科技感满满的透明屏幕是这样炼成的

喜欢科幻题材的人一定对这样的场景非常熟悉：主角来到一个充满科技感的控制台上，按动按钮，眼前的透明玻璃顿时浮现出科幻感满满的图案和各种线条，从一块平平无奇的玻璃变成了展示无数信息的透明显示屏。

类似的场景在不同作品中有不同的变化，但基本都会采用“透明屏幕”这一要素作为提升科幻感的重要元素。

最近，有人发现这种“高大上”的透明屏居然出现在自动售卖机上。连自动售卖机都有这种高科技，未来科幻电影里的透明屏幕设备，能否成为我们日常工作生活中的标配？

透明屏幕背后的原理

目前比较常见的透明屏幕有透明液晶屏、透明OLED屏以及透明LED屏幕。

液晶屏，也被称为LCD屏，是基于液晶电光效应，以液晶材料为基本组件的显示器件。液晶屏由一定数量的彩色或黑白像素组成，主要原理是通过电流来刺激液晶分子，产生点、线、面，再配合背部光源照明，从而构成画面。因此一般的液晶屏需要在背部设置光源及反光板等照明设备，不符合透明屏的要求。

不过对于液晶屏展柜，例如前面提到的透明屏幕自动售货机以及一些透明屏幕的橱窗，情况则有一些不同。它们取消了液晶屏背部的光源和反光板，而是将后面的箱体（即展柜或货柜）作为背光单元进行照明，也就是说尽管这些屏幕确实是“透明屏”，但依然离不开背后的光源。如果把展柜的箱体灯光关掉，就会严重影响使用效果。

透明OLED屏是目前透明屏幕设备的主力。OLED屏可以通过电流驱动有机薄膜来发光，具有“自发光”的特性，它的每个像素都能自己发光，不需要依靠额外的背光源。

OLED的基本结构是由具有半导体特性的、薄而透明的铟锡氧化物（ITO），与电源阳极相连，再加上另一个金属阴极，构成类似三明治的结构。整个结构层中包括电洞传输层（HTL）、发光层（EL）与电子传输层（ETL）。当电力供应至适当电压时，阳极电洞与阴极电子便会在发光层中结合，产生光子，依其材料特性不同，可以产生红、绿和蓝三原色，构成我们看到的基本色彩。

此外，透明OLED屏中还有“透明子像素”，这种像素本身不发光，也不参与图像显示，但它是由透明材料制成的，因此透明OLED屏在兼顾彩色图像展示的同时，也获得了一定的通透效果。当“透明子像素”的密度足够大，能够骗过人的眼睛时，在我们看来它就是“透明”的，一些透明电视就是采用了透明OLED屏。

透明LED屏和透明OLED屏的原理有些类似，都是将发光单元（灯珠）排列在透明背景上来实现透明的效果。只不过受限于LED灯珠的大小，必须将屏幕做得比较大才能达到较好的透明效果。

所以我们看到的透明LED屏，大多应用于商场外墙的橱窗或大型舞台，很难看到小型的透明LED屏。

透明与隐私之间的矛盾

其实，目前已经有一些透明屏幕产品出现在我们的生活中了。

2009年，索尼爱立信就推出了第一款透明屏幕手机Xperia Pureness，可惜受限于当时的技术水平，这款手机的屏幕透明度不是很高，而且还是黑白屏幕。

2011年，第一款彩色透明屏幕手机——联想的S800问世。比起Xperia Pureness，S800的透明度有了很大提高。不过，它和Xperia Pureness一样都属于功能机，距离电影里炫酷的智能设备还有相当一段距离。

2020年，透明屏幕设备又有了新的进展，小米推出了透明屏幕电视。透明屏幕电视从效果和透明度上均有了极大提高，但也存在着一些问题，如从背面无法保证观看效果，透光率及分辨率也不高等。

目前，透明屏幕技术还在不断发展中。而且看上去炫酷无比、科技感十足的透明屏幕也存在着一定的争议。

一方面，最重要的是一款完全透明的手机势必会存在隐私和信息泄漏的问题，而如果让它在使用时变得不透明，又偏离了透明屏幕手机的初衷。

另一方面，一款成熟的透明设备，不是只有屏幕透明就可以，还需要做到电池、处理器、摄像头、麦克风、扬声器等元件均透明化，这一点目前还比较困难。如果真的做到了完全透明，那么手机的组装、强度、表面耐磨损等问题也是需要厂商和用户考虑的。

（据数字北京科学中心公众号）