Научно-популярный Xiaomi: Как сделать телевизор прозрачным?

2020-08-18
11 августа был выпущен прозрачный OLED-телевизор Mi Master с 55-дюймовым OLED-экраном, частотой обновления 120 Гц и ценой 49 999 юаней.
 
 
Сегодня Xiaomi опубликовала научный обзор технических идей и принципов этого прозрачного телевизора.
 
Ниже приводится полный текст материала Xiaomi:
 
Форма телевизора очень фиксированная, есть много внутренних частей, которые препятствуют прозрачности, поэтому идея сделать телевизор прозрачным, заключается в следующем - «убрать все несущественное и оставить все прозрачным». 
 
 
Задняя панель у обычного телевизора черная. Внутри находятся различные компоненты: например, плата T-CON, плата блока питания, основная плата и т.д. Это элементы, которые не позволяют телевизору стать прозрачным. Поэтому, нужно удалить все.
 
Но «удаление» не означает «выбросить». Эти компоненты необходимо убрать с объединительной платы и повторно интегрировать, чтобы сформировать внешний хост, а затем установить соединение с экраном через кабель.
 
Настенный телевизор
 
Такая схема фактически была частично принята Xiaomi, то есть тяжелая и избыточная «нагрузка» на задней панели телевизора удалена, а основная часть исходной задней панели вынесена вне, благодаря чему достигается чрезвычайная тонкость и легкость. 
 
Схема разделения хоста и экрана Mi Transparent TV похожа на эту, но посложнее.
 
Сравнение разборки конструкции OLED и LCD экранов
 
После устранения избыточных физических компонентов можно сосредоточиться на самом экране. В настоящее время широко используемые в телевизорах схемы отображения - ЖК-дисплей (жидкокристаллический) и OLED. Оба могут быть прозрачными, но OLED самосветящийся и имеет неотъемлемые преимущества при создании прозрачного ТВ.
 
Поскольку ЖК-дисплею требуется подсветка для отображения изображения, это также определяет, что даже если ЖК-дисплей превратится в прозрачный телевизор, он будет выглядеть как коробка, что, очевидно, противоречит эстетике современных телевизоров.
 
Кроме того, из-за наличия поляризатора его прозрачность не может быть увеличена максимально.
 
 
Как сделать OLED-экран прозрачным? Вот вам пример из жизни - «жалюзи», чтобы облегчить понимание.
 
Ставни с рисунком... если створки полностью закрыты, можно увидеть полную картину, но при этом пейзаж позади полностью перекрывается ставнями.
 
Но если вы откроете жалюзи под углом, вы обнаружите, что, хотя изображение на них разделено, это не влияет на общий вид и ощущения, и вы все равно можете четко определить содержание рисунка. Кроме того, через открытые ставни проступает внешний вид, а картина и пейзаж сосуществуют.
 
И это почти то же самое, что принцип работы Xiaomi Transparent TV.
 
Прозрачная зона похожа на состояние, когда `` жалюзи '' открыты

По аналогии, жалюзи и окна образуют единый прозрачный экран: область отображения - это «лезвия» жалюзей, а прозрачная область - это «промежуток между ними».
 
Хотя изображение не может быть отображено в прозрачной области, но если «зазор между лезвиями» правильно контролируется и делается достаточно маленьким, человеческий глаз не мжет его обнаружить. «Промежуток» также открывает вид сзади, достигая визуально волшебного прозрачного эффекта.
 
Поняв принцип работы «жалюзи», мы рассмотрим принцип с микроскопической точки зрения.
 
Как видно из состава пикселей прозрачного OLED-экрана на рисунке ниже, в дополнение к 4 субпикселям WRGB добавлены почти 50% «прозрачных субпикселей». Схема такая - «прозрачный субпиксель + субпиксель WRGB». Пиксели этой структуры имеют размер 1920X1080 = 2073600 на этом 55-дюймовом прозрачном экране.
 
Сравнение обычных субпикселей OLED и прозрачных субпикселей OLED
 
Таким образом, эти субпиксели WRGB образуют «лист» в слепом принципе и отвечают за отображение изображений; кроме того, достаточное количество прозрачных субпикселей формируют «промежуток между лезвиями» в слепой теории и отвечают за прозрачность.
 
Почти половина от общего количества пикселей полностью прозрачна, такая прозрачная область достаточно велика и равномерно распределена, поэтому достигается чрезвычайно высокий визуальный эффект прозрачности. 
 
Исходя из вышесказанного, весь OLED-экран полностью превратился в кусок «стекла» с высокой прозрачностью, который составляет наиболее важную часть всего телевизора, и, благодаря преимуществам высокого разрешения и самосветящегося OLED-экрана, он также поддерживает очень высокий уровень отображения.
 
Принцип есть, но до массового производства всего один шаг.
 
Основываясь на вышеупомянутой реализации прозрачности OLED-экрана, теоретически возможно создать концептуальный телефон с прозрачным экраном, но Xiaomi хочет делать более сумасшедшие вещи.
 
Как оживить кусок «прозрачного стекла»? 
 
OBM называется базовым модулем OLED, который относится ко всему процессу НИОКР, системного тестирования и производства модулей OLED производителями телевизоров. Это «вход для оценки того, может ли компания самостоятельно разрабатывать OLED». В области прозрачных OLED-телевизоров Xiaomi - единственная в Китае.
 
OBM включает в себя множество аспектов, таких как закалка поверхности экрана. Mi Transparent TV использует физическую закалку, то есть весь кусок закаленного стекла приклеивается к экрану, что повышает устойчивость экрана к давлению и устраняет потенциальную опасность повреждения.
 
Кроме того, Xiaomi использует специальный УФ-клей, что дополнительно уменьшает толщину экрана и в то же время улучшает точность склеивания.
 
Разборка прозрачной конструкции экрана телевизора Xiaomi
 
Вышеупомянутый внешний хост отличается от обычного сплит-телевизора. Чтобы обеспечить общий внешний вид, Xiaomi Transparent TV творчески объединяет хост и экран.
 
Инженеры Xiaomi также провели сложные технические исследования в области рассеивания тепла и электромагнитных помех.
 
Множество крошечных отверстий для отвода тепла спроектировано вокруг хоста. Благодаря тонкой компоновке и специально разработанной внутренней системе отвода тепла каждый дюйм внутреннего пространства используется до предела.
 
Структурная схема прозрачного ТВ-хоста Xiaomi
 
Кроме того, на радиаторе микросхемы материнской платы специально разработана ступенька, которая соединяется с балкой корпуса, так что корпус можно разумно использовать для отвода тепла материнской платы. Жаростойкие компоненты дополнительно обеспечивают эффективную и стабильную работу платы.
 
Структура охлаждения хоста
 
Структура экрана из прозрачного стекла в сочетании со сверхузкой металлической рамкой могут иметь свои особые электромагнитные помехи (то есть работа одних продуктов будет вызывать помехи для других электронных продуктов вокруг).
 
Структура защиты от электромагнитных помех
 
Xiaomi Transparent TV предприняла соответствующие меры для решения целевых решений на ранней стадии проектирования, а эксперименты были проведены на более позднем этапе пробного массового производства, которые доказали, что эти меры эффективно подавляют распространение помех.
 
 
Массовое производство Xiaomi Transparent TV кажется невыполнимой задачей, но, основываясь на многолетнем накоплении телевизионных технологий, Xiaomi наконец-то представила миру такой волшебный продукт и стала первым производителем прозрачных OLED-телевизоров.
Следите за нами в Telegram, чтобы всегда быть в курсе последних новостей.