更新时间:2021-11-30 09:23:34
来源:快科技
在8月11日的年度演讲大会上,小米带来了小米10至尊纪念版、Redmi K30至尊纪念版三款“超大杯”,以及全球首款量产的透明OLED电视——小米透明电视,定价49999元。
规格方面,小米透明电视采用55寸透明有机发光二极管屏,7mm超薄设计,集成主机音频底座。配备7亿原色屏,支持DCI-P3 93%宽色域,120Hz刷新率,支持MEMC运动补偿,1ms瞬时响应,电子竞技显示标准。
很多人很好奇,小米是如何让一台电视变得透明的?如今,小米的官方文件从技术思路和原理上进行了深入的科普。让我们来看看。
电视的形状非常固定,像一个“黑匣子”,里面有很多阻碍透明度的组件。所以简单来说,让电视透明的理念就是“把不必要的都拿走,剩下的一定要透明”,这贯穿了小米透明电视的诞生过程。
普通电视内部结构分布
首先,电视的后面板几乎是黑色的,里面包含了各种组件,比如T-CON板、电源板、主板等.这些都是防止电视变得透明的非必需品,所以我们应该全部去掉。
但是,“去掉”并不意味着“扔掉”。这些组件需要从背板上取出重新集成形成外部主机,然后通过电缆与屏幕连接,使其正常工作。
电视壁画
其实这种方案在小米壁画电视中已经部分使用,即去掉了电视后面板上沉重多余的“包袱”,将原来后面板上的主机部分外置,实现了屏幕的极致轻薄,外置主机方案为电视的通透性提供了前提。
小米透明电视主机与屏幕分离的方案类似,但更复杂。
有机发光二极管与液晶显示屏结构拆卸的比较
消除多余的物理组件后,我们现在可以将注意力集中在屏幕本身。目前广泛应用于电视的有LCD(液晶)和有机发光二极管。它们实际上都可以是透明的。然而,有机发光二极管有作为透明电视的内在优势,因为它的自发光特性。
因为LCD需要背光来显示图像,所以决定了LCD即使做成透明电视也会呈现出盒子的样子,这显然与现代电视的审美追求背道而驰。
另外,由于偏光片的存在,其透明度不可能更高,所以LCD(液晶)透明方案在外观和显示效果方面只能PASS掉。
透明液晶依靠光源照亮画面,形似盒子。
200万透明子像素
例如快门式“神奇变化”有机发光二极管屏幕
如何让有机发光二极管屏幕透明显示,这里我们介绍一下生活中常见的“百叶窗”,方便大家理解。
一个有图案的快门,如果叶子完全关闭,可以看到完整的画面,但同时,它背后的风景被关闭的快门完全遮挡。
但是,如果将快门以一定角度拧开,你会发现,虽然叶片上的图片是裂开的,但并不影响整体观感,快门上的图案内容依然可以清晰识别。而且,拧开的百叶窗让室外的景色透了进来,画面和景色并存。
这和小米透明电视的原理差不多。
透明区域就像快门打开时的状态。
以此类推,百叶窗和窗户组成了一个整体的透明屏幕,显示区域就是百叶窗的“叶片”,透明区域就是拧开后的“叶片间的缝隙”。
虽然透明区域无法显示图像,但如果“叶间空隙”控制得当,小到人眼无法察觉,那么由每一片叶子组成的显示区域都可以显示出清晰完整的图案,“叶间空隙”也揭示了其背后的景物,在视觉上达到神奇透明的效果。
了解了“快门”的原理之后,我们再从微观的角度来重复一下原理。
从下图中透明有机发光二极管屏的像素构成可以看出,除了常规有机发光二极管屏中的WRGB 4子像素外,透明有机发光二极管像素还加入了近50%的“透明子像素WRGB子像素”,构成了透明有机发光二极管屏的单个像素,这样这个55英寸的透明屏就有1920X1080=2073600像素。
普通有机发光二极管子像素与透明有机发光二极管子像素的比较
综上所述,这些足够的WRGB子像素构成了快门原理中的“叶片”,负责显示图像;此外,足够多的透明子像素构成了快门理论中的“叶片间间隙”,负责透明度。
总的来说,近一半的总像素是完全透明的,这样的透明区域足够大,分布均匀,所以视觉效果极高,而由WRGB组成的另一半显示区域也有一半以上的像素来显示图像,所以显示水平也很高。
综上所述,整个有机发光二极管屏完全变成了一个透明度很高的“玻璃”,构成了整个透明电视最重要的部分,而且因为高分辨率和有机发光二极管自发光的优势,也保持了非常高的显示水平。
我有原则。
离量产只有一小步。
基于上述,实现了有机发光二极管屏的透明性,
所以从理论上可以制造出一台透明电视的概念机了,但小米想做更疯狂的事,要将这款极富有未来气息的产品量产。一款电视想要量产,需要经过一系列的测试认证,这无异于在制造出概念机的难度系数上再加权指数。
如何为一块“透明玻璃”赋予生命力?这需要考验厂商的OBM能力,OBM全称为 OLED Basic Module,是指由电视厂家独立完成 OLED 模组的研发设计、系统测试以及制造生产的全过程,是判断一家企业能否独立发展OLED的“入场券”,在透明OLED电视领域,小米是国内唯一一家。
OBM包含多个方面,比如屏幕的表面钢化处理,小米透明电视采取了物理钢化,即将一整块钢化玻璃与屏幕进行了贴合,提高了屏幕抗压性,也消除了可能的碎屏安全隐患。
另外在屏幕粘合剂的使用上,小米电视使用了UV胶进行粘合,使得屏幕厚度进一步降低,同时也提高了粘合精度,屏幕整体观感得以进一步提升。
小米透明电视屏幕结构拆解
上文提到了外置的主机,区别于普通的分体电视,为了保证整体观感,小米透明电视创造性的将主机与屏幕做成了一体,并且通过了极高的结构强度测试。
在主机部分,小米工程师们围绕散热与EMI也做了极具挑战性的技术攻关。
小米透明电视主机结构图
由于小米透明OLED电视的主机设计成了上下堆叠式,所以电源作为“发热大户”等于直接在烘烤着主板,为了将这部分热量散发出去,小米的工程师们做了很多努力。
在二者之间加入隔热片的同时,还重新定制了内部散热系统,在主机周边设计了许多微小的散热孔,通过精巧布局和特殊设计的内部散热系统,极致利用了内部每一寸空间,让热量在主机内外形成了均匀对流,克服了狭小空间内的散热难题。
主机散热结构
另外,在主板芯片的散热器上还特殊设计了一个台阶,将其延伸并桥接到了外壳横梁上,这样就可以巧妙的利用外壳帮助主板散热,另外在元器件选型上也采取了耐高温的组件,进一步保证了主板的高效稳定运行。
小米透明电视的透明玻璃与超窄金属边框结合的屏幕结构、信号线贯穿金属封闭底座的结构,内部紧密堆叠结构会存在其特殊的EMI(即电子产品工作会对周边的其他电子产品造成干扰)隐患。
小米透明电视在设计初期便采取了相应措施进行针对性解决,后期试量产阶段进行实验,证明这些举措有效抑制了绝大部分的产品结构所形成的辐射外溢。
将小米透明电视量产似乎是一个不可能完成的任务,但基于多年在电视技术上的积累,让小米终将这样一款神奇的产品呈现在了世人面前,小米也成为了“全球首款量产透明OLED电视厂商”。
未来电视,可能就是一块透明屏幕!
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