先是维信诺供中兴，后是华星独供小米，屏下摄像头技术，再一次成为了手机圈的焦点。但这次不再是摸不着的工程机演示了，如今，中兴已经把这项技术应用在量产机型 AXON 20 上，实现了对前置摄像头的隐藏，正面看手机屏，也不会再有「缺一块」的情况。在三个月前，维信诺介绍了自己的屏下摄像头方案，并表示它达到了「量产和应用级别」，而且很快会有终端产品跟进。一时间，坊间纷纷开始猜测，首发之名会花落谁家。没想到，中兴竟成了第一位吃螃蟹的人，而小米，则把量产机划进了明年的时间表里。不管技术是否足够成熟，走向量产终究是个信号。可以预见的是，在未来 1-2 年内，屏下摄像头这个能让屏幕与前置镜头共存的完美方案，将成为各大手机厂商都会跟进的新技术。哪怕是苹果，iPhone 额头上的那道凸起，它也迟早得想办法解决掉。首先来了解下这个屏幕的结构，下图从上到下依次为玻璃盖板（也就是我们常说的外屏，柔性为CPI），OCA胶，偏光片层，上玻璃（柔性为PI），下玻璃（柔性为PI及泡棉。要在屏幕下放置摄像头，同时摄像头还要能拍照，那就意味着摄像头上面的透过率要比较高，通常要超过60%以上，这个要怎么实现呢？4、偏光片层目前的透过率大部分在45%以内，不满足透过率要求，偏光片也要开孔如果我们把一块OLED显示屏的玻璃盖板，OCA胶，保护泡棉都去掉，只剩上下玻璃以及中间的发光层，这时候我们用透过率仪器测定，发现透过的光能量只剩下6%以内了，注意图光线的粗细，示意了光能的大小。也是就说，OLED的发光层是不透明的。而我们的目的是在不拍照的时候，让这个区域发光层正常显示，拍照的时候发光层又有比较高的透过率。该怎么办呢？我们来看看发光层的结构再说说解决方案。OLED的结构如图所示，由以下层级构成：空穴注入层（HIL，Hole Injection Layer），空穴传输层（HTL，Hole Tranport Layer），电子传输层（ETL，Electron Transport Layer)更一般的还有空穴阻挡层（HBL，Hole Block Layer），电子阻挡层(EBL，Electron Block Layer）和封盖层（CPL，Capping Layer）。需要选择低功率的材料作为OLED的阴极。采用低功函数的材料作为阴极，不仅可以提高电子注入效率，还可以降低OLED工作时产生的焦耳热，提高器件的寿命。比如常用的阴极材料：金属单质：Ag, Al, Li, Mg, Ca, In等。单质金属性质活泼，容易被氧化，导致寿命缩短。此时，麻烦大家回去看第一张图，在上玻璃和下玻璃之前，留了个空白层，这层经常做成真空或者充入惰性气体，就是为了防止电极和生物材料氧化。三星通常的做法是充入低压氮气。因为需要将空穴注入到OLED中，因此需要其具有较高的功函数（work function）。通常选薄而透明的ITO。当电子和空穴复合刺激生物材料发光后，发光角度各个角度都是有的，手机显示只需要单侧发光，因此阴极同步也要起到反射膜的作用，来提升显示亮度。有些文献上讲到，阴极和阳极之间形成了一个谐振腔，可以调节出光效率，提升光谱纯度。其实这个调节能力聊胜于无而已，所以目前OLED的开发方向依然在于从材料上提升发光效率和光谱纯度。下面是在显微镜下实拍的OLED的微结构，每个小矩形代表一个像素，可以清楚看到像素分布以及走线。前面提到实测OLED透过率不超过6%，主要就是由于走线与电极不透明的反射层造成的。从图中可以明显看到，反射电极的遮光占比很大，有些朋友就提出，可否把阴极做得比较透明，去掉反射层的遮挡，类似透明OLED，就可以做屏下摄像头了。但是，手机上做成透明OLED后会带来显示亮度低，且显示对比度下降的问题，如下图的透明OLED所示。这个方案会造成摄像头区域显示效果和正常区域显示效果差异较大。三星在 2010 年 CES 上展示的透明笔记本。图片来自：Wired其实，把显示屏实现透明的这项技术很早就被发明出来了。早在 10 年前，借助 OLED 屏结构层级较少、独立发光的优势，三星便向我们展示了透明笔记本、透明窗户等一系列产品。就近期来说，小米的透明电视，其实也是显示屏透明化的一个典型例子。但仔细观察你会发现，这些设备的屏幕在显示或不显示图像的时候，都是灰蒙蒙的一块，而不像玻璃那般通透，这意味着它们并没有做到 100% 透明度。只要有足够数量的透明像素点，屏幕自然而然也会获得一定的通透效果原因是什么？因为这些屏幕只是将其中一半的发色像素，换成了由高透明材料制成的「透明像素点」，相当于只有一部分面板区域能透过光线。而另一半子像素，仍然会布满密密麻麻的红绿蓝子像素，为的就是确保图像的现实。虽然真正透明的部分只有一半，这也足以「骗过」用户的眼睛，让我们感知到透明，看到屏幕背后的东西。某种程度上说，屏下摄像头的诉求，其实和透明电视很类似了。因为只要屏幕透明了，摄像头自然就能捕捉到来自屏幕另一端的光线。手机屏幕只需要实现顶部一小块区域透明，就能供摄像头拍照使用首先，手机还没办法像电视一样，可以将屏幕后背的电路板、芯片等组件放在额外的主机上，所以它并不需要做「全屏透明化」，只需解决前置摄像头那一小块区域的透光性即可。其次，由于手机屏幕距离人眼更近，所以对显示精度的要求会更高，如果贸然减少大量像素点，等于说是让我们重回 480p 的马赛克时代。目前大部分屏下摄像头方案，都采用了「分区」的形式，来解决局部透明的问题出于这两点考虑，这也是为什么，现阶段的屏下摄像头方案会将显示屏一分为二，分成「主显示区」和「摄像头区」两部分。核心目的，就是想让大部分屏幕依旧延续原本的色彩、亮度优势；其次，再对「摄像头区」这一块极小区域「动手术」，把它屏体中的正负极都换用高透明材料，把透光率做上去，让摄像头捕捉到足够多的光线。中兴表示，AXON 20 的「摄像头区」占比仅为 0.2%真正难解决的，其实是让「摄像头区」去兼顾「图像显示」和「拍照成像」这两方面的需求。毕竟，哪怕它面积再小，它还是要显示颜色，还是要保持和主显示区的一致性，那么它就必然要保留一定的像素点。小米更倾向于选择不牺牲像素量的方案，然后靠像素间隙来实现透光其中一种是降低像素总量，增加透光面积，这其实和透明电视的原理很类似。而另一种方案，则是在维持原有像素总量的基础上，将单个像素的面积做小，再利用像素间的空隙来实现透光。中兴 AXON 20 选择降低「摄像头区」的像素密度，来解决透光性，但更低的 PPI 也会造成视差，导致「色块」的出现。图片来自：B站up主JD大手哥老实说，两种方案的效果孰优孰劣，目前还无法下定论。因为不管是从中兴 AXON 20 的真机上手视频，还是说小米放出的工程机视频中，我们还是能在特定角度或是某些非深色界面下，看到一个小「色块」的存在。小米最新的方案对于摄像头区的隐藏较好，但左上角的屏下区域也并非完全不可见这个「色块」，便是屏下摄像头所处的「摄像头区」了。这是因为像素密度的降低，导致和主显示区精度的不一致，才会出现这种拼接痕迹。就目前来看，包括像小米、OPPO、vivo 等厂商都仍在解决这个「色块」的显示不一致问题，比如说能否让它变得不明显，能否解决特定角度下的色差情况。年初 vivo 推出的 APEX 2020 概念机屏下摄像头另一个要面对的问题，就是自拍效果。「能不能拍到照片」这个问题其实已经被解决了，现在我们更关心的，是它「能不能拍得和其它手机一样好」。这不仅对前置镜头的感光元件提出了更高的硬件要求（更大的光圈，更大的底，进更多的光），同时，一些物理层面实在无法消除的部分，则要靠算法来弥补。如果最终，屏下摄像头的拍照做好了，哪怕是「摄像头区」仍有一些视差问题，它依旧可以作为挖孔屏的替代，让大部分手机回归到完整一块屏的体验上。但如果还做不到，甚至无法达到大部分人的可接受标准，我实在不认为，人们可以在忍受视差的同时，还要丢掉原来的美颜照。除了中兴、小米，其实去年，OPPO也展示屏下摄像头技术。今年2月，vivo发布第三代概念机APEX 2020上也采用了屏下摄像头技术，实现了无孔一体化的手机设计。而大家更关注的华为，今年上半年其屏下摄像头专利也曝光了。据中国专利公布的公告显示，华为在2019年3月18日申请了叫做“用于隐藏前置摄像头的结构、摄像头模组及终端设备”的专利，在2020年4月14日公布出来。从公布的专利来看，本实用新型提供了一种用于隐藏前置摄像头的结构、摄像头模组及终端设备，该结构包括一个导光板，原理也很简单，就是通过光线折射来隐藏前置摄像头，并保证屏幕的显示效果，其实这就是一种屏下摄像头的解决方案。另外，8月29日，iQOO产品经理戈蓝V介绍，大家都在密切关注屏下摄像头技术，现在的显示效果已经让严苛的测试工程师满意了，但是自拍效果还有很大的提升空间。
不难想象，屏下摄像头技术已经成为手机未来必然趋势。在大家谈手机屏下摄像头技术的时候，其实更应该知道其核心的部分应该是属于屏厂。目前国内面板厂都推出了自家的屏下摄像头方案。除了供中兴的维信诺、小米的天马，其实京东方和天马都公开展示了其屏下摄像头技术。当然，本次中兴选择把它放在了一款 2000 元档的中端机上，而非旗舰机上，其实也能看出，它更多是带着一种试探市场的意向去推进的，而不是想借助它，让产品获得多少额外的溢价能力。即使技术不成熟，偶有槽点，但考虑到价格，我们也勉强可以接受。但想要在未来冲击新的高端价位段，屏下摄像头会是必须项，但并不是唯一项。现在，屏下摄像头其实也处于「万事开头难」的状态，期待和质疑声仍将在很长一段时间里共存。
一方面，它确实还不完美，不管是客观存在的视差问题，还是说妥协的拍照，都无法充分体现出比挖孔设计占优的部分。可风险总是需要有人去承担的，尤其是对于想要追逐技术的手机厂商而言，屏下摄像头依旧是一个能让产品获得新差异化的可能性，也是智能手机为数不多的新突破口了。要想走得比别人更远，只能一边做好被骂的准备，一边抱着持续演进的决心去对待。来源：OLEDindustry整理
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三星Galaxy Z Fold3/Flip3八月齐亮相：首发屏下摄像头技术
SukyTechWeb
近年来，三星一直致力于折叠屏手机的研究，目前已经推出了两条正式量产上市的折叠屏手机产品线，分别为主打商务的Galaxy Z Fold系列以及主打时尚便携的Galaxy Z Flip系列，近期已经有不少关于两个系列的全新机型的爆料传出。现在有最新消息，近日有爆料达人进一步透露了关于Galaxy Z Fold3和Galaxy Z Flip3的更多细节。
据海外知名爆料达人@Max Weinbach 最新发布的消息显示，与此前曝光的消息基本一致，两款三星新一代折叠屏手机——三星Galaxy Z Fold3和三星Galaxy Z Flip3将在8月3日的Unpacked活动中亮相，其中Galaxy Z Fold3将采用屏下摄像头技术。除此之外，本次活动上还有三星Galaxy Watch4和三星Galaxy Active Watch4智能手表。
其他方面，根据此前曝光的消息，三星Galaxy Z Fold3和三星Galaxy Z Flip3都将搭载高通骁龙888或者还未发布的骁龙888 Plus/Pro旗舰芯片，其中前者将延续前两代的左右翻盖设计，采用了屏下摄像头技术，同时还能实现自拍、视频通话功能。此外，该机的电池容量从4500mAh缩小至4380mAh，将支持25W快充，还将支持S Pen手写笔。而全新的Galaxy Z Flip3将继续沿用前代的上下翻盖式设计，将采用一块6.7英寸动态AMOLED屏幕，支持120Hz刷新率，依然采用居中打孔的设计，后置两颗1200万像素摄像头，内置3300mAh左右的电池，有望支持25W有线以及15W无线充电。
据悉，三星将于8月中旬左右举办Unpacked活动，届时将发布年度新品三星Galaxy Z Fold3、三星Galaxy Z Flip3、三星Galaxy S21 FE、三星Galaxy Watch4和三星Galaxy Watch Active4等多款新品。更多详细信息，我们拭目以待。
