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手机总共屏先容ver15

  

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  SaberK 2019/7/17 目录 1.全面屏概述 1.1全面屏定义 1.2追求无边框的初心 1.3全面屏概念的诞生 1.4曲面屏的出现 2.如何提高屏占比 2.1封装工艺的进步 2.2异形屏的到来 2.3听筒的消失 2.4新的生物识别方式 2.5距离感应器与光线前置摄像头的解决方案 3.新技术折叠屏 1.全面屏概述 1.1 全面屏定义 全面屏是手机业界对于超高屏占比手机设计的一个比 较宽泛的定义。从字面上解释就是手机的正面全部都 是屏幕,手机的四个边框位置都是采用无边框设计, 追求接近100%的屏占比。 但由于受限于目前的技术,业界宣称的全面屏手机暂 时只是超高屏占比的手机,没有能做到手机正面屏占 比100%的手机。现在业内所说的全面屏手机是指真实 屏占比(非官方宣传)可以达到80%以上,拥有超窄 边框设计的手机。 1.2 追求无边框的初心 2013年,夏普面向日本市场推出了Sharp AQUOS PHONE Xx手机。当时市场审美逐 渐被iPhone 均衡的外观所统治,于是国内媒 体标注的评语包括“另类”“怪异”“东瀛 风”,当然还有一个更为关键的词:无边框。 截止到2016年,夏普一共推出了28款具有类 似设计的产品。但由于夏普当时退出了中国 市场,并没有一款面向中国市场推出,这使 得中国用户对这些产品几乎是一无所知的。 1.3 全面屏概念的产生 2016年10月25日,小米秋季新品发布会上首次提出了 全面屏的概念,为了表达小米MIX屏占比之高,这是 一个营销概念,而不是技术概念。 不过小米取得的胜利是,全面屏这一概念非常适合于 中文理解,迅速普及,成为普通消费者都能第一时间 接受的一个概念。 1.4曲面屏的出现 2017年3月29日三星在纽约推出了三星Galaxy S8, 并在国内提出了另外一个概念“全视曲面屏”。 也就是说,三星在全面屏这一概念之上,加上了 曲面屏的特质,打造了新的屏幕卖点。不过相较 于全面屏对屏幕的视觉冲击,曲面屏的价值被边 缘化,并未引起潮流。 2.1封装工艺的进步 2.越来越高的屏占比 封装工艺经过这两年的迭代对手机的全面屏化起着重 大作用。 COG英文全称为「Chip On Glass」,是指芯片集成到 玻璃背板上,不能弯折,导致下边框很宽。虽然做到 了极致的三边无边框但下巴厚度却不乐观。 COF英文全称为「Chip On Film」,这种屏幕封装工 艺是将屏幕的 IC 芯片集成在柔性材质的 FPC 上, 然后弯折至屏幕下方,相比起 COG 的解决方案可以 进一步缩小边框,提高屏占比,因造价相比COG封装 工艺更高,所以目前服务于大多数国产旗舰机、三星 S\Note系列旗舰机。 COP英文全称为「Chip On Pi」,屏幕封装的 原理是直接将屏幕的一部分弯曲,从而进一 步缩小边框,可以达到近乎无边框的效果。 不过由于需要屏幕弯曲,所以使用 COP屏幕 封装工艺的机型均需要搭载了OLED 柔性屏。 简单来说,COP是一种全新屏幕封装工艺。 iPhone X就使用这种封装技术。 2.2异型屏的到来 得力于iPhone X的问世,使异型屏的风潮席卷全球。 异型屏的阵营分为刘海的宽窄和有无3D结构光。 以3D结构光的代表iPhone X为例,宽刘海塞下了3D 结构光的整个系统包含结构光投影设备、摄像机、 图像采集和处理系统。 无结构光的厂商选择异型屏的原因无非就是因为那 颗隐藏不掉的摄像头。 2.3听筒的开孔的缩小与消失 高屏占比和用户体验带来的冲突,比如屏幕顶部要想做到极窄的话,就要舍弃顶部开孔,所以屏幕发声技 术也就再次成为主流。 传统听筒在屏幕顶部占了很大空间,为了减少屏幕顶部边框范围,所以只能缩小甚至取消屏幕顶部的开孔。 为了解决这一问题,手机厂商们想出了很多方案。 (1)悬臂压电陶瓷方案 压电陶瓷,是一种材料,通电之后会根据电流发生薄厚变化,然后产生 振动。 用螺钉固定压电陶瓷片在机体主板,接听电话时,陶瓷片根据电流变化 发生振动,通过微震点击,敲击手机的陶瓷中框从而就发出了声音。 缺点声音没有指向性,比如模块带动整个中框震动,从而导致声音 的传递方向不够明确。隐私性不强。 (2)导管式听筒 细微开孔 小米MIX2采用了导音式听筒设计,只用机身顶部一条非常细微的 开孔实现了通话。 发声单元放在屏幕下方,听筒的位置正对屏幕背面,通过一段导 管将位于屏幕下方扬声器的声音传到屏幕顶部的听筒区域。 解决了结构困难,同时带来是的传输效果问题,小米MIX2的喇叭 形的导音式听筒设计采用了一个类似Z字型的传输管道结构,扬 声器单元发出的声音需要经过两次折射才能到达人耳,使得声音 传输距离变长,为了解决声音衰减问题,小米MIX 2采用了50mW 功率听筒,并对声音的失真和频响进行优化。传统听筒仅有 20mW。 (3)屏幕激励器方案 微振动单元,也可以叫做线性振动器,其原理跟线性马达接近,是 利用电场跟磁场交互作用而产生力场。微振动单元,从尺寸上看, 它跟常规的听筒差不多,比压电陶瓷单元会厚不少。贴合的位置也 是中框上面,并没有直接贴在屏幕背面。通过磁铁与线圈的电磁感 应原理,然后将电能转化为机械能,并带动屏幕震动。 虽然私密性仍然很难达到传统扬声器的效果,但相比之前的悬臂压 电陶瓷方案还是要好不少。 2.4生物识别的新方式 (1)3D结构光识别 以3D结构光的代表iPhone X为例,其使用过程 就是将投影设备发射的光线照射到被测物体上, 摄像机拍摄在被测物体上形成的三维光图形,拍 摄图像经采集处理系统处理后获得被测物体表面 数据,所以在拍摄图像中可以得到一张拥有深度 的光线)屏下指纹识别技术 屏下指纹识别就只能通过穿透力更强的光学和超声波两 种方案来实现。 光学方面:1、直接在屏幕下方布置一个CMOS传感器, 利用OLED的子像素之间缝隙让光线穿透过去,进而识 别指纹;2、缩小传感器,插入OLED的像素点之间;3、 将CMOS传感器做成透明的,直接贴装于AMOLED屏幕 上方,将光学指纹识别做成一层识别层。 声学方面:利用超声波具有穿透材料的能力,且随材料 的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时, 被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此,利用皮肤与空 气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹嵴与峪所在的 位置。 2.5距离感应器与光线感应器的隐藏 手机需要的传感器主要是两种,一种是距离传感器, 当我们的耳朵接近手机时,屏幕会自动息屏;另一种 是光线传感器,这种传感器可以感应外界光线强度, 常用来让手机自动改变屏幕的亮度。这两种传感器, 最开始都需要以开孔的方式安装在手机的额头处。 (1)超声波探测距离感应器 MIX 2机身内部内置了一个超声波发射器,利用超声波的特性,发射40khz驱动信号,通过手机内部通 道导到手机前置面板上,再经过玻璃和手机顶部陶瓷边框之间的狭窄缝隙传播出来。 (2)屏下光敏 微缝红外 vivo NEX将距离传感器被藏在了手机的边框上, 同时将玻璃盖板设计成透明的,从而让红外线 能够进行顺利的收发 光线传感器设计则采用了屏下光敏技术,利用 了OLED屏幕天生的透光性,在屏幕封装层开了 一个小洞,让光线传感器能够接收到透过屏幕 穿透过来的光线,感知外部光线的变化,并通 过一些特殊的补偿算法来实现这个功能。 2.6前置摄像头解决方案 (1)水滴屏 有别于iPhone的刘海屏,不使用结构光所以将前置摄像头所需位置尽可能压缩,就 形成了现在这种样子,且拥有更高的屏占比。因形状类似水滴被称为水滴屏。 (2)钻孔屏 “钻孔屏”顾名思义就是通过一定的技术在手机屏 幕上打出个小孔,其目的是把前置摄像头隐藏在小 孔里面,再把听筒、传感器等放置在屏幕边缘一条 极窄的接缝上。 三星A8s采用了名为“通孔”的技术,通孔就是把 液晶面板和背光层都在做了开孔设计,这样的开孔 技术的优点在于对前置摄像头的成像会更有利,毕 竟是少了一层液晶面板的阻碍,但是缺点就是工艺 上相对来说复杂了很多,对品控的要求更高,而且 良品率更低,另外由于液晶面板被挖穿,要解决液 晶密封的问题就必须要在前摄周围设置BM区,导 致通孔看起比华为nova4要大上一些。A8s Φ=6.7mm Nova4 Φ=4.5mm 而华为nova4是采用了“盲孔”的钻孔技术,盲孔 只会把背光层挖穿,不会去挖穿液晶面板,这技术 的有点在于工艺相对会更加的成熟一些,良品率高, 而且成本也会更低一些,但还是由于前摄表面多了 一层液晶面板会影响传感器透光率,可能会对前置 的成像画质产生一定的小影响。 (2)升降式摄像头 为了离全面屏的目标更近了一步,增加了机械结构使 其前置摄像头进行了很好的隐藏,从而解决掉了全面 屏的最后一个阻碍前置摄像头。通过电机旋转,带动 螺旋齿轮升降从而将隐藏的摄像头或整个模块推出。 (3)滑盖式全面屏 滑盖全面屏,这种设计大多是在功能机时代被广 泛使用,没想到在这次全面屏的变革中会再次看 到此风格的产品。将屏幕单独分出来实现完整的 显示,其他干扰因素全部放到底层(第二层), 通过手动滑动从而调出前置摄像头、听筒等传感 器。 升降式和滑盖式机械结构都面临一个问题,那就 是容易造成结构老化和易受损。尽管屏幕展现了 全面的理念,但导致的整机会过于厚重,破坏一 体性的设计也违背了化繁为简的初衷。 (4)透视全景屏 2019年6月29日上海MWC(世界移动通信大 会)2019 OPPO首发亮相了搭载透视全景屏的样 机,样机屏幕顶部中间下方隐藏着一颗前置摄 像头(专门定制的摄像头模块),准确的说就 是把前置摄像头搭载在屏幕下。 透视全景屏体验是这样的,当你自拍状态情况 下,隐藏摄像头与拍照界面结合完美,几乎看 不到摄像头的存在。透视全面屏的特长是透光 率高于普通屏幕,保证了屏下摄像头的进光量。 采用定制的大光圈、传感器面积和大单像素尺 寸的前置摄像头,拍出来的每张照片都与普通 拍照手机拍照效果基本一致。 3.新技术折叠屏 华为 MateX 华为MateX采用的是跟三星 Galaxy Fold完全不同的外折叠设 计,折叠之后屏幕尺寸是6.6英寸 大屏,展开后的屏幕为8英寸,接 板的使用体验。 华为MateX在硬件上其实并不出 色,搭载的是麒麟980和巴龙 5000,这也就意味着,华为 mateX实际也是第一款支持5G网 络的华为手机。 华为Mate X提供8GB+512GB版 本,售价2299欧元,约17498元 人民币,这样的价格对于一款折 叠屏幕手机以及5G手机来说,网 友认为其实还是比较值得的。 三星Galaxy Fold 三星Galaxy Fold采用的是“宇宙黑”, 采取独特翻折式设计,将手机屏幕拓展 到了7.3 英寸,对折内屏,背部还拥有一 块4.7 英寸的屏幕。 三星Galaxy Fold内置了两块一共 4380mAh的电池,并且搭载了一颗7nm Qualcomm Snapdragon 855处理器处理 器,以及高达12GB RAM,而内置存储 空间512GB起步。 三星Fold将有5G和LTE版本,售价1980 美元,约合人民币13000元。

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