖК-системы накладывают узор затенения и цветов на фон, видимый через дисплей, в то время как системы OLED накладывают узор светящегося изображения на фон.

ЖК-дисплей

An ЖК-дисплей панель можно сделать «прозрачной» без приложенного напряжения, когда скрученный нематик ЖК-дисплей снабжен скрещенными поляризаторами. Обычные ЖК-дисплеи имеют относительно низкую эффективность передачи из-за использования поляризаторов, поэтому они имеют тенденцию казаться несколько тусклыми на фоне естественного света. В отличие от светодиодных прозрачных дисплеев, прозрачные ЖК-дисплеи не излучают собственный свет, а только модулируют входящий свет. ЖК-дисплеи, предназначенные специально для прозрачных дисплеев, обычно предназначены для повышения эффективности передачи. Небольшие прозрачные ЖК-дисплеи были коммерчески доступны в течение некоторого времени, но только недавно поставщики начали предлагать устройства с размерами, сопоставимыми с ЖК-телевизорами и дисплеями. В 2011 году Samsung выпустила специально разработанную 22-дюймовую панель с прозрачным дизайном. По состоянию на 2016 год их производили Samsung, LG и MMT, причем ряд поставщиков предлагал продукты на базе OEM-систем этих производителей. Альтернативный подход к коммерциализации этой технологии - предложить обычные системы отображения с задней подсветкой без системы задней подсветки. ЖК-дисплеи часто также требуют удаления слоя рассеивателя, чтобы приспособить их для использования в качестве прозрачных дисплеев.

Ключевым ограничением эффективности прозрачного ЖК-дисплея являются линейные поляризационные фильтры. Идеальный линейный поляризатор поглощает половину входящего неполяризованного света. В жидкокристаллических дисплеях свет должен проходить через два линейных поляризатора в скрещенной или параллельной конфигурации.

СВЕТОДИОД

Светодиодные экраны имеют два слоя стекла с обеих сторон набора адресных Светодиоды. Как неорганические, так и органические (OLED ) Для этого использовались светодиоды. Более гибкие (в прямом и переносном смысле) OLED вызвали больший интерес к этому приложению, хотя по состоянию на июль 2016 года единственный коммерческий производитель Samsung объявил о прекращении производства продукта.[17] ОСИДы состоят из излучающего и проводящего слоя. Электрические импульсы проходят через проводящий слой и создают свет в излучающем слое. Это отличается от ЖК-дисплеи в этом Светодиоды излучают собственный свет, который дает заметно иной визуальный эффект с прозрачным дисплеем. Узкий зазор между пикселями экрана, а также прозрачные катоды внутри позволяют экранам быть прозрачными. Известно, что в прошлом эти типы экранов были сложными и дорогими в производстве, но теперь они становятся все более распространенными по мере развития методов их производства.[18] Прозрачные OLED-дисплеи излучают собственный свет, но не могут отображать черный цвет; это можно решить путем добавления специального ЖК-слоя.

Пассивные прозрачные дисплеи

Исследователи Массачусетского технологического института разработали недорогую пассивную прозрачную систему отображения, в которой используются наночастицы.[19]

В отличие от прозрачных ЖК-дисплеев и OLED, для которых требуются встроенные электронные модули для обработки визуальных сигналов или излучения собственного света, пассивный прозрачный дисплей использует проектор в качестве внешнего источника света для проецирования изображений и видео на прозрачную среду, в которую встроены резонансные наночастицы, которые выборочно рассеивают проецируемое изображение. свет.[20] Такой подход устраняет недостатки, наблюдаемые у прозрачных ЖК-дисплеев и OLED, такие как высокая стоимость, сложность масштабирования по размеру и деликатное обслуживание.[21][22]

Исследование MIT коммерциализируется начинающей компанией, Lux Labs, Inc.[23]

Головные дисплеи

А Шлем виртуальной реальности проецирует изображения на прозрачный экран, позволяя пользователю видеть сквозь дисплей.[24]

Приложения

Дополненная реальность

Прозрачные экраны - это развивающийся рынок, у которых есть несколько потенциальных применений. Сотовые телефоны, таблетки и другие устройства начинают использовать эту технологию. Он имеет привлекательный внешний вид, но, что более важно, он также эффективен для дополненная реальность Приложения. Устройство может добавить изюминку тому, что находится за экраном. Например, если вы просматриваете улицу через планшет с прозрачным дисплеем, устройство может наложить на экран название улицы. Это могло быть похоже на Просмотр улиц Google, кроме как в реальном времени. Например, Гугл переводчик имеет функцию, которая позволяет пользователю направлять камеру на знак или писать на другом языке, и он автоматически отображает тот же вид, но с письмом на выбранном вами языке. Это возможно и с прозрачными дисплеями.

Устройство с прозрачным дисплеем будет иметь гораздо более высокое разрешение и будет отображать дополненную реальность гораздо более реалистично, чем видео. дополненная реальность, который снимает видео, добавляет к нему собственное дополнение и затем отображает его на экране.[10] Вместо этого было бы проще отобразить добавление на прозрачном экране. В Microsoft HoloLens это приложение этой идеи.

Розничная торговля

Эти дисплеи также используются в торговых витринах. В витринах можно увидеть продукт изнутри, а также текст или рекламу на стекле.[11]Этот тип витрины становится все более популярным, поскольку прозрачные экраны становятся дешевле и доступнее.

Этап мероприятия

Прозрачный светодиодный экран может использоваться сценографами и организаторами мероприятий для реализации творческих визуальных эффектов, подобных голографии.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ https://www.lg.com/us/business/oled-displays/lg-55EW5F-A
  2. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала 2018-04-06. Получено 2020-04-23.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  3. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2018-02-11. Получено 2020-04-23.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  4. ^ «Прозрачный ЖК-экран | Ясная прозрачная панель дисплея». В архиве из оригинала на 2019-01-11. Получено 2019-01-11.
  5. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2019-01-11. Получено 2019-01-11.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  6. ^ «С новым прозрачным дисплеем Samsung открывает окно в Windows». core77. В архиве из оригинала 5 февраля 2013 г.. Получено 24 октября, 2012.
  7. ^ Кигер, Патрик (2012-09-20). "Может ли телевизор быть прозрачным?". Как это работает. В архиве с оригинала 31 октября 2012 г.. Получено 14 ноября, 2012.
  8. ^ «Интерактивные прозрачные дисплеи». www.tap.tl. В архиве с оригинала 19 ноября 2015 г.. Получено 24 ноября, 2015.
  9. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала на 2019-06-16. Получено 2020-04-23.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  10. ^ а б Киёкава, К .; Kurata, Y .; Оно, Х. (29 августа 2017 г.). «Прозрачный оптический дисплей для взаимного перекрытия реальной и виртуальной среды». Труды Международного симпозиума IEEE и ACM по дополненной реальности (ISAR 2000). С. 60–67. Дои:10.1109 / ISAR.2000.880924. ISBN  978-0-7695-0846-7.
  11. ^ а б Куо, Хуэй Пей и др. «ПРОСМОТРЕТЬ НА ДИСПЛЕЕ». 0157708 A1. 30 июня 2011 г.
  12. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала 12.01.2020. Получено 2020-04-09.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  13. ^ https://www.lg-informationdisplay.com/stories/news/view/lg-transparent-oled-is-a-huge-step-into-the-future-of-display
  14. ^ https://www.displaydaily.com/article/display-daily/itri-fixes-a-guilty-display-secret-at-touch-taiwan
  15. ^ Антонимуту, Раджаманикам (22 января 2014 г.). "Прозрачные дисплеи для лобовых стекол автомобилей и оконной рекламы". В архиве из оригинала 26 июня 2014 г.. Получено 23 января 2014 - через YouTube.
  16. ^ Прозрачный дисплей ClearBright от LuxLabs.co, получено 2019-10-07
  17. ^ «Сообщается, что Samsung Display решила прекратить производство прозрачных OLED-экранов». OLED-информация. В архиве с оригинала 30 августа 2016 г.. Получено 16 августа 2016.
  18. ^ Фройденрих, Крейг (24 марта 2005 г.). "Как работают OLED". HowStuffWorks.com. Получено 17 октября, 2012.
  19. ^ Прозрачные дисплеи в MIT, в архиве с оригинала на 2020-02-10, получено 2019-12-13
  20. ^ SumnerJan. 21, Томас; 2014; Утром, 11:00 (21.01.2014). «Видео: превращение Windows в киноэкраны». Наука | AAAS. В архиве из оригинала на 13.12.2019. Получено 2019-12-13.CS1 maint: числовые имена: список авторов (ссылка на сайт)
  21. ^ «Исследователи Массачусетского технологического института создали новый тип прозрачного экрана». Бостонский журнал. 2014-01-22. В архиве из оригинала на 13.12.2019. Получено 2019-12-13.
  22. ^ «Прозрачный дисплей без границ». news.yahoo.com. В архиве из оригинала на 2019-10-07. Получено 2019-12-13.
  23. ^ онлайн, heise. "Выставочная неделя: Die Fensterscheibe als Leinwand". c't Magazin (на немецком). В архиве из оригинала на 13.12.2019. Получено 2019-12-13.
  24. ^ Гэн, Джейсон. "Технологии трехмерного отображения. »Успехи оптики и фотоники 5.4 (2013): 456-535.

11.https://www.sparkfun.com/products/15079