还记得全面屏是什么时候诞生的吗?什么?iPhone X?当然不是啦,全面屏的历史要追溯到2016年,由小米发布Mix时带起的一个话题。
但其实早在14年夏普就发布过一款超高屏占比的手机——AQUOS Crystal。虽然它的窄边框设计相对现在而言已经不算特别。但在当时也实属黑科技啦!eWisetech当年也有做过这款手机的分析哦。
经过这么多年的发展,全面屏的设计自然也发生了翻天覆地的变化,目前全面屏主要有刘海屏、水滴屏和挖孔屏。此外,为了保证完整的屏幕,滑盖式、升降式摄像头和双面屏也成为了手机厂商们的选择。
我们今天要讲的就是那些在非全面屏中有足够放置空间的部件,是如何克服在全面屏中所受到的限制。这些部件包括听筒、环境光/距离传感器、前置摄像头、指纹识别等。
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首先是听筒
说到听筒,小E想到了目前主流的方法就是微缝听筒,将听筒做在屏幕顶部边框位置,但需要在屏幕和边框之间打孔,这样会影响整个边框宽度,无法做到极致。
还有另一种则是靠屏幕发声,例如:小米MIX上采用的压电陶瓷激励器;Vivo NEX采用的微振动单元激励器;华为手机中使用的磁悬式发声技术。
其中小米MIX压电陶瓷激励器,是通过螺丝固定在中框上。主要发声单元是整个手机中框框架,中框振动没有指向性,打电话时会漏音,目前该方案已基本淘汰。
而Vivo NEX的微振动单元激励器,以及华为P40的磁悬式屏幕发声技术,都是利用振动单元来驱动屏幕发声。所不同的是,Vivo NEX的激励器固定在中框上。
P40的激励器则是一半固定在屏幕上、一半固定在中框上,中间间隔一定距离。
虽然这两种设计都能够做到听筒无开孔、声音传播方向集中。但同时也存在声音效果不佳、声压较小等较明显缺点,不如传统的听筒。因此微缝听筒还是主流方案。
其次是环境光/距离传感器
相对于刘海屏手机、滑盖式手机和升降式手机来说,顶部能够保留较大空间,所以影响并不大。
但是对于LCD/OLED水滴屏和挖孔屏来说,就会产生不小的影响。一般LCD屏手机都选择了在中框顶部位置处开孔的方式。例如,Realme X50的LCD屏,就采用了在中框顶部位置处开孔,然后通过遮光膜来掩藏。
而华为V30 5G就比较特殊,在中框顶部和机身侧边各开了一个孔,并采用遮光膜掩藏。
在OLED屏幕中,这个问题就相对简单一些了。可以直接将环境光/距离传感器放在显示板的背面,利用OLED的透光能力,在屏幕模组背面开孔来解决遮挡问题。
一般情况下,环境光/距离传感器都会有两个开孔,例如三星的s10e这一款,就可以看到光感距感的开孔了。
而小米10的距离传感器采用Elliptic Labs的虚拟距离传感器,所以只需1个开孔就可以解决问题。
相对设计困难的就是前置摄像头
全面屏最大设计难点就是前置摄像头部分,挖孔屏、水滴屏、升降式摄像头和滑屏这些主要也都是为了解决前置摄像头的问题。
水滴屏是将前置摄像头做在中间,异形区域小,但易审美疲劳。而开孔屏或许比较适合前置双摄,但是依然会显得比较突兀。
第二种升降式摄像头则是通过机械结构实现,能够避免前置开孔的问题,但同时会带来的问题也很大;
例如Vivo NEX3 5G手机,由于5G的设计,内部空间已经非常紧张,而升降式设计结构复杂,占用面积影响到了主板设计空间。为了主板设计空间必然压缩电池面积,但为了电池容量只能选择增加电池厚度,最后整机厚度就达到9．4mm。
而且升降式设计留出的缝隙,导致整机的气密性降低,进水、灰尘、摄像头松动等问题避无可避。
第三种是滑屏手机,由于设计的原因,后层的顶部空间大,能够将听筒、环境光,距离传感器,前置摄像头全部排好,甚至增加前置闪光灯的位置。缺点是由于加入了机械设计,手机重量增加,滑屏间的缝隙大容易进灰,并且机械设计的寿命有一定影响。
所以目前最主流的方案仍然是挖孔屏或者水滴屏,虽然使得显示区域比较突兀,但依然是目前较多的两种选择。
指纹识别部分
从iPhone开始在home键做实体指纹识别起,指纹识别基本就“常驻”在手机中了。
全面屏时代当然也不能缺少,主要有后置实体指纹识别、侧边指纹识别、超声波指纹识别和屏下光学指纹识别这四种。
需要另开孔的后置指纹识别,和指纹识别功能集成在电源键上的侧边指纹识别。这边就不加赘述了。
然后就要来看一下超声波指纹识别,超声波讯号具有较好的穿透性,降低油污和水的干扰,并且整个模组较薄,例如图中的三星S10+,超声波指纹识别模块通过胶固定在屏幕背面。但这一技术目前还不成熟,在手机中手机并不多见。
时下最主流的方案依然还是屏下光学指纹识别。目前也只有OLED屏手机可以使用(所以这也是侧边指纹识别大多出现在LCD屏手机上的原因?)。但是和实体指纹按键相比,灵敏度和正确识别率都要略逊一筹。
不过屏下光学指纹技术也在升级,例如小米9和小米10,都采用的屏下光学指纹识别模块。但是很明显可以看出小米10搭载的指纹识别模块要薄不少,厚度与超声波指纹识别模组相当。
屏幕的封装技术
另外屏幕的封装技术也是一个容易被忽视的点,其实它也影响着屏占比,例如COG封装,驱动芯片集成在屏幕面板下方,占用屏幕模组长度。
COP封装,将驱动芯片集成在薄膜中,并进行弯折,屏幕模组长度变短。很明显,屏占比相较COG封装的提高不少。
最后还有个比较特别的设计。nubia X的双面屏手机,主屏采用LCD全面屏,并没有设置摄像头,环境光传感器和听筒都设计在主屏顶部的微缝中;副屏为OLED的非全面屏,摄像头、环境光传感器都设计在屏幕上方。并且在机身两侧都装上指纹识别。摄像头能够前后双用,省去了前置摄像头。
虽然双面屏在屏占比和外观上都是有不小的优势。但也存在着成本增加、机身发热、续航差、无法使用手机套等劣势。
总结
目前全面屏主流方案依然是挖孔屏或者水滴屏。而在此基础上所诞生的滑盖全面屏、升降式摄像头全面屏、双面屏等,虽然在屏占比和外观上比挖孔屏有优势,但缺点比较明显,所以还无法替代挖孔屏。
当然这些特别的全面屏设计,很大一部分原因都是为了解决前置摄像头的问题。因为目前指纹识别和环境光传感器都已经能够设计在屏下了。相信各家手机厂商也都有在研究屏下摄像头技术,或许不用太久也就出现在手机上了。届时还伴随着屏幕发声技术的发展,全面屏未来还会有更大的提升空间。(编:Judy)
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