시스루 디스플레이

See-through display

시스루 디스플레이 또는 투명 디스플레이는 사용자가 화면에 표시된 내용을 그대로 볼 수 있도록 하는 전자 디스플레이입니다.이러한 유형의 디스플레이의 주요 적용 분야는 헤드업 디스플레이, 증강현실 시스템, 디지털 사이니지, 일반적인 대규모 공간광 변조이다.시야에서 여러 이미지를 광학적으로 결합함으로써 시각적으로 유사한 효과를 얻는 영상 결합 시스템과 구별되어야 한다.투명 디스플레이는 디스플레이의 활성 매트릭스를 시야에 포함하므로 일반적으로 조합 기반 시스템보다 더 콤팩트할 수 있습니다.

크게는 흡수성(LCD)과 발광성(LED와 '하이필드' 발광체 등 전자발광)의 2종류의 투명 디스플레이 기술이 있습니다.흡수장치는 디스플레이를 통과하는 빛의 강도를 선택적으로 감소시킴으로써 작동하며 발광장치는 디스플레이를 통과하는 빛에 선택적으로 부가한다.일부 디스플레이 시스템은 흡수 장치와 방사 장치를 결합하여 어느 하나에 내재된 한계를 극복합니다.발광 디스플레이 기술은 눈에 보이지 않는 작은 불투명 발광 소자와 투명한 영역을 교차시키거나 부분적으로 투명하게 함으로써 부분 투명도를 달성합니다.

역사

실용적인 투명 디스플레이의 개발은 21세기 첫 10년 말경에 빠르게 가속화되었다.초기 상업용 투명 디스플레이는 2009년에 출시된 소니에릭슨 엑스페리아 퓨어니스였지만, 외부나 밝은 실내에서 화면이 보이지 않아 시장에서 성공하지 못했다.삼성은 2011년 말 첫 투명 LCD를 출시했고 Planner는 2012년 [1]시제품 일렉트로루미네센스 투명 디스플레이에 대한 보고서를 발표했다.얼마 지나지 않아 영국의 크리스털 디스플레이 시스템이 기존 LCD 디스플레이에서 [2]재제조된 투명 LCD를 판매하기 시작했다.LG는 2015년 [3]투명 LCD를 시연했다.2010년대 후반부터 투명 OLED가 등장하기 시작했다.예를 들어 LG, 프로디스플레이, 태플 등은 기존 LCD 기술을 사용한다.LG도 OLED 기술을 사용한다.[4][5] 베네크가 제조한 LUMINEQ 투명 디스플레이는 원자층 증착(ALD)에 의해 활성화된 박막 일렉트로루미네센스 디스플레이입니다.이 디스플레이 기술은 발트라가 2017년 트랙터 스마트글래스[6] 헤드업[7] 디스플레이를 개발하기 위해 사용했다.삼성과 플래너시스템즈는 앞서 투명 OLED 디스플레이를 만들었으나 2016년 [8]단종했다.프로디스플레이는 유기발광다이오드(OLED)와 액정표시장치(LCD) 기술을 모두 사용했지만 더 이상 투명 유기발광다이오드([9][10][11][12][13][14]OLED)를 만들지 않는다.

구조

시스루 디스플레이용 광학 결합기

시스루 디스플레이 테크놀로지는 LCD와 LED 두 가지가 있습니다.LED 기술은 더 오래되고 빨간색이 방출되며 유기물을 사용하는 것보다 OLED가 더 최신이다.하지만 OLED 시스루 디스플레이는 점점 더 널리 보급되고 있다.두 기술 모두 기존 디스플레이와 크게 다른데 시스루 디스플레이는 LCD의 흡수성과 OLED의 발광성의 차이가 시각적으로 크게 다르다.LCD 시스템은 디스플레이를 통해 보이는 배경에 음영과 색상의 패턴을, OLED 시스템은 배경에 빛나는 이미지 패턴을 적용합니다.TASEL 디스플레이는 기본적으로 투명 전극이 [15]있는 투명 박막 일렉트로루미네센스 디스플레이입니다.

거울로 보다

a Pepper's ghost effect application
반반사 유리 패널과 스크린을 사용하여 시스루 디스플레이를 만드는 장치

시스루 디스플레이의 가장 일반적인 용도는 시스루 미러와 고휘도 LCD 디스플레이를 사용하는 Pepper의 고스트 착시 현상입니다.

이 기술은 설정이 매우 간단하여 플라스틱 시트와 스마트폰을 사용하여 복제할 수 있습니다.

LCD

비틀린 네매틱 LCD에 교차 편광자를 장착하면 전압을 인가하지 않고 LCD 패널을 "시스루"로 만들 수 있습니다.기존 LCD는 편광판을 사용해 투과 효율이 낮아 자연광에 비해 다소 어둡게 보이는 경향이 있다.LED 시스루 디스플레이와 달리 LCD 시스루는 자체 빛이 아니라 들어오는 빛만 변조합니다.시스루 디스플레이 전용 LCD는 일반적으로 전송 효율을 향상시키도록 설계되어 있습니다.소형 시스루 LCD가 시판된 지 얼마 되지 않았지만 최근 들어서는 LCD TV나 디스플레이에 버금가는 크기의 유닛을 판매하기 시작했습니다.삼성은 2011년에 시스루 디자인으로 특별히 설계된 22인치 패널을 출시했다.2016년 현재 삼성, LG, MMT가 생산하고 있으며, 이들 제조사의 OEM 시스템 기반 제품을 제공하는 공급업체가 다수 있다.이 기술을 상용화하기 위한 대안적 접근법은 백라이트 시스템이 없는 기존의 백라이트 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다.또한 LCD 디스플레이는 투명 디스플레이로 사용하기 위해 확산층을 제거해야 하는 경우가 많습니다.

시스루 LCD 효율의 주요 제한은 선형 편광 필터입니다.이상적인 직선 편광자는 들어오는 비편광의 절반을 흡수한다.LCD에서 빛은 교차 구성 또는 병렬 정렬 구성 중 하나에서 2개의 선형 편광자를 통과해야 합니다.

이끌었다

시스루 OLED 디스플레이

LED 스크린은 주소 지정 가능한 LED 세트의 양쪽에 2층의 유리가 있습니다.이를 위해 무기 LED와 유기(OLED) LED가 모두 사용되었습니다.2016년 7월 현재 상용 제조업체인 삼성만이 제품 [16]단종을 발표했지만, 문자 그대로나 비유적으로나 유연한 OLED로 인해 이 애플리케이션에 대한 관심이 높아지고 있습니다.유기발광다이오드(OLED)는 방사성 및 전도성 층으로 구성됩니다.전기 임펄스는 전도층을 통과하여 발광층에서 빛을 생성합니다.이는 시스루 디스플레이로 확연히 다른 시각효과를 내는 OLED 자체 빛을 낸다는 점에서 LCD와 다르다.화면의 픽셀 간 간격이 좁고 내부의 깨끗한 캐소드도 있기 때문에 화면을 투명하게 할 수 있습니다.이러한 유형의 화면은 과거에는 제작이 어렵고 비용이 많이 들었지만, 이제는 제작 방법이 [17]발전함에 따라 더욱 보편화되고 있다.OLED 투명 디스플레이는 자체 빛을 발생시키지만 검은색으로 표시할 수 없습니다. 이는 특수 LCD 층을 추가하면 해결할 수 있습니다.

수동 투과 디스플레이

MIT 연구진은 나노 [18]입자를 이용한 저렴하고 수동적인 투명 디스플레이 시스템을 개발했다.

수동형 투명디스플레이는 일체형 전자모듈이 시각신호를 처리하거나 자체 빛을 발산해야 하는 투명LCD나 OLED와 달리 외부 광원으로 프로젝터를 이용해 [19]투사된 빛을 선택적으로 산란하는 공명 나노입자가 내장된 투명매체에 영상과 영상을 투사한다.이 접근방식은 높은 비용, 크기 확장의 어려움, 섬세한 유지 [20][21]보수 등 투명한 LCD와 OLED에서 볼 수 있는 결함을 개선합니다.

MIT 연구는 스타트업 회사인 Lux Labs, Inc.[22]에 의해 상용화되고 있다.

TASEL 디스플레이

LUMINEQ TASEL 디스플레이는 일렉트로루미네센스 디스플레이 기술을 기반으로 합니다.[23] TASEL 글라스 패널은 두 개의 투명 전극 층 사이에 끼인 발광 인층으로 구성됩니다.디스플레이는 스스로 빛을 발하며 투명도는 80%입니다.환경의 영향을 받는 유기물을 사용하는 LCD나 LED와 달리 타젤 디스플레이는 무기질이어서 환경에 대한 내성이 있다.TASEL 디스플레이의 단점 중 하나는 둘 이상의 색상을 표시할 수 없다는 것입니다.[24]

헤드마운트 디스플레이

헤드마운트 디스플레이는 투명한 화면에 이미지를 투사하여 사용자가 디스플레이를 [25]통해 볼 수 있도록 합니다.

적용들

항공기의 헤드업 디스플레이

이러한 화면은 증강현실, 쇼핑 디스플레이 및 보다 정교한 컴퓨터 [26][27]화면과 같은 다른 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.OLED나 마이크로LED 기술을 기반으로 한 시스루 디스플레이는 LCD 추가 시 자체로는 할 수 없어 검은색으로 표시될 수 있다.이는 OLED 및 마이크로 LED에서 OFF 상태는 검은색(또는 이 경우 검은색 배경이 없으므로 투명)에 해당하고 ON 상태는 흰색에 해당하기 때문입니다. 이는 OLED 및 마이크로 LED 픽셀이 자체 빛을 방출하기 때문입니다.시스루 LCD는 LCD 픽셀이 자체 빛을 방출하지 않기 때문에 흰색을 표시할 수 없습니다.단, 이론적으로는 단색의 마이크로 LED 또는 OLED 디스플레이를 추가하면 수정이 가능합니다.LCD에서는 OFF 상태에서는 픽셀이 꺼지고 백라이트로부터의 빛이 통과하기 때문에 점등하고 ON 상태에서는 픽셀이 점등하여 빛을 차단하기 때문입니다.[28][29][30]

MIT 연구진은 나노 [31]입자를 이용해 투명 디스플레이를 저렴하게 만드는 작업을 하고 있었다.2019년 현재 MIT 연구는 스타트업 회사인 Lux Labs, Inc.[32]에 의해 상용화되고 있습니다.

증강현실

시스루 스크린은 몇 가지 잠재적인 용도가 있는 신흥 시장입니다.휴대폰, 태블릿, 그리고 다른 기기들이 이 기술을 사용하기 시작하고 있다.매력적인 외관을 가지고 있지만, 더 중요한 것은 증강현실 애플리케이션에도 효과적입니다.이 장치는 화면 뒤에 있는 것에 자신만의 트위스트를 추가할 수 있습니다.예를 들어 거리에서 시스루 디스플레이가 있는 태블릿을 살펴보는 경우 장치가 거리 이름을 화면에 겹칠 수 있습니다.실시간을 제외하고는 구글 스트리트 뷰와 유사할 수 있습니다.예를 들어 Google Translate에는 사용자가 다른 언어로 된 기호나 글씨를 가리키도록 하는 기능이 있으며, 사용자가 선택한 언어로 된 글씨로 동일한 보기를 자동으로 표시합니다.이는 시스루 디스플레이에서도 가능합니다.

투명 디스플레이를 사용하는 장치는 영상을 찍고, 그 위에 자신의 보완물을 추가한 후 [26]화면에 표시하는 비디오 증강 현실보다 훨씬 더 높은 해상도를 가지고 훨씬 사실적인 증강 현실을 보여줄 것입니다.대신 시스루 화면에 추가 내용을 표시하는 것이 더 간단할 수 있습니다.Microsoft HoloLens는 이 아이디어의 응용 프로그램입니다.

소매

이 디스플레이는 쇼윈도에서도 사용되고 있습니다.쇼핑 창문은 제품 내부와 [27]글자나 광고를 유리창에 보여준다.이러한 종류의 쇼케이스는 시스루 스크린의 가격이 저렴해지고 이용이 가능해지면서 더욱 인기를 끌고 있다.

이벤트 스테이지

무대 디자이너나 이벤트 제작자가 투명 LED 디스플레이를 사용하여 창의적인 홀로그래픽 같은 시각 효과를 실현할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Antikainen, Mika; et al. (2012). "Transparent emissive thin-film electroluminescent display". SID Symposium Digest of Technical Papers. 31 (1): 885–887. doi:10.1889/1.1833096. S2CID 135606881.
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  3. ^ Detwiler, Bill (8 January 2015). "CES 2015: LG Display shows off transparent LCD and curved plastic OLED screens". Techrepublic.com. Retrieved 12 April 2021.
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