eWisetech|E分析:消费者追求的那些高屏占比,是如何在手机中实现的


还记得全面屏是什么时候诞生的吗?什么?iPhoneX?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——AQUOSCrystal 。 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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PS:文中所有内容以及设备都是基于eWiseTech搜库中的信息 , 出现的具体设备都可在eWiseTech搜库中搜索到 。
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 。

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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;VivoNEX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 。

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而VivoNEX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 , VivoNEX的激励器固定在中框上 。

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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 。

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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 , RealmeX50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 。

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而华为V305G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 。

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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 。分页标题

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而小米10的距离传感器采用EllipticLabs的虚拟距离传感器 , 所以只需1个开孔就可以解决问题 。
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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 。

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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VivoNEX35G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 。

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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 。

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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 。

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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 。

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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 。

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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 。分页标题

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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 。

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最后还有个比较特别的设计 。 nubiaX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 。

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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 。