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为了手机的所谓真全面屏,我们做出了什么牺牲?

发布时间:2018-07-05 15:34:50  来源:钛媒体APP    编辑:贺飞  背景:

  形形色色的全面屏手机

  自从小米 MIX 问世以来,各大手机厂商在追求全面屏的路上,一往无前。首先是最具代表性的 iPhone X 引领的异性全面屏(刘海屏),国内有大量的厂商迅速跟进了这个方案;另一方则是诸如 OPPO,vivo 这样的,既没有刘海,又没有宽厚的下巴,屏占比93%以上的所谓真全面屏。那么为了全面屏,各大厂商,都在做什么技术革新,这些改变对于消费者是体验上的提升还是妥协?

  去掉下巴,不遗余力

  国内厂商疯狂在对标 iPhone X 的宽刘海屏的时候,却很少有与 iPhone X 正面比一比下巴的厚度,这是因为 iPhone X 使用了一种名为 COP 技术(Chip On Plastic)。这是一种专为柔性 OLED 屏幕定制的完美封装方案。

  在了解 COP 技术之前,我们需要先了解其他厂家采用的技术:COG 与 COF:

  在进入 18:9“全面屏”时代之前,智能手机的屏幕普遍的都采用了“COG”(Chip On Glass)的一种封装技术,就是 IC 芯片被直接绑定在 LCD 液晶屏幕的玻璃表面,这种封装技术可以大大减小整个 LCD 模块的体积,良品率高、成本低并且易于大批量生产。

  问题是玻璃是无法折叠和卷曲的,再算上了与其相连的排线,注定要需要更宽的“下巴”与其匹配。采用 LCD 屏幕的小米 MIX 系列手机,就是使用的这种封装方式。

  COG 与 COF 的封装区别

  “COF”(Chip On Flex 或 Chip On Film)又称覆晶薄膜,和 COG 相比后最大的改进就是将 IC 芯片固定于柔性线路板上的晶粒软膜构装,将 IC 芯片与屏幕连接的排线直接折叠,并且运用了软质附加电路板作封装芯片载体将芯片与软性基板电路接合的技术。更直观的表述就是 IC 芯片被镶嵌在了 FPC 软板上,也就是说附着在了屏幕和 PCB 硬板之间的排线之上。采用这一技术的就是三星 S9 系列产品,以及前代的 S8 系列和 NOTE 8。

  最后就是 iPhone X 使用的 COP 技术:简单来说,柔性 OLED 屏幕的背板并非 LCD 特有的玻璃,其使用的材料和 FPC 软板相似,自身就具备柔性可以随意卷曲。因此,COP 封装的屏幕可以在 COF 的基础上直接把背板往后一折就行,从而最大限度减少屏幕模组对“下巴”空间的占用。

  COG COF COP 之间的区别

  虽然 COP 封装技术可以最大限度压缩屏幕模组,但压缩比率越高,随之而来的就是更高的成本和更低的良品率。iPhone X 为了实现“无下巴”的设计,早期良品率据说不到 10%,生产 10 台就会废掉 9 台。

  总结起来,在进入 18:9“全面屏”时代之前,智能手机的屏幕普遍都采用了 COG 封装技术;为了追求“短下巴”,业内出现了折叠连接 IC 与屏幕排线的 COF;再进一步削短“下巴”,于是利用了 OLED 屏幕可折叠的特性,将整个屏幕折叠到背面。

  到这里,各大厂商终于把手机的下巴给拿掉了,但这也带来了一个新的问题:为了“窄下巴”,牺牲了前置指纹识别,这样做到底值不值?

  对于那些偏好前置指纹识别的用户而言,他们内心肯定是拒绝的。因为他们习惯手机放在桌面上,不用拿起来,拇指一按就解锁了,那么在手机背面开个孔放上后置指纹,看起来也不够美啊?

  这时候苹果想到了基于 3D 结构光的人脸识别技术。

  没了下巴,指纹识别怎么办?

  3D 结构光是一个技术术语。传统 RGB 摄像头把环境光、自然光、太阳光呈现出来的光线效果采集起来,形成 2D 图像。与之相比,3D 结构光可以实现高准确度的深度信息采集,快速扫描,根据物体光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三位空间。iPhone X 做的稍微保守,它虽然削短了下巴,但额头万万动不得,于是残留了宽宽的“刘海”

  OPPO Find X 与 iPhone X

  OPPO Find X 则更为“激进”——因为它连 iPhone X “额头的残留”刘海也有一并干掉了,做出了一个机械结构的升降镜头。

  3D 结构光技术实现的人脸识别虽然在安全性上没有问题,但它也有一些瑕疵:首先是对人脸的露出率有一定的要求,在戴上口罩,或者侧脸躺在床上的时候,它是无法识别的;另外,虽然 OPPO Find X 的识别速度很快,能挨过实验室的种种测试,但终究是机械式结构,难免会遇到一些意想不到的场景,这其中还是有些隐患的。

  而另一个厂商,vivo 相对而言却很“温和”,指纹识别依旧在,而且也是前置指纹识别,不过这一次它把指纹识别做到了屏幕下面:这和指纹打卡机的原理类似,因为我们的指纹是凹凸不平的,把光线打到手指上,再通过光线反射到接收器上,就可以得到我们指纹的纹路了,其原理有点像潜艇在水下的声呐。

  NEX S 屏下指纹识别

  目前的手机屏下指纹识别方案都是基于 OLED 屏幕:把接收反射光的指纹识别模块,放在 OLED 屏幕下方,通过屏幕的像素点的光线照射,反射到指纹识别的模块上,然后就识别出用户指纹。

  笔者实际体验中,虽然相较于前代的 vivo X21,NEX S 的识别速度已经有了质的提升,但与电容式指纹识别相比,还是存在一定的差距,而且如果手指头沾水了,识别效果也会大大降低。

  另外,最为关键的一点是没有了物理按键,用户想要盲解锁,就要记着那个可以解锁的区域,保证每次都按准,这显然不如有个实体按键摸着方便。

  “有刘海的全面屏”有碍观瞻,所以听筒又成了问题

  当然,iPhone X 为了去掉下巴的努力,很难被一般消费者感知——因为 iPhone 8 下巴仅有 Home 键。相反,手机的“额头”才是大家更在意的地方。毕竟“额头”上有听筒,前置摄像头,光线传感器以及距离传感器。

  听筒是手机中不可或缺的元器件,为了隐藏听筒,小米 MIX 做了压电陶瓷振动系统:这种方式和受话器的发声原理是一样的,都是通过电信号转换成机械振动来产生声音,两者之间的区别仅仅是振动材料的不同而已。

  初代小米 MIX 的压电陶瓷听筒

  压电效应通俗来说,就是某种材料沿一定方向受到外力的作用而变形时内部产生的极化现象。压电效应有正效应和逆效应,简单来说,正效应可以产生电,逆效应可以利用电产生形变。利用逆效应给压电材料施加电压它就会变形,若施加可控制的交流电就可以产生我们需要的形变,这种形变就可以产生振动从而发出声音。

  实际上很多材料具有压电效应,只不过压电陶瓷相对来说比较便宜和稳定。

  从上面分析来看,可以理解为这种技术就是更换了一种振膜材料,原先是一个小型的受话器,现在则是整个陶瓷机身或者屏幕都可以振动产生声音。但通过陶瓷中框震动发声,一方面是通话音质不佳,还有一点就是私密性较差。

  另一边 vivo NEX S 则是通过微振动单元驱动屏幕震动发声,音质还是可以的。同时,它也将光线传感器和距离感应器放在了屏幕下方,结合算法可以实现通话时屏幕的熄灭。至于前置摄像头,则是做成了升降式的潜望结构。

  OPPO Find X

  OPPO Find X则是在双轨潜望结构顶部做了一个细小的开口,这对应的是其真正的听筒——这与现在的小米 MIX 2S 采用的方案一致。OPPO Find X在保留了极窄边框的同时,也保证了正常的听筒设计。

  可见,为了去掉这个全面屏上的刘海,各家厂商也是费尽周折。

  总结

  为了全面屏,厂商削窄了下巴,牺牲了传统的前置指纹识别,带来了新封装工艺,以及人脸识别技术,屏下指纹识别技术。人脸识别技术与指纹识别技术用于手机解锁方面,各有优劣,关键是习惯问题。

  而屏下指纹识别技术虽然没有改变用户的使用习惯,但距离普通的指纹识别技术还有一定的距离,具体表现在识别的速度上面。

  为了“砍掉”额头,NEX S 和 Find X 都不约而同地选择了机械式结构,让前置摄像头模组和光线传感器或位于屏下,或位于机顶。这种设计的好处在于,不影响整体体验的情况下,用户有自拍的时候,前置摄像头才出现,平时可以隐藏起来;缺点在于稳定性方面存在一定的隐患,一旦损坏,需要付出较高的成本进行维修。

  Samsung S9+、iPhone X、OPPO Find X、vivo NEX S

  另外,机械式结构还会造成手机的重量和厚度的增加,挤占了摄像头的空间,使得手机没办法装下更大的相机模组;最为关键的是,具备升降式机械模组的手机也无法做到三防功能。

  那么问题就来了,在现阶段,为了获得一款真正的全面屏,厂家需要不遗余力的去创新设计,想办法去提升技术,但带来的是一些已有的实用功能需要在体验上做妥协,比如屏下指纹技术,机械式的升降结构。

  那么对于用户来说,现在就要抉择的是到底是为了一款高达93%以上的全面屏,但在其他体验上做妥协,还是接受一款有着着刘海,屏占比更低一些的全面屏?我相信每个用户都有自己心里认为的合理选择。

  为了追求真正的全面屏,厂商做出的工艺进步,比如新的封装工艺,屏下指纹识别技术,这都是我们需要肯定的;然而,机械式升降结构在笔者看来,却是当下没有更好方案的无奈之举。或许今后它和刘海屏一样,都会存在一定时间,但当技术进一步发展,未来一定会出现更超前的技术,给予用户一块不牺牲任何体验的“全面屏”。




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