天文望遠(yuǎn)鏡仰望浩瀚星海,顯微鏡試圖窮極微觀世界,三星堆的青銅面具、古埃及的“荷魯斯之眼”等等,都在表明人類對更理想的視覺體驗(yàn)的渴望。這種渴望,近年來在智能手機(jī)的形態(tài)變革上鮮明地表現(xiàn)為“全面屏”的持續(xù)迭代。更大的屏占比、更小的視覺干擾、更統(tǒng)一的顯示表現(xiàn)……需求不息,創(chuàng)新不止,但效果一度不算理想,直到屏下攝像頭技術(shù)的提出和應(yīng)用。日前,作為全球半導(dǎo)體顯示龍頭的京東方實(shí)現(xiàn)了更優(yōu)的屏下攝像頭解決方案,除了要實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)的“真全面屏”體驗(yàn),也將為顯示產(chǎn)業(yè)打開新的想象空間。
“全面屏”的非全面難題
經(jīng)過五年左右的技術(shù)迭代和產(chǎn)品普及,智能手機(jī)用戶對于“全面屏”概念早已不再陌生。特別是,當(dāng)智能手機(jī)的創(chuàng)新路徑整體走向細(xì)節(jié)優(yōu)化,兩點(diǎn)變化往往最先被感知:一個是背部主攝像頭結(jié)構(gòu)的重構(gòu),另外一個,就是正面屏幕屏占比和具體形態(tài)的變化。
屏幕本身層面,“劉?!薄八巍薄按蚩住钡鹊纫幌盗械慕鉀Q方案交替更新;整體結(jié)構(gòu)層面,則出現(xiàn)了攝像頭升降、“復(fù)古式”滑蓋等“變形”式設(shè)計。這些,都是為了提升屏占比,擴(kuò)大視野。
不過,對用戶而言,在“全面”概念下,產(chǎn)品體驗(yàn)需要更加理想:“劉海”“水滴”“打孔”,都會占用顯示面板原有可視區(qū)域的一部分,這讓“全面屏不全面”一度成為各大品牌產(chǎn)品上市后面臨的主要槽點(diǎn);至于升降或滑蓋,主要問題在于明顯增加了產(chǎn)品的厚度與和重量,這與智能手機(jī)演進(jìn)的輕薄化大趨勢并不相符。
讓“全面屏”更全面,這是僅靠終端廠商難以解決的問題,關(guān)鍵還在于上游元器件及解決方案供應(yīng)商們?nèi)绾巫鳛?。釘科技注意到,近兩年可以看到的努力,集中在對“屏下攝像頭”解決方案的探索,依托的是OLED屏幕像素間縫隙可透光的屬性,使攝像頭區(qū)域可以成像。
據(jù)釘科技了解,常見解決方案有兩種,以保證顯示前提,通過增加可見光透過率來保障拍攝:一種是在不改變其他區(qū)域像素密度的前提下,將攝像頭區(qū)域的像素單元數(shù)減少,增大開口率;另一種是整體像素單元密度不變,將攝像頭區(qū)域設(shè)置為一個像素電路驅(qū)動多個OLED像素單元,減少金屬走線的面積占比。
前者作為“低PPI方案”,會導(dǎo)致攝像頭區(qū)域與周圍屏幕的顯示存在明顯差異、顆粒感強(qiáng),比如,在使用導(dǎo)航時,就可能存在道路顯示錯開的問題;后者由于攝像頭區(qū)域減少驅(qū)動電路,也會使攝像頭區(qū)域可顯示的真實(shí)像素信息減少。
要在拍攝效果和顯示效果上做平衡,“全面屏”的非全面難題依舊存在。
京東方的屏下攝像頭解法
相比前面提到的解決方案,京東方找到了破解“全面屏”不全面難題的更優(yōu)解法,以便推進(jìn)“真全面屏”更充分的實(shí)現(xiàn)。
京東方的屏下攝像頭解法,既提高拍照效果,又實(shí)現(xiàn)高分辨率無差別的顯示效果,優(yōu)勢展現(xiàn)在三個方面:
其一,行業(yè)首創(chuàng)“一驅(qū)一”技術(shù)。無論是降低攝像頭區(qū)域的像素密度,還是減少像素驅(qū)動電路,看似可以更好地實(shí)現(xiàn)透光,但在性能上,都需要作出相當(dāng)?shù)臓奚?/p>
京東方的解決方案要點(diǎn),在于一個像素電路驅(qū)動一個OLED像素單元,可以在不降低攝像頭區(qū)域的像素密度、不減少像素驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化攝像頭區(qū)域像素空間排列方式及膜層堆疊設(shè)計,一方面,提升可見光透過率,增大屏下攝像的進(jìn)光量,另一方面,攝像區(qū)邊緣無細(xì)線顯示錯行,保證兩區(qū)域顯示效果一致。
其二,依托光學(xué)仿真能力再優(yōu)化。理論上說,同等感光器件條件下,透光性越高,屏下攝像頭拍攝效果越好,但屏下攝像頭區(qū)域的像素驅(qū)動電路、陽極等多種金屬線,會造成光線衍射,出現(xiàn)眩光、解析度降低等現(xiàn)象。
基于光學(xué)仿真能力,京東方的解決方案進(jìn)一步優(yōu)化電路和背板設(shè)計,優(yōu)化像素單元的形狀,更大限度降低光線衍射,減少眩光并大幅提升成像解析度,再結(jié)合終端的去黃度算法及衍射AI算法,實(shí)現(xiàn)顯示和拍攝兩不誤。
其三,領(lǐng)先亮度補(bǔ)償算法保量產(chǎn)。技術(shù)的優(yōu)越,最終需要通過現(xiàn)實(shí)應(yīng)用來體現(xiàn),量產(chǎn)落地是前提。
京東方的亮度補(bǔ)償算法,可以提升50%的屏幕使用壽命,確保了這項技術(shù)的量產(chǎn)性。就未來前景看,有利于推廣到更多的產(chǎn)品平臺及使用場景中,比如通過屏下結(jié)構(gòu)光實(shí)現(xiàn)人臉識別。
從現(xiàn)實(shí)情況看,京東方的屏下攝像頭解決方案,已經(jīng)與智能手機(jī)頭部品牌做了聯(lián)合發(fā)布:在8月中旬的OPPO“未來影像技術(shù)發(fā)布會”上,“下一代屏下攝像頭技術(shù)”重磅亮相,京東方定制柔性O(shè)LED屏幕本身通過“一驅(qū)一”技術(shù)實(shí)現(xiàn)真400PPI顯示效果,同時匹配OPPO自研算法加持,優(yōu)化前攝體驗(yàn)。使用體驗(yàn)外,在產(chǎn)品呈現(xiàn)上,達(dá)成了業(yè)界領(lǐng)先的近100%的更極致屏占比的“真全面”。
屏下探索打開顯示新想象
釘科技注意到,事實(shí)上,上述更優(yōu)的屏下攝像頭技術(shù)方案,并不是京東方第一次在“屏下”技術(shù)上,在“全面屏”升級層面,帶給產(chǎn)業(yè)鏈和市場驚喜。
在此前被熱議的“屏下指紋”和“屏幕發(fā)聲”領(lǐng)域,京東方同樣迅速實(shí)現(xiàn)并保持了業(yè)界領(lǐng)先。
以“屏下指紋”為例,在2019年,京東方采用“小孔成像”原理的OLED顯示屏的屏下指紋識別技術(shù),指紋圖像分辨率就達(dá)到了800PPI,實(shí)現(xiàn)汗孔級識別精度,對假指紋有效檢出率達(dá)99.3%;京東方更率研發(fā)成功LCD屏下下光學(xué)指紋感測技術(shù);在去年又與高通共同研發(fā)搭載3D超聲波屏下指紋傳感器的創(chuàng)新顯示產(chǎn)品,減少生產(chǎn)成本,推動方案普及。
京東方在屏下技術(shù)應(yīng)用方面的探索,其實(shí)也在打開顯示產(chǎn)業(yè)的新想象空間:
從數(shù)字化浪潮高漲的現(xiàn)實(shí)情形不難發(fā)現(xiàn),智能、物聯(lián)技術(shù)重塑生產(chǎn)、生活終端的形態(tài)與能力,屏幕則將人與場景、服務(wù)、內(nèi)容關(guān)聯(lián),“萬物互聯(lián)”的過程,也是“屏聯(lián)萬物”的過程,顯示的價值,則愈發(fā)指向了連接。
以屏下攝像頭為例,對屏下技術(shù)的探索,絕不會止于“全面屏”手機(jī)的體驗(yàn)提升。理論上說,所有的顯示界面,都可以搭載屏下攝像頭技術(shù)方案,這至少會帶來三點(diǎn)變化:一是,可視化界面的信息呈現(xiàn)效果得以提升;二是,實(shí)時視覺交互得以被更多終端和場景應(yīng)用,比如,預(yù)留顯示界面空間,但此前在攝像頭放置上缺乏考量的產(chǎn)品,或許就不需要重新設(shè)計整體布局;三是,順應(yīng)小型化趨勢,屏下攝像頭的應(yīng)用會讓部分終端產(chǎn)品布局更為緊湊和精簡。
進(jìn)一步而言,伴隨透光率的繼續(xù)提升,屏幕刷新率的提高,以及屏幕本身形態(tài)的變化(比如屏下攝像頭與京東方的折疊屏、滑卷屏技術(shù)的結(jié)合)等等,新的產(chǎn)品應(yīng)用和使用場景,還會再次發(fā)生變化。
那么,作為屏下技術(shù)創(chuàng)新先行者的京東方,也會迎來全新的增長區(qū)間。
根據(jù)群智咨詢(Sigmaintell)數(shù)據(jù),2021年上半年,BOE(京東方)柔性O(shè)LED智能手機(jī)面板出貨量約2500萬片,同比增長近70%,柔性顯示屏市占率位居國內(nèi)行業(yè)第一、全球第二,其穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)及交付能力獲得了眾多知名品牌客戶高度認(rèn)可。
根據(jù)京東方發(fā)布的第三季度業(yè)績報告,期內(nèi)營收559.93億元,同比增長46.77%,歸屬于上市公司股東的凈利潤72.53億元,同比增長441.14%;今年前三季度,營收1632.78億元,同比增長72.05%,歸屬于上市公司股東的凈利潤200.15億元,同比增長708.43%。
以創(chuàng)新為信仰,全球半導(dǎo)體顯示龍頭將為自身、用戶和產(chǎn)業(yè)帶來更多可能。(釘科技原創(chuàng),轉(zhuǎn)載務(wù)必注明“來源:釘科技”)
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