透明顯示技術與透明投影屏幕技術介紹

刊登日期:2016/6/5
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透明顯示器在商業與車用抬頭顯示器應用越來越受重視,商業用透明顯示器可以搭配實景的展示,又能同步傳遞訊息,讓展示空間的設計可以更多元,逐漸受到市場的青睞。未來智慧車將廣泛地導入車用抬頭顯示器系統,藉由微投影的設備與特殊透明/反射投影膜,將駕駛所需的資訊顯示於擋風玻璃上,增加行車之安全性。本文將針對上述兩項透明顯示應用進行技術分類說明,最後並簡介工研院材化所車用透明投影膜之技術發展現況。

透明顯示器市場趨勢與技術發展
透明顯示器被視為一種未來顯示器設備,具有透明、輕薄等特性,可以提高人機互動,讓資訊傳播能以更直觀的方式呈現。目前公共顯示看板應用在商業用冰箱、自動販賣機、商品櫥窗展示、博物館展品展示、珠寶展示等,皆開始思考以透明顯示器的技術來加以宣傳,如圖一所示,因為這樣的技術讓顯示器搭配實體,再輔以相關商品訊息,可以依照消費者的需求,產生互動式的體驗,使廣告或行銷更有效率。


圖一、透明顯示器的概念商品

透明顯示器技術的分類
透明顯示器技術概要分類,大致可歸類為穿透式透明顯示器與投影式透明顯示器,前者是將顯示器面板製作成可透視化,其方法得從顯示器本身的組成元件著手;後者運用投影方式,將影像投射到可反光卻又兼具透明特性的基材上,達成透明顯示之效果。
1. 穿透式透明顯示器
穿透式透明顯示器大致上有TFT- LCD、場色序顯示器、AMOLED面板與電濕潤顯示器等四種方法,可以達成透明顯示之功能。
(4)電濕潤顯示器
工研院顯示中心與元太科技公司合作開發電濕潤顯示器,其採用噴墨製程,可快速將油滴置入畫素區內,並透過表面處理解決疏水性介電層表面材料附著不易的問題。圖九為工研院展示之單色透明 EWD樣品,此技術困難點在於所使用的油墨材料與一般面板廠常用之封裝製程不同。

2. 投影式透明顯示器
投影式透明顯示器最早被用於軍用飛機,運用反射原理將資訊顯示於飛行員座艙前方的一透明片上,目前已日漸推廣用於車用抬頭顯示器、展示櫥窗與家用顯示螢幕、投影式桌上型顯示器等應用。達成投影式透明顯示功能最簡單的手法即是將影像資訊投影到一特殊的透明基材上,主要關鍵的技術為該透明基材須兼具可透視特性與特定角度範圍的反射功能,以便將投影機投射出的光線能夠精準地反射至使用者的眼球。此一技術從元件與製造成本來看,需要以較高階的製程設備與環境來製作,即可以較低的成本達成透明顯示之效果,比前述的穿透式透明顯示器面板製程,更具有競爭力。

工研院材化所透明投影膜技術
工研院材化所透明投影膜開發階段,透過模擬軟體來輔助光學設計,找出各個光學膜層參數對於這些特性的影響,以下資料為初步雛型產品開發的實驗結果。
2. 反射層材料對透明投影膜外觀影響
試片 A~C 的反射層材質分別為介電材料薄膜(n~2.2)、銀薄膜和金薄膜,從圖十二(a)的零階穿透光譜計算得知,在可見光波段(400~750 nm)範圍的平均穿透率分別為83.1%、64.1%、50.8%。此外……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


圖十二、(a)反射層材質對於穿透率的影響;(b)反射層材質對於視覺顏色的影響

作者:林正軒、林鼎晸、陳品誠 /工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」354期,更多資料請見下方附檔。

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