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透明顯示屏顏值雖高 但真正走入生活還差點火候

  本報記者 矯 陽

  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游景點,其本身也是國內第一條云計算軌道交通路線,更令人感到驚喜的是,這條地鐵線的車窗采用了透明OLED顯示屏。

  記者了解到,只要觸摸這些透明智慧車窗,就可以看視頻、讀新聞,還可以了解各類實時資訊,如列車運行信息、基于位置服務信息(LBS)、軌道交通換乘信息、實時航班信息、路面交通擁擠度信息、天氣預報信息、緊急服務信息等。

  透明子像素是顯示屏“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?!?/p>

  透明OLED顯示屏如何實現高清彩色畫面顯示?

  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,可以省去傳統的LCD屏幕中常見的液晶層、背光層等模組,實現更高的色彩對比度,并在形態上更為輕薄。

  但對于透明OLED顯示屏來說,真正的難點是讓這些數以百萬計的像素點變得“足夠透明”,為此面板廠商引入了“透明像素點”的概念。據OLED屏幕知名制造企業LG此前公布的一項技術顯示,透明OLED屏是在原有的紅綠藍白四像素基礎上,新增了一種“透明子像素”。這種像素并不會發光,也不會參與到圖像顯示,但它自身卻是由高透明材料制成的。

  為了進一步提升透明度,LG將每一顆正方形像素壓縮成只有原來一半大小的長方形像素,占據原來一半的面積,而每顆像素邊上的另一半區域就空余出來,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。

  記者了解到,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觸摸顯示屏采用投射電容(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?!盠G公開資料介紹, LG透明OLED觸摸顯示屏采用鋼化、防反射、防摔的玻璃制成,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,并且支持橫向和縱向顯示模式。

  “中車四方所設計團隊創新采用超薄全貼合技術和高度集成化方案,使透明OLED顯示屏具有寬視角、全色彩、高透光率的優點?!崩钆噙h說,智慧車窗在極其微小的像素空間內,將電路和微型發光體精密排布設計,讓OLED顯示屏具有透明屬性的同時,還可呈現出1080P(1920×1080)全高清彩色畫面。

  觸控與顯示屏結合全靠超薄全貼合技術

  那么,這種智慧屏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,通過超薄全貼合技術,將透明OLED顯示屏和觸摸操作層內嵌在車窗中間?!崩钆噙h說,中車四方所采用高度集成化方案,實現了將所有配套板卡和線材布置在車窗上,做到在確保高可靠性的同時便于安裝維護。

  “每臺透明OLED顯示屏搭載的控制系統都設置有4G模塊和上網卡,提供4G上網功能。透明OLED車窗自帶電容觸摸功能,可與乘客進行人機交互?!崩钆噙h說。

  記者了解到,電容觸摸屏是由透明金屬氧化物作為涂層,與單層的玻璃表面相粘合。它不像電阻觸摸屏,任何觸摸都會形成信號,電容觸摸屏需要與手指直接觸摸,手指的電容能吸收觸摸屏每一個角的電流,并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,從而得出觸摸點。

  那么,透明OLED顯示屏如何適配軌道交通行業的振動沖擊,又是如何滿足電磁兼容要求的?

  李培遠解釋說日博體育競猜_庫博體育在線登錄,列車行車過程中電磁環境較差,而55英寸大尺寸觸摸屏易受外界干擾。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,就是看中了其在復雜環境下穩定運行的特點。

  資料顯示,RISC/ARM 3.5寸單板電腦RSB-4680,以其高性能運轉、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等豐富的擴展資源,可擴展Wi-Fi、藍牙及蜂窩數據模塊。

  “為更好地產品迭代升級并跨入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接口?!崩钆噙h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,有針對性地設置不同的觸摸參數,以達到最好的觸摸效果。

  透明OLED顯示屏尚不適配個性化應用

  透明OLED顯示屏還適用于哪些場景,可用于家用轎車的車窗以及其他常用電子產品的顯示方案嗎?

  據了解,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,對于透明OLED屏幕的顯示效果有一定影響。除了屏幕本身的客觀因素外,其顯示效果還受環境因素影響。由于屏幕為透明狀態,所以在顯示過程中,其背景環境也會透過屏幕顯示出來,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,反復磨損極易破壞屏幕結構,與此同時,該屏幕還需要兼顧防水、防曬、防風等功能,這對制造工藝又提出了新的考驗。

  記者了解到,早在2010年時,三星就推出了一款搭載透明OLED屏幕的概念筆記本電腦,用戶可以在半透明的屏幕上正常運行Windows系統,并直接進行觸控操作。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視頻內容。

  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,就是增大像素之間的間距,通過加入透明不發光的部分,提升屏幕整體的透光率。

  但增大像素間距同時會帶來一個問題,就是分辨率的降低。目前55英寸的透明OLED顯示屏的分辨率可達1080P,按照標準RGB的PPI(每英寸所擁有的像素數目)計算公式,該透明OLED顯示屏的PPI僅有40左右,而當前主流智能手機的屏幕PPI通常在300以上,少數2K分辨率手機PPI可以達到500以上。

  像素密度過低就會導致屏幕出現比較明顯的“顆粒感”,近距離觀看時甚至可以隱約看到像素點。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。由于增加了透明不發光的部分,屏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,一是透明顯示屏制造成本較高,不利于推廣,另外受限于基礎技術的發展,針對每種不同尺寸的透明OLED顯示屏日博體育競猜_庫博體育在線登錄,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,待開發成本降低后,個性化定制透明顯示視窗將可以用在更多場景日博體育競猜_庫博體育在線登錄,例如地鐵站臺、商業展館等。

【編輯:陳海峰】

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