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為把屏佔比再提升 2018年這波手機全面屏比去年升級了啥

雖然全面屏這個概念沒什麼準確定義,但從最初提出到如今,前後已經過了兩年。在這兩年裡,每每提及“全面屏”話題,都不免有人說“全面屏嚴格意義上是正面100%都是屏幕”。

雖然OPPO Find X和viov NEX都在外觀上向真正全面屏做了有益的嘗試,但更多的手機受限於傳統的傳感器佈局,距離“真·全面屏”依然客觀地有著不可逾越的距離,但隨著下半年新機潮的到來,劉海屏馬上就將是昨日之事,如今智能手機又有了:水滴屏和COP封裝等等新名詞。為了提升全面屏比例,手機廠商最近又做了什麼新調整,我們今天文章不妨說下。

一、外觀演進:水滴屏的前身、和前前身

水滴屏這個說法最近由OPPO帶著R17系列手機的發布被提出,隨後努比亞和vivo都做了及時的跟進。嚴格來講,就像“全面屏”這個詞本身一樣,水滴屏並不是一種工藝稱呼:它的得名源自於形似水滴的流線造型。

這是當前手機廠商對“劉海屏”外觀優化路徑的統一思考,事實上去年全面屏就有過兩個派別,一種是傳統18:9的屏幕,一種是異性切割全面屏。簡單解釋就是把一整塊屏幕按照不同需求做非標準尺寸切割。所以劉海屏、美人尖和如今水滴屏都是這個大範圍內。

去年高調重回大陸市場的時夏普曾預測準了異形切割全面屏會是主流,但是受制於多種因素,當年那個火癤子大小的鏡頭實在是慘不忍睹。一方面是鏡頭已經完全比通知欄還要寬出一節,另一方面是鏡頭圓邊的圓弧切割也很粗糙。

相比較劉海屏來說,頂部單獨僅保留鏡頭在屏幕的異形切割的好處有幾點。首先是視覺整體的通透性更高;其次則是通知欄佔用更少,無論是豎屏通知欄還是橫評顯示遮擋內容更少。唯一的問題是——中間一塊凸起會明顯感覺突兀。

二、不僅為了好看,水滴屏做了更多

儘管會有很多不同的聲音,但水滴屏可能是兼顧兩者嘗試的最優解。

首先是視覺美感上,以OPPO R17為例,設計靈感來自於荷葉邊即將落下的水滴。並且由於製造工藝和設計的深入,這一條水滴的曲線精度為0.01毫米;最終達到了我們常見於汽車設計的高順滑度的G3曲線。也所以,雖然和美人尖佔用的屏幕空間相若,但視覺效果順滑了很多。

曲線美感和不突兀是一個方面,另一個方面則是實實在在的屏佔比提升。根據官方數據,水滴的設計使得R17的傳感器區域面積相比R15縮減了45.8%,配合上1.85毫米,左右1.63毫米,下4毫米的邊框效果,整體距離100%全面屏的視覺效果更近了一步。

而在隱藏光線和距離傳感器上,手機廠商也引入了新模式。依舊以R17為例,將光線傳感器隱藏在了水滴右側的屏幕下方,通過在水滴區域內埋下的彎折的導光柱,將光線傳導至傳感器上。

另外在Find X和R17上共同出現的“TP+屏下紅外”距離傳感方案,也是OPPO最近的創新之一。它將距離傳感器的工作細分為兩個階段,從亮屏到息屏時,利用屏幕觸摸的機制來判斷人耳在通話的時候是否有接觸到屏幕,從息屏到亮屏時,通過在屏幕下封裝的一顆紅外傳感器,在息屏時紅外信號可以幾乎不受像素干擾的穿過屏幕來檢測人耳和屏幕的距離。

所以相比較簡單粗暴的美人尖,如今這波水滴屏,其實是時隔一年,技術上的綜合突破。

三、相較“額頭”,下巴的優化才是行業級的難題

機身大量傳感器需要在頂部開孔,所以無論是業界的投入上,還是這篇文章的篇幅上,都把大量精力留給“額頭”。然而把機身下巴收窄,雖然有個立竿見影的辦法,但做到卻異常困難——COP封裝。

COP是屏幕封裝工藝的一種,全稱Chip On Pi;作為這種新工藝的歷史版本,在屏幕封裝的歷史上曾流行過COG和COF兩種,三者之間依靠屏幕、IC芯片、排線的放置形式不同有明顯區分。

其中COG由於年代久遠,手機空間利用率較低,已經基本被主流設備淘汰。我們著重說下COP和COF的區別。

兩者都是將部分區域彎折來減少機身內空間利用,不同之處在於COF是將排線向屏幕後彎折,從而把IC芯片也折疊到屏幕下方,而COP是調整了排線和IC芯片的順序,並且全部彎折封裝。所以如圖可見,COP封裝後,屏幕下部沒有排線區,下巴自然也就縮窄了。

阻攔這一方案落地的主因是成本。彎折之後封裝,這種壓縮對良率的考驗非常之高,隨之而來的成本也會呈指數級增加。也所以,雖然iPhone X在去年下半年就採用COP封裝把機身的下巴縮窄了,但如今也只有OPPO Find X這一款旗艦做了跟進。

也因此,在接下來的較長時間範圍內,除非COP工藝有了階梯式的優化,COF都將成為未來的主流封裝工藝。以目前我們能看到的機型結果來看,OPPO R17採用的COF封裝工藝的同時,對其進行了進一步的優化,FPC的彎折程度更高,使得下邊框只有4mm,相比R15縮減了1.05mm5,距離COP工藝的Find X的3.4mm已經非常接近了。

四、走進光學屏下指紋的新時代

光學屏下指紋同樣是今年年中才陸續在各家旗艦上見到的技術,掰開手算:vivo X21屏幕指紋版、vivo NEX米版、魅族16th系列、OPPO R17,再算上量級較少的小米8探索版和華為Mate RS保時捷設計版,如今發售的也不過六款。作為不想用後置指紋,又想擁有全面屏的手機來說,“屏下指紋”雖然是必經之路,但是光學屏下指紋和“超聲波屏下指紋”的區別,還是要說一下的。

屏下指紋,實現原理基本都是透過屏幕來進行可傳遞信號的往返,一者傳遞的是反射光線,一者反射的超聲波信號繪製圖像。兩者的差異和如今的技術手段、自身特性都有關聯。

先來說最早面世的超聲波方案,它利用回波強度識別指紋,優點在於其穿透性更強,能夠進行深層的皮下指紋識別且能夠辨別活體,因而方案的安全性更高,並且不受手指上水漬和油污影響。

缺點和優點同樣突出:首先聲波需要高壓來發動超聲波,能耗更大、需要OLED柔性屏支持;另外以高通牽頭的這一解決方案的提供商不多,元器件成本過高,都是限制其發展的因素。

相對而言,光學屏下指紋技術在最近半年突飛猛進和一眾供應商選擇分不開,也和特性分不開。首先是特性上光學屏下指紋兼容OLED軟硬屏幕,相比僅支持軟屏的超聲波,在用材上更有優勢。而匯頂、新思等供應商的加入也讓這個陣營的更豐富。

當然,我們說的這些都是老黃曆。如今光學屏下指紋又有了新發展。一般來說,一套光學屏下指紋模組包括:OLED屏、CMOS以及lens組成。其中OLED是發光源,通過自發光照亮指紋,之後折返光通過lens進行准直聚焦並穿過OLED像素點之間的縫隙成像至CMOS上。而要想進一步提高準確率和速率,在傳感器上下功夫就頗為必要。

依舊以OPPO R17為例,R17上率先使用了CMOS方案以及MicroLens微透鏡,搭配3P鏡頭。同時傳感器的尺寸為2mm*2mm的超大傳感器,單像素尺寸達到12.5μm,分辨率達到160*160,在更大的傳感器尺寸、更大的單像素尺寸、更大的分辨率,OPPO R17在息屏狀態下,0.41秒即可完成解鎖。

當然,其實為了增大屏佔比,手機廠商仍舊在做其他的準備,就像開頭說的那樣,OPPO Find X和vivo NEX在機械結構上作出了示範,除此之外,終端廠商也在同產業鏈一起推進,折疊屏、屏下前置鏡頭基本上已經有了良率近60%的量產水準。技術落地的速度正不斷提速快,這一波全面屏的更迭速度會更快。

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