透明电视屏幕的技术原理

透明电视屏幕的技术原理

如果你既是科技爱好者又是科幻迷,你可能还记得在2002年电影《少数派报告》(”Minority Report”)中汤姆·克鲁斯(Tom Cruise)饰演的角色所凝视的那个超级酷的巨大透明屏幕[来源:Tomcruise.com]。即使你不是未来的肌肉型预言家,拥有这样一台电视不是很棒吗?嗯,很快,你或许就能够拥有了。

二十多年来,电子制造商一直在努力研发一种采用有机发光二极管(Organic Light – Emitting Diodes,OLEDs)创新技术的屏幕。如果你相信那些宣传的话,OLED将极大地改变我们看电视的体验。基本上,OLED是夹在玻璃层之间的大片塑料,当通上微小电流时就会发光。它们薄得惊人且节能,其清晰、生动的图像从几乎任何角度看都很棒。这些特性使它们看起来非常适合那种我们喜爱的用于观看体育赛事和欣赏《与星共舞》(”Dancing with the Stars”)中复杂舞步的巨大的、墙壁大小的电视屏幕。而且OLED屏幕比传统平板电视更轻、更灵活,所以即使是巨大的屏幕也很容易在房间之间移动,或者嵌在墙上。但对于想成为汤姆·克鲁斯那样的人来说,OLED真正吸引人的特点是除了显示的图像外,它们几乎是透明的[来源:卡内洛斯(Kanellos)、布劳(Blau)]。一家制造商海尔(Haier)已经发布了一张宣传照片,照片中一只男人的手伸到了电视屏幕后面。屏幕如此清晰,以至于算命先生几乎可以透过它看到手掌上的生命线[来源:鲍德温(Baldwin)]。

然而,尽管制造商多年来一直在行业展会上展示透明电视屏幕的原型,但他们将此类产品推向商店的速度要慢得多。在撰写本文时,最新的承诺是它们将在2013年广泛上市[来源:萨沃夫(Savov)]。

透明电视屏幕的工作原理

透明电视屏幕的主要类型——OLED屏幕,由于其构造方式而具有如此惊人的特性。基本上,OLED由两层塑料组成——名称中的有机(即碳基)材料——夹在两层玻璃之间。这就是为什么你可以直接看穿OLED屏幕的原因。这种设计还包括微小的透明阴极,用于向屏幕注入电子,以及阳极,使电子能够从设备流出。当你打开电视时,它会使电流通过塑料层,电流与塑料中的化学物质发生反应,从而在屏幕上生成图像[来源:安东奈迪斯(Antonaidis)]。

OLED相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)——另一种常见的屏幕类型——的一个优势在于,当电流通过塑料时,它实际上自己就能发光。相比之下,LCD屏幕只产生形状和颜色,它必须用另一个光源进行背光照明。这意味着OLED不像LCD那样需要大量电力,而且与LCD屏幕不同的是,OLED可以通过在某个区域不发光来产生真正的黑色。等离子屏幕(Plasma Screen)可以做一些相同的事情,但由于其内部有气体,它需要更厚的玻璃,比OLED更笨重,而且效率也不如OLED[来源:麦克斯韦(Maxwell)]。

OLED有很多优点,但它不是唯一的透明电视类型。电子工程师也想出了使LCD屏幕透明的方法。

电视领域即将出现的其他进展

OLED已经在手机和其他设备中使用了一段时间,第一批OLED电视早在2005年左右就在日本上市。但早期的型号屏幕很小而且极其昂贵——例如,韩国电子巨头LG生产的一款15英寸(38厘米)的型号售价高达2700美元。一个很大的障碍是制造真正大尺寸的OLED很棘手。此外,早期版本的面板比传统平板电视更容易受潮,电视制造商不想看到大批愤怒的消费者冲进大卖场抱怨他们的新电视出故障[来源:卡内洛斯(Kanellos)]。

OLED推向市场的延迟使得一些消费电子分析师对三星等制造商近年来在行业贸易展上展示的大屏幕OLED电视持怀疑态度。一位作者,The Verge网站的弗拉德·萨罗夫(Vlad Sarov),甚至称这项技术为“炒作发光二极管(hype – emitting diodes)”[来源:萨罗夫(Sarov)]。

此外,一些电子制造商还利用较旧的液晶二极管(Liquid Crystal Diode,LCD)技术开发出了透明显示器。例如,三星实际上已经设计出了一种可以兼作电视屏幕的房屋透明窗户。这种窗户屏幕由阳光照亮(在阴天或夜晚则由太阳能电池产生的光照明)。这意味着它可以比传统的LCD屏幕薄得多[来源:海姆布赫(Heimbuch)]。

展望未来,我们可能会在电视领域看到更惊人的进步。例如,我们可能会拥有非常薄且可弯曲的OLED屏幕,当你不看电视时,你可以将它们卷起来塞到壁橱里——甚至塞到口袋里[来源:欧文(Owen)]。

作者注

我认为可弯曲、超薄透明电视屏幕的想法非常酷。但我真正想要的是一台没有屏幕的电视,它能将图像投射到我的眼镜镜片内侧,或者更好的是,在我周围创建三维全息影像。再加上一些能产生触觉的触觉技术和超逼真的音频,我们就可以拥有看起来像真实场景的真人秀节目了。

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