喜歡科幻題材的人一定對這樣的場景非常熟悉：主角來到一個充滿科技感的控制臺上，按動按鈕，眼前的透明玻璃頓時浮現出科幻感滿滿的圖案和各種線條，從一塊平平無奇的玻璃變成了展示無數信息的透明顯示屏。
類似的場景在不同作品中有不同的變化，但基本都會采用“透明屏幕”這一要素作為提升科幻感的重要元素。
最近，有人發現這種“高大上”的透明屏居然出現在自動售賣機上。連自動售賣機都有這種高科技，未來科幻電影里的透明屏幕設備，能否成為我們日常工作生活中的標配？
透明屏幕背后的原理
目前比較常見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，也被稱為LCD屏，是基于液晶電光效應，以液晶材料為基本組件的顯示器件。液晶屏由一定數量的彩色或黑白像素組成，主要原理是通過電流來刺激液晶分子，產生點、線、面，再配合背部光源照明，從而構成畫面。因此一般的液晶屏需要在背部設置光源及反光板等照明設備，不符合透明屏的要求。
不過對于液晶屏展柜，例如前面提到的透明屏幕自動售貨機以及一些透明屏幕的櫥窗，情況則有一些不同。它們取消了液晶屏背部的光源和反光板，而是將后面的箱體（即展柜或貨柜）作為背光單元進行照明，也就是說盡管這些屏幕確實是“透明屏”，但依然離不開背后的光源。如果把展柜的箱體燈光關掉，就會嚴重影響使用效果。
透明OLED屏是目前透明屏幕設備的主力。OLED屏可以通過電流驅動有機薄膜來發光，具有“自發光”的特性，它的每個像素都能自己發光，不需要依靠額外的背光源。
OLED的基本結構是由具有半導體特性的、薄而透明的銦錫氧化物（ITO），與電源陽極相連，再加上另一個金屬陰極，構成類似三明治的結構。整個結構層中包括電洞傳輸層（HTL）、發光層（EL）與電子傳輸層（ETL）。當電力供應至適當電壓時，陽極電洞與陰極電子便會在發光層中結合，產生光子，依其材料特性不同，可以產生紅、綠和藍三原色，構成我們看到的基本色彩。
此外，透明OLED屏中還有“透明子像素”，這種像素本身不發光，也不參與圖像顯示，但它是由透明材料制成的，因此透明OLED屏在兼顧彩色圖像展示的同時，也獲得了一定的通透效果。當“透明子像素”的密度足夠大，能夠騙過人的眼睛時，在我們看來它就是“透明”的，一些透明電視就是采用了透明OLED屏。
透明LED屏和透明OLED屏的原理有些類似，都是將發光單元（燈珠）排列在透明背景上來實現透明的效果。只不過受限于LED燈珠的大小，必須將屏幕做得比較大才能達到較好的透明效果。
所以我們看到的透明LED屏，大多應用于商場外墻的櫥窗或大型舞臺，很難看到小型的透明LED屏。
透明與隱私之間的矛盾
其實，目前已經有一些透明屏幕產品出現在我們的生活中了。
2009年，索尼愛立信就推出了第一款透明屏幕手機Xperia Pureness，可惜受限于當時的技術水平，這款手機的屏幕透明度不是很高，而且還是黑白屏幕。
2011年，第一款彩色透明屏幕手機——聯想的S800問世。比起Xperia Pureness，S800的透明度有了很大提高。不過，它和Xperia Pureness一樣都屬于功能機，距離電影里炫酷的智能設備還有相當一段距離。
2020年，透明屏幕設備又有了新的進展，小米推出了透明屏幕電視。透明屏幕電視從效果和透明度上均有了極大提高，但也存在著一些問題，如從背面無法保證觀看效果，透光率及分辨率也不高等。
目前，透明屏幕技術還在不斷發展中。而且看上去炫酷無比、科技感十足的透明屏幕也存在著一定的爭議。
一方面，最重要的是一款完全透明的手機勢必會存在隱私和信息泄漏的問題，而如果讓它在使用時變得不透明，又偏離了透明屏幕手機的初衷。
另一方面，一款成熟的透明設備，不是只有屏幕透明就可以，還需要做到電池、處理器、攝像頭、麥克風、揚聲器等元件均透明化，這一點目前還比較困難。如果真的做到了完全透明，那么手機的組裝、強度、表面耐磨損等問題也是需要廠商和用戶考慮的。
（據數字北京科學中心公眾號）
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