OLED透明顯示屏技術知多少?一文剖析透明背後的「秘密」……

將顯示屏變成跟玻璃一樣的透明，這個聽起來只會在科幻電影裡實現的場景，如今已經漸漸落入現實。

小米透明電視

最近，小米發布的透明電視便詮釋了這種可能性：它既可以顯示各種視頻內容，又能像玻璃櫃般，讓你透過屏幕，看到電視機後背的牆面和擺件。

那是如何實現的呢？

電視的造型相對固定，就像是一個「黑盒子」，內部有許多部件遮擋。所以將電視做透明的思路，簡單來講就是「非必需的全拿掉，留下的一定要透明」，這也貫穿了整個小米透明電視的誕生過程。

普通電視內部結構分布

首先是電視的背板。背板幾乎都是黑色的，裡面藏有各種組件：T-CON板、電源板、主板等……這些都是阻擋電視變透明的非必需品。

但「拿掉」不等於「扔掉」，要做的是將這些組件從背板上取出，並重新整合為一個外置主機，再通過線纜與屏幕建立聯繫，使其正常工作。

壁畫電視

這樣的處理方案其實在小米壁畫電視上部分採用過，即卸掉了電視背板上沉重冗餘的「包袱」，將原來背板上的主機部分外置，進而實現了屏幕的極致輕薄，主機外置方案為電視透明化提供了先決條件。

小米透明電視將主機與屏幕分開來做的方案與此類似，但更為複雜。

OLED和LCD屏幕結構拆解對比

消除了冗餘的物理組件後，現在可以將目光聚焦到屏幕本身了，目前電視廣泛採用的屏幕顯示方案有LCD（液晶）和OLED兩種，二者其實都可以做透明，但OLED因其自發光特性，擁有做透明電視的先天優勢。

透明LCD依賴光源照亮畫面，形如盒子

要知道OLED比LCD優秀，這裡需要重溫一個知識點，即 OLED 屏本身「自發光」的特性，它意味著屏幕上每個紅色、綠色或藍色子像素都會自己發光，而不需要依賴額外的背光源。

只有這樣，OLED 屏幕才可以省去傳統 LCD 屏中常見的液晶層、背光層等模組，實現更高的色彩對比度，並在形態上確保足夠的輕薄。

這種先天的結構特點，也滿足了很多廠商想要將顯示屏做薄，甚至是做彎曲，做摺疊的需求。

輕薄、摺疊、彎曲，這些屏幕形態都離不開 OLED 屏本身的結構特性

但對透明電視來說，真正的難點，其實是讓這數百萬個微小的像素變得「足夠透明」。我們當然可以想當然地認為，只要選用透光率較高的基材，以及將上下蓋板、正負極都換成玻璃，就能輕鬆讓光線穿過面板，做成和玻璃一樣。

可現在，面板廠商還想到了更一個取巧的做法，即引入「透明像素點」的概念。

透明子像素的引入，才是讓電視變得透明的核心。圖片來自：LG Information Display

LG 透明 OLED 屏——它在原有的紅綠藍白四像素基礎上，新增了一種「透明子像素」。這種像素並不會發光，也不會參與到圖像顯示，但它自身卻是由高透明材料製成的。

最終，當無數個這樣的像素點均勻地分布在面板上時，屏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圖像的顯示。

小米透明電視增加了近 50% 區域的「透明子像素」，從而在視覺上實現了較高的透明度。圖片來自：小米

關於這一點，我個人比較喜歡小米的「百葉窗」解釋。

即一個畫有圖案的百葉窗，如果葉片完全關閉，你能看到完整的圖形，但同時背後的風景也完全被關閉的百葉窗擋住。

但如果把百葉窗擰開一個角度，你會發現雖然葉片上的畫面出現了割裂，但卻不影響整體觀感，仍舊能清楚識別百葉窗上的圖案內容。而且，擰開的百葉窗使得戶外的景色透了過來，畫面和風景實現了共存。

透明區域就像「百葉窗」開啟時的狀態

以此類比，百葉窗和窗戶組成了整塊透明屏幕，顯示區就是百葉窗的「葉片」，透明區就是擰開後「葉片之間的縫隙」。

雖然透明區不能顯示圖像，但如果把「葉片之間的縫隙」控制得當，並做到足夠小以至於人眼不能察覺的時候，由各個葉片組成的顯示區就可以顯示出清晰完整的圖案，並且「葉片之間的縫隙」還透出了背後的景色，達到視覺上神奇的透明效果。

了解「百葉窗」原理後，我們從微觀角度再來做原理解析。透明OLED的像素中除了常規OLED屏幕中的WRGB 4個子像素外還增加了近50%區域的「透明子像素」。

「透明子像素+WRGB子像素」組成了透明OLED屏幕的單個像素，這樣結構的像素在這塊55英寸的透明屏幕上有1920X1080=2073600個。

普通OLED子像素與透明OLED子像素對比

綜上，這些足夠多的WRGB 子像素組成了百葉窗原理中的「葉片」，負責顯示圖像；另外足夠多的透明子像素組成了百葉窗理論中的「葉片之間的縫隙」，負責透明。

因為整體上有將近一半的總像素數是完全透明的，這樣的透明區域足夠大，並且分布均勻，所以從視覺效果上便實現了極高的透明度，而另外一半由WRGB組成的顯示區，也擁有一半以上的像素數來顯示圖像，所以顯示水準也較高。

但你或許已經察覺到了，在這樣的結構下，真正能讓光線通過的像素點，其實只佔總量的一部分而已。

這也是為什麼，現階段透明電視的透明度僅在 30-40% 左右，而非 100%，畢竟一部分子像素仍要用於圖像顯示，但只要透明子像素的密度足夠高，量夠大，也足以「騙」過用戶的視覺感官了。

讓屏幕變透明，只是解決了透明電視的第一個問題。畢竟在屏幕之外，傳統電視機的後背還有電源、主板、音響等器件，它們可無法憑空消失。

從技術本身來說，透明顯示屏並不算非常黑科技的東西。早幾年，包括三星、LG 和松下等廠商，都展示過很多採用透明面板的原型方案，而且都不是和電視機相關的產品。

三星在 2010 年 CES 上展示的透明筆記本。圖片來自：Wired

在 2010 年，三星就推出了一款搭載了透明 OLED 屏的概念筆記本電腦，你可以看到屏幕上正在運行的 Windows 系統，而且圖標和文字的清晰度都做得很好。

圖片來自：Mobile Nations

到了 2012 年，三星還展示了一種支持觸摸的「智能窗戶」原型，你可以想像一下，自己在一塊透明玻璃上滑動、點按界面的感覺，這也算是無限接近於科幻電影裡的場景了。

事實上，三星本是最有希望將透明 OLED 屏商用化的公司——其在 2016 年確實獲得了幾家廠商的訂單，可在出貨後不久，三星卻臨時決定停止透明 OLED 屏的生產，轉而將重點放在了更具潛力，也更賺錢的智慧型手機 OLED 屏研發上。

LG 面向商用市場推出的 55 英寸透明 OLED 屏。圖片來自：LG

目前來看，全球具備透明 OLED 屏量產能力的供應方只有 LGD。而本次小米透明電視所使用的面板，也是由 LG 提供。

三星在 2016 年展示的全透明 OLED 屏

透明電視的「酷」，也是它令人嚮往的主要原因。但是論實用性，電視機或許並不是最適合應用透明顯示屏的品類。

畢竟，我們看電視，並不是單純地看那塊屏幕，而是要看屏幕裡所顯示的畫面和圖像內容。

可在透明屏幕中，顯示主體就變得十分雜亂，你不僅會看到電視機本身的畫面，也會透過屏幕，看到電視後背的牆面，擺件等，乃至是現實世界中的光線，都會對畫面帶來負面影響。

體驗過小米透明電視就知道，只有在光線比較昏暗，或者背景為黑色牆面的環境下，才能獲得比較好的觀看效果。否則，透明電視的畫面反而不如傳統電視那般清晰。

只有在較昏暗的環境下，透明電視才會獲得比較好的觀看體驗。圖片來自：南京小米之家

如果是奔著實用性去的，或許需要的是一臺能調節透明度的電視機，既能像傳統電視般，正常顯示視頻內容，又可以在不使用時，變成透明的裝飾品，或是顯示時間、天氣等簡易信息。

松下和家具品牌 Vitra 合作設計的透明電視原型，可以調節透明度。圖片：HDTVTest

這樣的產品並非不可實現，去年，松下展示的一款透明電視原型機，就可以在透明和不透明這兩種狀態下來回切換。

這臺 OLED 電視加入了類似 偏光層，等於說是給電視做了一層「百葉窗」。只需通過電流控制「葉片」的開合，讓它擋住後背的光線，就能讓屏幕變得不再透明，回歸到傳統電視的狀態。但缺點是要捨棄 OLED 屏本身的輕薄特質。

LG 提供的幾個透明顯示屏使用案例。圖片來自：LG

在電視機之外，透明顯示屏還可以找到許多應用場景。像戶外廣告牌，或是企業、博物館內信息展示版等領。

由透明 OLED 屏製作的動態廣告立牌。圖片來自：LG Information Display

深圳地鐵「魔屏」

還有像公共運輸、汽車領域，比如昨天，就有網友在深圳地鐵裡拍攝了一段「魔窗」系統視頻，它既保留了玻璃本身的通透度，同時又能在玻璃上顯示車站、線路圖等信息，這其實也是透明 OLED 屏的功勞，其實也有用在手機上，只是沒有起來，所以並沒被很多大眾了解。

來源：小米、愛範兒

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