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E拆解分析:消費者追求的那些高屏占比,是如何在手機中實現的

智能移動終端拆解開箱圖鑒 ? 2020-06-01 11:03 ? 次閱讀

還記得全面屏是什么時候誕生的嗎?什么?iPhone X?當然不是啦,全面屏的歷史要追溯到2016年,由小米發布Mix時帶起的一個話題。

但其實早在14年夏普就發布過一款超高屏占比的手機——AQUOS Crystal。雖然它的窄邊框設計相對現在而言已經不算特別。但在當時也實屬黑科技啦!eWisetech當年也有做過這款手機的分析哦。

經過這么多年的發展,全面屏的設計自然也發生了翻天覆地的變化,目前全面屏主要有劉海屏、水滴屏和挖孔屏。此外,為了保證完整的屏幕,滑蓋式、升降式攝像頭和雙面屏也成為了手機廠商們的選擇。

我們今天要講的就是那些在非全面屏中有足夠放置空間的部件,是如何克服在全面屏中所受到的限制。這些部件包括聽筒、環境光/距離傳感器、前置攝像頭、指紋識別等。

PS:文中所有內容以及設備都是基于eWiseTech搜庫中的信息,出現的具體設備都可在eWiseTech搜庫中搜索到。

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首先是聽筒

說到聽筒,小E想到了目前主流的方法就是微縫聽筒,將聽筒做在屏幕頂部邊框位置,但需要在屏幕和邊框之間打孔,這樣會影響整個邊框寬度,無法做到極致。

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還有另一種則是靠屏幕發聲,例如:小米MIX上采用的壓電陶瓷激勵器;Vivo NEX采用的微振動單元激勵器;華為手機中使用的磁懸式發聲技術。

其中小米MIX壓電陶瓷激勵器,是通過螺絲固定在中框上。主要發聲單元是整個手機中框框架,中框振動沒有指向性,打電話時會漏音,目前該方案已基本淘汰。

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而Vivo NEX的微振動單元激勵器,以及華為P40的磁懸式屏幕發聲技術,都是利用振動單元來驅動屏幕發聲。所不同的是,Vivo NEX的激勵器固定在中框上。

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P40的激勵器則是一半固定在屏幕上、一半固定在中框上,中間間隔一定距離。

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雖然這兩種設計都能夠做到聽筒無開孔、聲音傳播方向集中。但同時也存在聲音效果不佳、聲壓較小等較明顯缺點,不如傳統的聽筒。因此微縫聽筒還是主流方案。

其次是環境光/距離傳感器

相對于劉海屏手機、滑蓋式手機和升降式手機來說,頂部能夠保留較大空間,所以影響并不大。

但是對于LCD/OLED水滴屏和挖孔屏來說,就會產生不小的影響。一般LCD屏手機都選擇了在中框頂部位置處開孔的方式。例如,Realme X50的LCD屏,就采用了在中框頂部位置處開孔,然后通過遮光膜來掩藏。

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而華為V30 5G就比較特殊,在中框頂部和機身側邊各開了一個孔,并采用遮光膜掩藏。

7.jpg

在OLED屏幕中,這個問題就相對簡單一些了??梢灾苯訉h境光/距離傳感器放在顯示板的背面,利用OLED的透光能力,在屏幕模組背面開孔來解決遮擋問題。

一般情況下,環境光/距離傳感器都會有兩個開孔,例如三星的s10e這一款,就可以看到光感距感的開孔了。

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而小米10的距離傳感器采用Elliptic Labs的虛擬距離傳感器,所以只需1個開孔就可以解決問題。

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相對設計困難的就是前置攝像頭

全面屏最大設計難點就是前置攝像頭部分,挖孔屏、水滴屏、升降式攝像頭和滑屏這些主要也都是為了解決前置攝像頭的問題。

水滴屏是將前置攝像頭做在中間,異形區域小,但易審美疲勞。而開孔屏或許比較適合前置雙攝,但是依然會顯得比較突兀。

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第二種升降式攝像頭則是通過機械結構實現,能夠避免前置開孔的問題,但同時會帶來的問題也很大;

例如Vivo NEX3 5G手機,由于5G的設計,內部空間已經非常緊張,而升降式設計結構復雜,占用面積影響到了主板設計空間。為了主板設計空間必然壓縮電池面積,但為了電池容量只能選擇增加電池厚度,最后整機厚度就達到9.4mm。

而且升降式設計留出的縫隙,導致整機的氣密性降低,進水、灰塵、攝像頭松動等問題避無可避。

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第三種是滑屏手機,由于設計的原因,后層的頂部空間大,能夠將聽筒、環境光,距離傳感器,前置攝像頭全部排好,甚至增加前置閃光燈的位置。缺點是由于加入了機械設計,手機重量增加,滑屏間的縫隙大容易進灰,并且機械設計的壽命有一定影響。

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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,雖然使得顯示區域比較突兀,但依然是目前較多的兩種選擇。

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指紋識別部分

從iPhone開始在home鍵做實體指紋識別起,指紋識別基本就“常駐”在手機中了。

全面屏時代當然也不能缺少,主要有后置實體指紋識別、側邊指紋識別、超聲波指紋識別和屏下光學指紋識別這四種。

需要另開孔的后置指紋識別,和指紋識別功能集成在電源鍵上的側邊指紋識別。這邊就不加贅述了。

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然后就要來看一下超聲波指紋識別,超聲波訊號具有較好的穿透性,降低油污和水的干擾,并且整個模組較薄,例如圖中的三星S10+,超聲波指紋識別模塊通過膠固定在屏幕背面。但這一技術目前還不成熟,在手機中手機并不多見。

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時下最主流的方案依然還是屏下光學指紋識別。目前也只有OLED屏手機可以使用(所以這也是側邊指紋識別大多出現在LCD屏手機上的原因?)。但是和實體指紋按鍵相比,靈敏度和正確識別率都要略遜一籌。

不過屏下光學指紋技術也在升級,例如小米9和小米10,都采用的屏下光學指紋識別模塊。但是很明顯可以看出小米10搭載的指紋識別模塊要薄不少,厚度與超聲波指紋識別模組相當。

15.JPG

屏幕的封裝技術

另外屏幕的封裝技術也是一個容易被忽視的點,其實它也影響著屏占比,例如COG封裝,驅動芯片集成在屏幕面板下方,占用屏幕模組長度。

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COP封裝,將驅動芯片集成在薄膜中,并進行彎折,屏幕模組長度變短。很明顯,屏占比相較COG封裝的提高不少。

17.jpg

最后還有個比較特別的設計。nubia X的雙面屏手機,主屏采用LCD全面屏,并沒有設置攝像頭,環境光傳感器和聽筒都設計在主屏頂部的微縫中;副屏為OLED的非全面屏,攝像頭、環境光傳感器都設計在屏幕上方。并且在機身兩側都裝上指紋識別。攝像頭能夠前后雙用,省去了前置攝像頭。

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雖然雙面屏在屏占比和外觀上都是有不小的優勢。但也存在著成本增加、機身發熱、續航差、無法使用手機套等劣勢。

總結

目前全面屏主流方案依然是挖孔屏或者水滴屏。而在此基礎上所誕生的滑蓋全面屏、升降式攝像頭全面屏、雙面屏等,雖然在屏占比和外觀上比挖孔屏有優勢,但缺點比較明顯,所以還無法替代挖孔屏。

當然這些特別的全面屏設計,很大一部分原因都是為了解決前置攝像頭的問題。因為目前指紋識別和環境光傳感器都已經能夠設計在屏下了。相信各家手機廠商也都有在研究屏下攝像頭技術,或許不用太久也就出現在手機上了。屆時還伴隨著屏幕發聲技術的發展,全面屏未來還會有更大的提升空間。(編:Judy)

在eWisetech搜庫以上設備都可搜索

小米10

P40

Nex3 5G

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