高透過率透明液晶顯示器的開發與實現

薛群波

摘 要：透明液晶顯示器的發展和使用，給當前普通顯示器市場帶來相當大的沖擊。當前普通顯示器在使用時，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，使顯示器達到高透過率的作用。彩膜樣品實驗是研究白坐標、色度域和透過率之間的關系，以此來確定透明液晶顯示器與彩膜樣品類型之間的關系，找到提高顯示器透過率的方法。

關鍵詞：透明液晶顯示器；高透明實驗設計；設計開發

中圖分類號：TN873 文獻標識碼：A

一、前言

近年來，隨著科技進步和科學技術的發展，高透明液晶顯示器逐漸展現出越來越重要的市場地位。其在未來市場對于高透明液晶顯示器的需求將會逐漸被擴大至其他的領域進行應用。針對于目前市場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重要的問題，也是之后科技發展的一個新的技術領域，非常具有研究價值。

二、透明液晶顯示器特點和市場研究概述

當前社會中，對于透明液晶顯示器的使用主要集中在需要表現顯示器背后的陳設之時，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，能通過顯示器對顯示器背后物品和陳設情況等有一定的了解，因此這種透明液晶顯示器經常被使用于車窗設計和商店修建裝飾等作用。

隨著經濟和科技的發展，并且隨著當前包裝設計理念的轉變，為了更大程度上滿足市場的具體化要求，社會對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被應用到資訊信息的展示提示方面、廣告展示和公共場合等使用。據美國市場調研機構針對透明液晶顯示器和市場需求等進行調研，從其得出的報告中可以看出，在之后的十年時間，將是透明液晶顯示技術蓬勃發展的時期，在這一時期，社會和市場對于透明液晶顯示技術的需求將會大幅提升，是透明液晶技術發展的黃金時期。

隨著透明液晶顯示技術不斷被需要，透明液晶顯示器的生產需求也日益見長，透明液晶顯示器與現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，透明度的高低反應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于物體清晰度感受最直觀的判斷標準，并且也因為透明液晶顯示器還具有成本低廉、兼容性強的特點，因此不難看出透明液晶顯示器在之后的二十年發展期中，將會成為市場主導占領的有力競爭者。

三、實驗設計

1 實驗原理

透明液晶顯示器主要是由高清液晶顯示屏、顯示器系統控制以及系統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展示物進行觀察，控制系統控制后置光源發出光線，通過光路傳送和顯示器到達觀察者的眼中，從而讓觀察者看到顯示器后方的展示物，從而產生透明的展示作用。因此對于觀察者對于展示物認識的清晰程度主要取決于后置光源進入觀察者眼睛光線的數量的多少，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。

因為進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出光線，中間穿過大量的阻礙物達到觀察者的眼睛，需要一定的時間，并且在光線傳輸過程中，由于光的偏振作用等，光線穿過相關物體時，出出現一定程度的光損失，因此為了改善透明液晶顯示器的透明程度，因此本次實驗設計的主要內容是通過改善高彩膜的透過率來改善顯示器的透明度。

2 實驗內容和數據分析

（一）實驗內容設計

實驗設計主要是針對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。全程實驗設計搭配LED光源，后置光源設置統一設置為白色，分別測試紅色、綠色、藍色、白色等四種亮度下的透明液晶顯示器的透明度；對于高彩膜種類的選擇使用實驗設計主要是設置10%NTSC、45%NTSC和72%NTSC等三種面板來進行實驗，分別測試透明液晶顯示器的透明度，最后得出結論。

（二）實驗數據分析

使用SR-3分光輻射度計對10%NTSC、45%NTSC和72%NTSC彩色透明液晶面板進行光學測量，三種測試保證在統一測試條件下發生，保持后置光源搭配一致，測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，綠色色坐標基本上保持在一個比較穩定的水平，因此在上述三種不同的條件下，觀察者的人眼都能對顯示器背后的展示物呈綠色的狀態保持有效顯示和觀察，從72%到45%到10%，紅色和藍色的色坐標逐漸展現出向內收縮的狀態，而三張圖上的白坐標的位置基本上不出現變化，在三種不同條件下保護穩定，并且保證滿足設計目標。

表1中展示出的色度域和透過率的對應關系表現出色度域和透過率之間呈現呈負相關的關系，色度域降低，透過率呈現出上升的趨勢，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。

結語

由以上的實驗數據可以看出，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到目的。在測試的過程中，要保證后置光源的使用的一致性，搭載LED白色光源，保證色度白坐標保持在穩定的狀態。由色度域和透過率測定值之間的關系中體現出，當色度域在45%NTSC的水平時，白光透過率是10%，而當采用10%NTSC水平時，白光的透過率達到15%的數值，能夠體現出更好的透明效果，到達改善透明液晶顯示器的透明度作用。

參考文獻

[1]王海宏，焦峰，馬群剛.透明液晶顯示器色度特性研究[J].現代顯示，2013，1（04）：13-15.

[2]吳錦繡，李梅，柳召剛，等.光譜法研究稀土離子釔（Ⅲ）與牛血清白蛋白的相互作用[J].發光學報，2012，33（10）：123-124.

[3]姚軍財.基于人眼對比度敏感視覺特性的彩色圖像壓縮技術[J].液晶與顯示，2012，27（06）：80-82.