原標題:屏下攝像頭技術可量產,全面屏設計終於完美?

文 | 雷科技leitech

從2016年10月25日,小米推出MIX一代開始,“全面屏”這個詞就轟炸了消費者的耳朵長達1323天,如今,它的最後一道難關終於要被國產廠商攻破。

就在昨天,國內屏幕廠商維信諾宣佈,將推出全新的屏下前置攝像頭解決方案InV see™,並且將很快實施量產。這意味着搭載屏下攝像頭的“真”全面屏旗艦,很快就會和我們見面。

無處安放的攝像頭

自從全面屏被正式推出的那一天起,手機的屏佔比就開始以驚人的速度進步,屏幕封裝、解鎖方式、元器件安置等技術都在三年半的時間內得到了飛速發展,但唯獨攝像頭的“隱藏”,成爲了每個手機廠商面臨的最大難關。

爲了處置攝像頭,大家都使出了渾身解數:可升降、美人尖、藥丸屏等解決方案紛紛出爐,最令人“印象深刻”的,無疑是iPhone上碩大的劉海。

曾有人想過,既然傳感器能用邊框進行掩蓋,爲什麼攝像頭不行?但攝像頭相比傳感器有着碩大的模組,如果要強行把攝像頭放到邊框上,這意味着前置攝像頭像素會非常低,可能連500W都不到。這在如今動輒上馬千萬像素的手機廠商看來,是不可接受的。

而最接近“真全面屏”的升降式攝像頭,也遭受了諸多非議:一個升降式攝像頭,往往要搭配一個步進電機和一螺絲桿,相較於傳統攝像頭會佔據不少空間。

同時,由於機械運動部件的存在,手機機身也不可能做到防水,SIM卡插槽由於使用頻率不頻繁,可以塗上防水膠,但經常運動、容易產生熱量的升降攝像頭根本做不到這一點。

除了技術問題,最重要的就是市場接受度。從銷量上可以看出,普通消費者對升降部件根本不感興趣,哪怕是NEX這種可以承受三十萬次升降的攝像頭,在消費者眼裏也是“易損壞”的象徵。

倒置攝像頭的MIX一代,和這幾年的升降式攝像頭手機,在市場的銷量都比較一般,就算部分用戶叫嚷着“從來不用自拍”,但微信視頻電話、健康碼刷臉驗證等使用場景都是必需的。

在諸多方案都失敗之後,終於有人說道:爲何不用屏下攝像頭呢?

屏下攝像頭的出現

實際上,我們不是第一次聽到有關屏下攝像頭的新聞,早在去年,小米、OPPO和華爲就分別公佈了試驗階段的屏下攝像頭技術,今年VIVO發佈的APEX 2020上,也搭載了屏下攝像頭,引起了科技圈的一陣討論。

其實屏下攝像頭的發展趕上了一個好時候,那就是如今被廣泛應用的OLED屏幕。我們都知道,LCD屏幕是由背光板打到液晶分子上折射出不同顏色,你無法在背光板上穿孔;而OLED則是由有機材料直接發光,且OLED的有機材料是透明的,理論上可以在屏幕下方藏着攝像頭。

OLED的屏幕結構如下圖所示,從文字描述中可以看到,玻璃蓋板和膠層自然是透明的,唯二需要開孔的部位只有泡棉和偏光片,OLED上的發光層也可以通過惰性氣體和透明化電極來提高透光率。

最後一步,就是降低該塊顯示區域的PPI,只要發光分子排布的密度變小,光線就越容易透過OLED 的發光層。由於攝像頭開孔部位本身位於屏幕頂部,且顯示面積較小,用戶不會對攝像頭周邊的顯示素質下降過多留意。

在這些技術的基礎之上,各家選擇了不同的解決方案。OPPO在攝像頭的位置上加了一塊投影器,這樣在手機正常使用的時候,通過透鏡和投影,可以在這片區域投射屏幕內容;而拍照時投影自動消失,攝像頭正常運轉。但缺點就是投影模組和拍照模組加起來,元器件穩定性不好,以及投影模組對成像的遮擋。

小米則是直接將攝像頭周邊透明化,只要在拍照,該片攝像頭區域就會自動透明不發光,正常使用的時候則變回原來的顏色。也就是說,小米屏下攝像頭在拍照的時候,你還是會看到屏幕有一小塊“變黑”的區域。

可以看到,雖然國內廠商對提出了多種解決辦法,但這些方法對產品本身的良率和開發難度也提出了挑戰,而這一次維信諾的量產方案,又有着什麼變化呢?

可量產的屏下攝像頭

從原理上講,維信諾和小米採用的方案相同,都是將攝像區域本身的發光材料進行透明化處理。維信諾宣佈,他們選擇了透明度更高的有機膜和無機膜材料,也對電極材料進行最大限度的替換和更改,從而提升透明度效果。

其中的技術難點,莫過於屏幕拍攝時的衍射和眩光,當光線穿過屏幕的時候,往往會發生衍射現象,這會導致成像效果變差。維信諾表示,他們已經提出了初步的解決方案,更改了透明區域的排線走向,最大限度地提升自拍效果。

可以說,維信諾的屏下攝像頭方案,主要側重於對OLED電路的改良上。根據維信諾對顯示效果的描述,他們也很可能改善了OLED的電極排列,這可以實現更大的透光度,但色準和亮度可能會因此受到影響。

不過就算這樣,作爲第一家可以量產的屏下攝像頭,維信諾做出的成果無疑是突破性的。如果速度快的話,在今年年內我們就能見到它的真身。

屏下攝像頭的未來

雖然小雷充分肯定了維信諾以及國產一衆研發團隊的努力,但也要說明,目前的屏下攝像頭的成像效果,距離“好用”還差得比較遠。尤其是在穿孔屏已經基本解決孔徑大小的當下,前置攝像頭若要趕上主流市場需求,還需要至少一年的時間。

但對小雷而言,沒有什麼比親眼看到技術一步步發展更令人激動的了,穿孔屏和屏下指紋在兩年前還是高端技術,現在則已經迭代多次,在兩千元的機型中也可以輕易體驗到,量產化帶來技術的進步之快,遠遠超過我們的想象,從這點考慮,維信諾的“可量產”本身就是一次巨大的進步。

希望“真全面屏”的那一天,能夠很快到來。

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