尽管透明电视确实令人印象深刻，但它们不太可能很快出现在人们的客厅。三星和LG采取了两种截然不同的方法来实现类似的目标，LG采用的是有机发光二极管（OLED）显示屏，而三星则在追求微发光二极管显示屏（microLED），这两种技术都还没有准备好进入其黄金时代。然而，想要了解仍需克服的障碍，需要更深入地研究每种显示技术。

为了用这些材料构建显示屏，制造厂商会在特定基板上将它们沉积成薄膜。最常用的方法是将发出红色、绿色和蓝色光（RGB）的材料排列成图案，以创建全彩色像素的密集阵列。4K分辨率显示屏包含一个3840×2160像素的矩阵，总计830万像素，由近2500万个红色、绿色、蓝色的子像素构成。

屏幕的发光量取决于发送到每个子像素的电流的时间和数量。因此，通过适当控制这些电流，就可以在屏幕上创建所需的图像。为了实现这一点，每个子像素必须电连接到两个或多个充当开关的晶体管。然而，传统的电线无法做到这一点，因为它们会遮挡光线，因此需要使用透明（或几乎透明）的导电线路。

显示屏有数千条这样的线路，它们排列成行和列，为每个子像素提供必要的电连接。晶体管开关也制造在同一基板上。这些组件加起来组成的每个显示屏都必须使用大量材料。要让OLED显示屏看起来透明，就必须精心挑选材料。

导电线路比较容易解决。长期以来，显示屏行业一直在使用氧化铟锡作为薄膜导体。通常一层这种材料的厚度只有135纳米，但却能让80%的光线穿透。

晶体管则问题更大，因为用于制造晶体管的材料本身是不透明的。解决方案是尽可能把晶体管做得很小，这样它们遮挡的光线就最少。虽然大多数液晶显示屏（LCD）中用于晶体管的非晶硅层价格低廉，但其电子迁移率低，因此用这种材料制成的晶体管尺寸受限。可以用激光对这种硅层退火以生产低温多晶硅，这是一种硅的晶体形式，可以提高电子迁移率并缩小每个晶体管的尺寸。但这个工艺仅适用于小块的玻璃基板。

面对这一挑战，透明OLED显示屏的设计者已经转向了氧化铟镓锌（IGZO）。这种材料的电子迁移率足够高，可以实现比非晶硅更小的晶体管，这意味着氧化铟镓锌晶体管遮挡的光线更少。

虽然这些策略有助于解决透明度问题，但OLED还面临着其他挑战。首先，暴露在氧气或水蒸气中会损坏发光材料。因此，需要封装层来覆盖这些显示屏的表面和边缘。因为当两个面板并排放置时，此层会产生一个可见的间隙，因此无法将一组较小的显示屏拼接在一起来制造一个较大的显示屏。想制造一个大的OLED显示屏，就需要制造一个大的面板。

即使是最好的工程设计实现的“透明”显示屏也会遮挡一些光线。人们不会把LG的透明电视误认为是窗户玻璃，因为屏幕后面的人和物体看起来比直接看时明显更暗。据一位知情人士透露，LG的原型机的透明度约为45%。

LED显示屏中的每个像素由3个LED组成：红色LED、绿色LED和蓝色LED。它很适合高速公路广告牌或体育场大屏幕中使用的巨型数字显示屏，因为需要从很远的距离观看这些屏幕上的图像。但这些LED像素阵列近距离看时很明显。

另一方面，电视显示屏只能在一定距离内观看，因此需要的LED比电源指示灯中使用的芯片小得多。两年前，这些“microLED”显示屏使用的芯片尺寸仅为30微米×50微米（一张普通纸的厚度为100微米）。如今，这种显示屏使用的芯片尺寸不到原来的一半，为12微米×27微米。

这些微型LED芯片遮挡的光线很少，使显示屏更加透明。中国台湾显示屏制造厂商友达光电（AUO）最近展示了一款透明度超过60%的microLED显示屏。

氧气和水分不会对microLED产生影响，因而不需要封装，所以可以将较小的面板拼接在一起以制造无缝的较大显示屏。可以对这种小面板上的硅涂层退火以生产多晶硅，多晶硅的性能比氧化铟镓锌更好，因此晶体管可以更小，遮挡的光线更少。

不过，microLED方案有其自身的问题。事实上，这项技术仍处于起步阶段，制造成本非常高，需要一些处理才能在整个显示屏上实现均匀的亮度和

颜色。

例如，单一的OLED材料会显示出清晰的颜色，但LED则并非如此。LED芯片物理特性的微小变化就会改变它们发出的光的波长，并且这种变化是可测量以及明显的。制造厂商通常会使用分箱方法来解决这一挑战，即先测试数千个芯片，然后将它们分组到具有相似波长的分箱中，丢弃不符合所需范围的芯片。这在一定程度上解释了这些大型数字LED屏幕价格高昂的原因，为了制造它们而生产的许多不符合要求的LED必须被丢弃。

不过，分箱方法在处理microLED时并非真正有效。这些微型芯片很难测试，而且成本非常昂贵，如果必须丢弃太多芯片的话，成本将是天文数字。

相反，制造商会在组装后测试microLED显示屏的均匀性，然后对其进行校准，以调整施加到每个子像素的电流，从而使显示屏的颜色和亮度均匀。校准过程中会扫描面板上的图像，然后对控制电路重新编程，有时可能需要数千次迭代。

然后就是组装面板的问题。组成4K显示屏的microLED芯片有2500万个，每个芯片都必须准确定位并与正确的电触点连接。

LED芯片最初是在蓝宝石晶片上制造的，每个晶片只有一种颜色的芯片。在将这些芯片应用在面板背板之前，必须将它们从晶片上转移到载体上进行临时固定。中国台湾的microLED公司錼创科技（PlayNitride）开发了一种制作大型拼接显示屏的工艺，其芯片之间的间距小于2微米。定位这些微小芯片的工艺的产率超过99.9%。但即使在99.9%的产率下，4K显示屏中仍可能存在约2.5万个有缺陷的子像素。它们可能位置不正确，导致没有电接触，也可能图案中放置了颜色不正确的芯片，或者子像素芯片有缺陷。虽然这些缺陷有时可以纠正，但这样做只会增加原本就已很高的成本。

microLED还会是平板显示屏的未来吗？《8K显示器简讯》（The 8K Monitor）的编辑鲍勃•雷克斯（Bob Raikes）说：“我认识的每一位显示屏分析师都认为，microLED应该是‘下一个热门’，因为它们的亮度、效率、颜色、视角、响应时间和使用寿命都非常出色。然而，要将它们推向市场仍然有巨大的实际障碍。苹果是所有公司中财力最雄厚的，但在投资了数十亿美元之后，却放弃了microLED，至少目前是这样。这表明，面向消费市场的大规模生产还有很长的路要走。”

目前，虽然microLED技术有一些明显的优势，但OLED更具成本效益，在透明显示屏的实际应用中处于领先地位。

友达光电的60英寸透明显示屏由拼接面板制成，在2024年5月美国加利福尼亚州圣何塞市的国际信息显示学会显示周（Display Week）上获得了最佳MicroLED技术大众选择奖。中国京东方科技集团在2024国际消费电子展上展示了49英寸透明OLED显示屏。

这些透明显示屏都有一个共同的特点：它们极其昂贵。只有LG的透明OLED显示屏被宣布为商业产品。虽然目前还没有发布价格或上市日期。但是，考虑到不透明版本已经非常昂贵了，不难猜测它的价格会很高。例如，LG高端77英寸OLED电视的定价为4500美元。

得益于无缝拼接，透明microLED显示屏可以比OLED显示屏更大，但其生产成本也更高，尺寸也大很多，这反映在了价格上。例如，三星不透明的114英寸microLED电视售价为15万美元。我们可以合理地预期，透明版本的价格会更高。

了解了这些价格，你必然会有一个疑问：透明显示屏的实际应用是什么？

不要指望这些显示屏会像电视一样出现在大众的客厅里。价格高昂并不是唯一的原因。毕竟，谁也不想在看《沙丘》的时候在背景中看到自己的书架。因此，LG在2024国际消费电子展上展示的透明OLED电视包括了一个“对比层”，其本质上是一块黑布，可以根据需要展开并覆盖显示屏的背面。

透明显示屏可以放置在桌面上，但不是为了让你透过它来观看，而是让摄像头可以放置在显示屏后面，在你直视屏幕的同时捕捉你的图像。这可以帮助你在Zoom视频通话期间保持眼神交流。一家名为维奥（Veeo）的公司在2024国际消费电子展上展示了该产品的原型，并计划在今年晚些时候推出售价约3000美元的30英寸版本和售价约8500美元的55英寸版本。维奥的产品采用了LG的透明OLED技术。

透明屏幕已经被用于标牌和其他公共信息显示屏。LG在韩国首尔新的高速地下列车车厢的窗户上安装了透明的55英寸OLED面板，这些列车是Great Train eXpress系统的一部分。乘客可以在这些显示屏上浏览地图和其他信息，也能在需要的时候看清楚外部情况。

LG透明面板也在斗山山猫（Doosan Bobcat）E35e挖掘机样机上得到了应用。这种触摸显示屏可以作为操作员的前窗或侧窗，用于显示重要的机器数据或显示车辆所安装摄像头的实时图像。这种透明显示屏的功能类似于某些飞机挡风玻璃中的平视显示器。

因此，尽管较大的透明显示屏引人注目，但其初期阶段的应用更有可能是机械操作员、公共娱乐、零售标牌以及汽车挡风玻璃所使用的显示屏。早期使用者可能会承担开发大规模生产流程的成本，这反过来可能会推动价格下降。但是，即使成本最终达到合理水平，普通消费者是否真的希望家中有一台透明电视仍有待观察，这与设备本身不同，设备本身的意义并不在于此。

作者：Alfred Poor

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