Đây là bí quyết giúp Xiaomi tạo ra chiếc TV trong suốt 'độc nhất vô nhị'

Xiaomi Mi TV LUX đã được tối ưu thiết kế để trở thành chiếc TV trong suốt đầu tiên được sản xuất hàng loạt trên thế giới.

Tại buổi họp báo kỷ niệm 10 năm của Xiaomi vào ngày 11/8 vừa qua, sự ra mắt bất ngờ của chiếc TV trong suốt đã khiến mọi người vô cùng ngạc nhiên. Sau buổi họp báo, thảo luận về chiếc TV độc đáo này lan truyền mạnh mẽ trên mạng xã hội và diễn đàn công nghệ. Vậy chiếc TV trong suốt này đã ra đời như thế nào?

Lựa chọn cái cần giữ lại

Hình dáng TV thường là một 'hộp đen hình chữ nhật', với rất nhiều linh kiện bên trong cản trở khả năng biến nó thành trong suốt. Vì thế, Xiaomi đã đưa ra một ý tưởng mới: 'Loại bỏ mọi thứ không cần thiết, chỉ giữ lại những gì cần trong suốt'.

Mặt sau của TV thường là màu đen, bên trong có nhiều linh kiện như bo mạch T-con (Timing Controller – bộ điều khiển thời gian), bo mạch nguồn, bo mạch chính... Đây là những linh kiện 'không cần thiết' khiến tivi không thể trở nên trong suốt.

Tuy nhiên, việc 'loại bỏ' không có nghĩa là 'vứt bỏ', các thành phần này cần được gỡ bỏ khỏi khu vực tấm nền màn hình và tích hợp lại thành một cụm phần cứng bên ngoài, sau đó kết nối với màn hình qua cáp để màn hình hoạt động bình thường.

Một ý tưởng thiết kế như vậy đã thực sự được áp dụng một phần trên dòng sản phẩm 'TV tranh tường' Mi Mural TV, tức là di chuyển phần dư thừa và nặng nề từ mặt sau của TV ra lắp đặt ở bên ngoài, giúp cho phần màn hình còn lại trở nên cực kỳ mỏng và nhẹ.

Và sơ đồ tách phần cứng và màn hình của chiếc TV trong suốt này cũng tương tự như vậy, mặc dù phức tạp hơn một chút.

Sau khi loại bỏ các thành phần vật lý dư thừa, bạn có thể tập trung vào màn hình chính. Hiện nay, tấm nền màn hình thông dụng trên TV bao gồm LCD (tinh thể lỏng) và OLED. Cả hai có thể làm trong suốt, nhưng OLED là công nghệ tự phát sáng. Điều này giúp nó có lợi thế về cấu trúc làm cho TV trở nên trong suốt.

Với LCD, đèn nền cần thiết để hiển thị hình ảnh, dẫn đến việc tấm nền LCD trong suốt vẫn sẽ trông như một chiếc hộp. Điều này mâu thuẫn với mục tiêu thẩm mỹ của TV hiện đại là mỏng và đẹp. Ngoài ra, do sự tồn tại của các bộ phân cực, độ trong suốt của nó không cao. Vì vậy, việc chọn tấm nền LCD không thể được coi là lựa chọn tốt.

Nguyên lý 'tấm rèm cửa' gợi lên sự biến đổi kỳ diệu

Làm thế nào để màn hình OLED trở nên trong suốt? Hãy sử dụng tấm rèm cửa sổ để minh họa một cách dễ hiểu.

Trên một tấm rèm cửa nan dọc, nếu tất cả các nan được đóng kín, bạn có thể thấy toàn bộ bức tranh, nhưng đồng thời cũng chặn hoàn toàn cảnh vật phía sau.

Nhưng nếu bạn chỉ mở một góc của rèm, bạn sẽ thấy rằng mặc dù hình ảnh trên các nan rèm bị tách ra, nhưng vẫn không ảnh hưởng đến giao diện tổng thể và vẫn có thể nhận biết rõ nét nội dung trên đó. Hơn nữa, rèm cũng làm cho cảnh ngoại thất trở nên trong suốt, bức tranh và cảnh vật tồn tại cùng nhau.

Và điều này tương tự như nguyên lý của TV trong suốt của Xiaomi.

Tương tự như tấm rèm cửa, vùng hiển thị trên màn hình chính tương đương với 'nan rèm', trong khi vùng trong suốt là 'khoảng cách giữa các nan' sau khi mở ra. Mặc dù vùng trong suốt không thể hiển thị hình ảnh, nhưng nếu bạn đặt 'khoảng cách giữa các nan' ở phạm vi thích hợp và đủ nhỏ để mắt người không phát hiện, thì vùng hiển thị mỗi 'nan rèm' có thể hiển thị một hình mẫu rõ ràng và hoàn chỉnh, trong khi 'khoảng cách giữa các nan' cũng cho thấy khung cảnh phía sau. Điều này tạo ra hiệu ứng hình ảnh kỳ diệu và trong suốt.

Tại góc độ kỹ thuật, trên tấm nền OLED của TV trong suốt, Xiaomi đã sáng tạo với ma trận RGBW bằng cách chỉ phủ nửa tấm nền bằng điểm ảnh, trong khi nửa còn lại để trong suốt. Với cấu trúc này, mỗi màn hình 55 inch có tổng cộng 2073600 điểm ảnh.

Tóm lại, các điểm ảnh WRGB tạo thành 'nan rèm' và chịu trách nhiệm hiển thị hình ảnh, trong khi phần còn lại tạo thành 'khoảng cách giữa các nan' và chịu trách nhiệm về độ trong suốt.

Gần một nửa tổng số pixel là hoàn toàn trong suốt, lớn và phân bố đều, tạo nên hiệu ứng hình ảnh trong suốt cao và mức độ hiển thị hình ảnh tốt trên nửa còn lại.

Đương nhiên, công nghệ OLED với độ phân giải cao và đi-ốt tự phát sáng đã góp phần quan trọng vào hiệu suất hiển thị cao.

Bước tiến quan trọng hơn trong việc sản xuất hàng loạt

Dựa trên quan điểm về độ trong suốt của màn hình OLED, lý thuyết cho thấy có thể tạo ra một TV trong suốt khá đơn giản. Tuy nhiên, Xiaomi muốn đi xa hơn bằng việc sản xuất hàng loạt sản phẩm này.

Nếu muốn sản xuất TV hàng loạt, phải trải qua nhiều bài kiểm tra và chứng nhận, tương đương với việc xem xét độ phức tạp của việc sản xuất một thiết bị nguyên mẫu.

Làm thế nào để làm sống lại một mảnh 'thủy tinh trong suốt'?

Điều này phụ thuộc vào khả năng OBM của nhà sản xuất. OBM là viết tắt của OLEDBasicModule. Nó bao gồm toàn bộ quá trình R&D, kiểm tra hệ thống và sản xuất mô-đun OLED của các nhà sản xuất TV một cách độc lập. Đây là 'tấm vé' để đánh giá một công ty có thể phát triển OLED độc lập hay không. Điều Xiaomi muốn đạt được là 'trong lĩnh vực TV OLED trong suốt, Xiaomi là hãng duy nhất ở Trung Quốc có khả năng thực hiện'.

OBM bao gồm nhiều khía cạnh, chẳng hạn như việc làm mịn bề mặt màn hình. Mi TV LUX sử dụng quy trình làm mịn vật lý, với một tấm kính cường lực toàn phần gắn vào màn hình, tăng khả năng chịu lực và loại bỏ nguy cơ về an toàn khi màn hình bị vỡ. Bên cạnh đó, Xiaomi sử dụng keo dán màn hình, kết hợp keo UV để giảm độ dày của màn hình và cải thiện độ chính xác của liên kết, nâng cao giao diện tổng thể của thiết bị.

Phần cứng bên ngoài của TV Xiaomi khác biệt so với các TV siêu mỏng thông thường. TV trong suốt của Xiaomi tích hợp phần cứng và màn hình một cách sáng tạo, đã vượt qua kiểm tra độ bền cấu trúc cao.

Ở các linh kiện cốt lõi, các kỹ sư của Xiaomi cũng đã nghiên cứu kỹ thuật mới về tản nhiệt và EMI.

Vì khung chính của TV OLED trong suốt được thiết kế xếp chồng lên nhau, nguồn điện cung cấp giống như một 'bộ tạo nhiệt lớn', đòi hỏi sự nỗ lực lớn trong việc tản nhiệt từ các kỹ sư của Xiaomi.

Bên cạnh việc thêm tấm chắn nhiệt giữa hai thiết bị, họ cũng điều chỉnh hệ thống tản nhiệt bên trong. Nhiều lỗ thông hơi nhỏ được thiết kế xung quanh, tận dụng tối đa không gian bên trong. Nhiệt được dẫn đều qua bộ khung đế, khắc phục vấn đề tản nhiệt trong không gian hạn chế.

Bên cạnh đó, thiết kế đặc biệt được áp dụng cho tản nhiệt của chip bo mạch chủ, biến vỏ thành một phần hỗ trợ tản nhiệt. Xiaomi cũng chọn linh kiện chịu nhiệt độ cao, đảm bảo hoạt động ổn định của bo mạch chủ.

Cấu trúc màn hình kính trong suốt kết hợp với khung kim loại siêu mỏng, đường tín hiệu chạy qua chân đế kim loại, các cấu trúc xếp chồng bên trong tuy tạo hiệu quả về mặt hiển thị nhưng cũng có thể tạo ra nhiễu điện từ. Để giải quyết vấn đề này, nhà sản xuất đã thực hiện các biện pháp tương ứng từ giai đoạn thiết kế, ngăn chặn hiệu quả sự tràn bức xạ từ cấu trúc sản phẩm.

Dù việc sản xuất TV trong suốt hàng loạt của Xiaomi ban đầu dường như là một nhiệm vụ không thể, nhưng nhờ vào sự tích lũy công nghệ TV suốt nhiều năm, công ty Trung Quốc này cuối cùng đã mang đến thị trường một sản phẩm kỳ diệu. Điều này cũng chính là sự khẳng định rằng Xiaomi đã trở thành 'tập đoàn đầu tiên trên thế giới' sản xuất thành công TV OLED trong suốt.

Tổng kết