OLED透明显示屏技术知多少？

时间：2022-03-23

将显示屏变成跟玻璃一样的透明，这个听起来只会在科幻电影里实现的场景，如今已经渐渐落入现实。

小米透明电视

小米的透明电视便诠释了这种可能性：它既可以显示各种视频内容，又能像玻璃柜般，让你透过屏幕，看到电视机后背的墙面和摆件。

那是如何实现的呢？

电视的造型相对固定，就像是一个“黑盒子”，内部有许多部件遮挡。所以将电视做透明的思路，简单来讲就是“非必需的全拿掉，留下的一定要透明”，这也贯穿了整个小米透明电视的诞生过程。

普通电视内部结构分布

首先是电视的背板。背板几乎都是黑色的，里面藏有各种组件：T-CON板、电源板、主板等……这些都是阻挡电视变透明的非必需品。

但“拿掉”不等于“扔掉”，要做的是将这些组件从背板上取出，并重新整合为一个外置主机，再通过线缆与屏幕建立联系，使其正常工作。

壁画电视

这样的处理方案其实在小米壁画电视上部分采用过，即卸掉了电视背板上沉重冗余的“包袱”，将原来背板上的主机部分外置，进而实现了屏幕的极致轻薄，主机外置方案为电视透明化提供了先决条件。

小米透明电视将主机与屏幕分开来做的方案与此类似，但更为复杂。

OLED和LCD屏幕结构拆解对比

消除了冗余的物理组件后，现在可以将目光聚焦到屏幕本身了，目前电视广泛采用的屏幕显示方案有LCD（液晶）和OLED两种，二者其实都可以做透明，但OLED因其自发光特性，拥有做透明电视的先天优势。

透明LCD依赖光源照亮画面，形如盒子

要知道OLED比LCD好，这里需要重温一个知识点，即 OLED 屏本身「自发光」的特性，它意味着屏幕上每个红色、绿色或蓝色子像素都会自己发光，而不需要依赖额外的背光源。

只有这样，OLED 屏幕才可以省去传统 LCD 屏中常见的液晶层、背光层等模组，实现更高的色彩对比度，并在形态上确保足够的轻薄。

这种先天的结构特点，也满足了很多厂商想要将显示屏做薄，甚至是做弯曲，做折叠的需求。

轻薄、折叠、弯曲，这些屏幕形态都离不开 OLED 屏本身的结构特性

但对透明电视来说，真正的难点，其实是让这数百万个微小的像素变得「足够透明」。我们当然可以想当然地认为，只要选用透光率较高的基材，以及将上下盖板、正负极都换成玻璃，就能轻松让光线穿过面板，做成和玻璃一样。

可现在，面板厂商还想到了一个更取巧的做法，即引入「透明像素点」的概念。

LG 透明 OLED 屏——它在原有的红绿蓝白四像素基础上，新增了一种「透明子像素」。这种像素并不会发光，也不会参与到图像显示，但它自身却是由高透明材料制成的。

最终，当无数个这样的像素点均匀地分布在面板上时，屏幕也自然而然地会获得一定的通透效果，但同时又能兼顾彩色图像的显示。

小米透明电视增加了近 50% 区域的「透明子像素」，从而在视觉上实现了较高的透明度。图片来自：小米

关于这一点，我个人比较喜欢小米的“百叶窗”解释。

即一个画有图案的百叶窗，如果叶片完全关闭，你能看到完整的图形，但同时背后的风景也完全被关闭的百叶窗挡住。

但如果把百叶窗拧开一个角度，你会发现虽然叶片上的画面出现了割裂，但却不影响整体观感，仍旧能清楚识别百叶窗上的图案内容。而且，拧开的百叶窗使得户外的景色透了过来，画面和风景实现了共存。

透明区域就像「百叶窗」开启时的状态

以此类比，百叶窗和窗户组成了整块透明屏幕，显示区就是百叶窗的“叶片”，透明区就是拧开后“叶片之间的缝隙”。

虽然透明区不能显示图像，但如果把“叶片之间的缝隙”控制得当，并做到足够小以至于人眼不能察觉的时候，由各个叶片组成的显示区就可以显示出清晰完整的图案，并且“叶片之间的缝隙”还透出了背后的景色，达到视觉上神奇的透明效……果。

了解“百叶窗”原理后，我们从微观角度再来做原理解析。透明OLED的像素中除了常规OLED屏幕中的WRGB 4个子像素外还增加了近50%区域的“透明子像素”。

“透明子像素+WRGB子像素”组成了透明OLED屏幕的单个像素，这样结构的像素在这块55英寸的透明屏幕上有1920X1080=2073600个。

普通OLED子像素与透明OLED子像素对比

综上，这些足够多的WRGB 子像素组成了百叶窗原理中的“叶片”，负责显示图像；另外足够多的透明子像素组成了百叶窗理论中的“叶片之间的缝隙”，负责透明。

因为整体上有将近一半的总像素数是完全透明的，这样的透明区域足够大，并且分布均匀，所以从视觉效……果上便实现了极高的透明度，而另外一半由WRGB组成的显示区，也拥有一半以上的像素数来显示图像，所以显示水准也较高。

但你或许已经察觉到了，在这样的结构下，真正能让光线通过的像素点，其实只占总量的一部分而已。

这也是为什么，现阶段透明电视的透明度仅在 30-40% 左右，而非 100%，毕竟一部分子像素仍要用于图像显示，但只要透明子像素的密度足够高，量够大，也足以「骗」过用户的视觉感官了。

让屏幕变透明，只是解决了透明电视的第一个问题。毕竟在屏幕之外，传统电视机的后背还有电源、主板、音响等器件，它们可无法凭空消失。

从技术本身来说，透明显示屏并不算非常黑科技的东西。早几年，包括三星、LG 和松下等厂商，都展示过很多采用透明面板的原型方案，而且都不是和电视机相关的产品。

在 2010 年，三星就推出了一款搭载了透明 OLED 屏的概念笔记本电脑，你可以看到屏幕上正在运行的 Windows 系统，而且图标和文字的清晰度都做得很好。

到了 2012 年，三星还展示了一种支持触摸的「智能窗户」原型，你可以想象一下，自己在一块透明玻璃上滑动、点按界面的感觉，这也算是无……限接近于科幻电影里的场景了。

事实上，三星本是最……有希望将透明 OLED 屏商用化的公司——其在 2016 年确实获得了几家厂商的订单，可在出货后不久，三星却临时决定停止透明 OLED 屏的生产，转而将重点放在了更具潜力，也更赚钱的智能手机 OLED 屏研发上。

LG 面向商用市场推出的 55 英寸透明 OLED 屏。图片来自：LG

目前来看，全……球具备透明 OLED 屏量产能力的供应方只有 LGD。而本次小米透明电视所使用的面板，也是由 LG 提供。

三星在 2016 年展示的全透明 OLED 屏

透明电视的「酷」，也是它令人向往的主要原因。但是论实用性，电视机或许并不是最适合应用透明显示屏的品类。

毕竟，我们看电视，并不是单纯地看那块屏幕，而是要看屏幕里所显示的画面和图像内容。

可在透明屏幕中，显示主体就变得十分杂乱，你不仅会看到电视机本身的画面，也会透过屏幕，看到电视后背的墙面，摆件等，乃至是现实世界中的光线，都会对画面带来负面影响。

体验过小米透明电视就知道，只有在光线比较昏暗，或者背景为黑色墙面的环境下，才能获得比较好的观看效……果。否则，透明电视的画面反而不如传统电视那般清晰。

图片来自：南京小米之家

如果是奔着实用性去的，或许需要的是一台能调节透明度的电视机，既能像传统电视般，正常显示视频内容，又可以在不使用时，变成透明的装饰品，或是显示时间、天气等简易信息。

这样的产品并非不可实现，去年，松下展示的一款透明电视原型机，就可以在透明和不透明这两种状态下来回切换。

这台 OLED 电视加入了类似偏光层，等于说是给电视做了一层「百叶窗」。只需通过电流控制「叶片」的开合，让它挡住后背的光线，就能让屏幕变得不再透明，回归到传统电视的状态。但缺点是要舍弃 OLED 屏本身的轻薄特质。

LG 提供的几个透明显示屏使用案例。图片来自：LG

在电视机之外，透明显示屏还可以找到许多应用场景。像户外广告牌，或是企业、博物馆内信息展示版等领。

还有像公共交通、汽车领域，比如昨天，就有网友在深圳地铁里拍摄了一段「魔窗」系统视频，它既保留了玻璃本身的通透度，同时又能在玻璃上显示车站、线路图等信息，这其实也是透明 OLED 屏的功劳，其实也有用在手机上，只是没有起来，所以并没被很多大众了解。

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