本文轉自【科技日報】；
在剛剛過去的國慶假期，深圳地鐵10號線再次成為了網紅打卡點。這條地鐵線路不僅通往各個旅遊景點，其本身也是國內第一條雲計算軌道交通路線，更令人感到驚喜的是，這條地鐵線的車窗採用了透明OLED顯示屏。
記者瞭解到，只要觸控這些透明智慧車窗，就可以看影片、讀新聞，還可以瞭解各類實時資訊，如列車執行資訊、基於位置服務資訊（LBS）、軌道交通換乘資訊、實時航班資訊、路面交通擁擠度資訊、天氣預報資訊、緊急服務資訊等。
透明子畫素是顯示屏“裸妝”的關鍵
這款觸控操作式智慧車窗由中車青島四方車輛研究所有限公司（以下簡稱中車四方所）技術團隊設計研發。中車四方所研發工程師李培遠告訴科技日報記者：“透明OLED車窗系統，其實就是將透明OLED顯示屏與傳統地鐵車窗相結合。”
透明OLED顯示屏如何實現高畫質彩色畫面顯示？
首先，所有的OLED屏本身都具有“自發光”的特性，這意味著OLED螢幕上每個紅色、綠色或藍色子畫素都會自己發光，而不需要依賴額外的背光源，可以省去傳統的LCD螢幕中常見的液晶層、背光層等模組，實現更高的色彩對比度，並在形態上更為輕薄。
但對於透明OLED顯示屏來說，真正的難點是讓這些數以百萬計的畫素點變得“足夠透明”，為此面板廠商引入了“透明畫素點”的概念。據OLED螢幕知名製造企業LG此前公佈的一項技術顯示，透明OLED屏是在原有的紅綠藍白四畫素基礎上，新增了一種“透明子畫素”。這種畫素並不會發光，也不會參與到影象顯示，但它自身卻是由高透明材料製成的。
為了進一步提升透明度，LG將每一顆正方形畫素壓縮成只有原來一半大小的長方形畫素，佔據原來一半的面積，而每顆畫素邊上的另一半區域就空餘出來，讓光線穿過，從而實現更高的透光率。簡單來說，透明OLED顯示屏實際上是“一半負責顯示，一半負責透明”。
當無數個這樣的畫素點均勻地分佈在面板上時，螢幕也自然而然地會獲得一定的通透效果，但同時又能兼顧彩色影象的顯示。
記者瞭解到，深圳地鐵10號線透明OLED車窗系統，窗屏選用的透明OLED顯示屏規格為55英寸，就是由LG旗下的樂金顯示公司提供的。
“這款55英寸透明OLED觸控顯示屏採用投射電容（P-Cap）薄膜技術，可提供靈敏的觸控體驗，同時比傳統的透明液晶顯示屏具有更高的透明度。”LG公開資料介紹， LG透明OLED觸控顯示屏採用鋼化、防反射、防摔的玻璃製成，最薄處僅7毫米。使用者可根據物理環境和所需效果將其安裝在不同的結構和空間中，並且支援橫向和縱向顯示模式。
“中車四方所設計團隊創新採用超薄全貼合技術和高度整合化方案，使透明OLED顯示屏具有寬視角、全色彩、高透光率的優點。”李培遠說，智慧車窗在極其微小的畫素空間內，將電路和微型發光體精密排佈設計，讓OLED顯示屏具有透明屬性的同時，還可呈現出1080P（1920×1080）全高畫質彩色畫面。
觸控與顯示屏結合全靠超薄全貼合技術
那麼，這種智慧螢幕又是如何與車窗完美結合的呢？
“技術團隊在車窗中空玻璃的基礎上，透過超薄全貼合技術，將透明OLED顯示屏和觸控操作層內嵌在車窗中間。”李培遠說，中車四方所採用高度整合化方案，實現了將所有配套板卡和線材佈置在車窗上，做到在確保高可靠性的同時便於安裝維護。
“每臺透明OLED顯示屏搭載的控制系統都設定有4G模組和上網絡卡，提供4G上網功能。透明OLED車窗自帶電容觸控功能，可與乘客進行人機互動。”李培遠說。
記者瞭解到，電容觸控式螢幕是由透明金屬氧化物作為塗層，與單層的玻璃表面相粘合。它不像電阻觸控式螢幕，任何觸控都會形成訊號，電容觸控式螢幕需要與手指直接觸控，手指的電容能吸收觸控式螢幕每一個角的電流，並且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，從而得出觸控點。
那麼，透明OLED顯示屏如何適配軌道交通行業的振動衝擊，又是如何滿足電磁相容要求的？
李培遠解釋說，列車行車過程中電磁環境較差，而55英寸大尺寸觸控式螢幕易受外界干擾。在選擇車窗主控系統時，經過多方比選，研發人員最終選擇了研華RISC/ARM 3.5寸單板電腦RSB-4680，就是看中了其在複雜環境下穩定執行的特點。
資料顯示，RISC/ARM 3.5寸單板電腦RSB-4680，以其高效能運轉、工業級抗振寬溫的嚴苛設計標準、穩定可靠，能完美勝任地鐵等各類軌道交通應用中高度振動的惡劣環境。同時，提供Mini-PCIe, M.2等豐富的擴充套件資源，可擴充套件Wi-Fi、藍芽及蜂窩資料模組。
“為更好地產品迭代升級並跨入5G物聯網時代，透明OLED顯示屏還為未來5G電視直播預留了5G介面。”李培遠介紹說，目前，為保證車窗系統的清晰流暢，每一臺車窗，均有中車四方所技術人員監測現場電磁環境情況，有針對性地設定不同的觸控引數，以達到最好的觸控效果。
透明OLED顯示屏尚不適配個性化應用
透明OLED顯示屏還適用於哪些場景，可用於家用轎車的車窗以及其他常用電子產品的顯示方案嗎？
據瞭解，地鐵的車窗玻璃尺寸較大，表面相對平坦，而家用轎車的車窗玻璃面積較小，還有一定弧度，對於透明OLED螢幕的顯示效果有一定影響。除了螢幕本身的客觀因素外，其顯示效果還受環境因素影響。由於螢幕為透明狀態，所以在顯示過程中，其背景環境也會透過螢幕顯示出來，影響觀感。在強光環境下，對比度效果較差。
此外，家用轎車的車窗要經歷數次升降，反覆磨損極易破壞螢幕結構，與此同時，該螢幕還需要兼顧防水、防曬、防風等功能，這對製造工藝又提出了新的考驗。
記者瞭解到，早在2010年時，三星就推出了一款搭載透明OLED螢幕的概念膝上型電腦，使用者可以在半透明的螢幕上正常執行Windows系統，並直接進行觸控操作。今年8月中旬，小米也推出了一款“透明電視”，能夠像傳統電視一樣正常播出影片內容。
業內人士表示，如今“透明”顯示屏已初步具備量產能力，但實際效果與現有的顯示屏仍有不小差距。因為OLED顯示屏變透明最重要的一步，就是增大畫素之間的間距，透過加入透明不發光的部分，提升螢幕整體的透光率。
但增大畫素間距同時會帶來一個問題，就是解析度的降低。目前55英寸的透明OLED顯示屏的解析度可達1080P，按照標準RGB的PPI（每英寸所擁有的畫素數目）計算公式，該透明OLED顯示屏的PPI僅有40左右，而當前主流智慧手機的螢幕PPI通常在300以上，少數2K解析度手機PPI可以達到500以上。
畫素密度過低就會導致螢幕出現比較明顯的“顆粒感”，近距離觀看時甚至可以隱約看到畫素點。除了畫面精細度外，畫面的亮度和色彩表現也是透明OLED電子產品的短板。由於增加了透明不發光的部分，螢幕的亮度會因此受損。
李培遠告訴記者，作為一種較為新穎的顯示方案，透明OLED顯示屏未來的業務拓展主要面臨的問題有兩點，一是透明顯示屏製造成本較高，不利於推廣，另外受限於基礎技術的發展，針對每種不同尺寸的透明OLED顯示屏，都要進行與之相匹配的應用系統設計。
但李培遠也認為，隨著技術發展和應用市場的進一步擴大，待開發成本降低後，個性化定製透明顯示視窗將可以用在更多場景，例如地鐵站臺、商業展館等。