全面屏倒逼手机硬件产业，无论是苹果还是小米都不得不低头 | iPhoneX 黑科技
- shenzhenware -
今年的苹果发布会应该是这么多年悬念最少的一次，新机的外壳与参数配置一早就被网络上各路大神们挖了出来。
正如之前爆料的那样，苹果最新的手机 iPhone X 采用 OLED 异形全面屏，屏幕大小 5.8 英寸，分辨率 2436*1125，像素密度 458 PPI，前后双玻璃机身，搭配航空铝材质边框，整体尺寸 143.6*70.9*7.7 毫米，重量 174 克，总体看起来相当惊艳。不过，iPhone X 上让人吐槽最多的一点还是屏幕顶端的凹槽「刘海」。
这个被苹果官方称为「原深感摄像头」的凹槽隐藏了大量 iPhone X 最新的硬件科技，包括：一个用于读取点阵团，捕捉红外图像的红外镜头；一个发射不可见红外光，在低亮度或者黑暗环境识别用户面部的泛光感应元件；可以将 30000 多个光点投影在用户的脸部并绘制出脸部图谱的点阵投影仪。
同时，「刘海」内部还包括环境光传感器、扬声器、麦克风以及一个 700 万像素摄像头等智能手机常用的硬件模组。
「原深感摄像头」 里的硬件模组
为了 放下这个「原深感摄像头」，iPhone X 就不得不在全面屏上挖出一个「刘海」。
||| 三种主流的全面屏方案
在苹果发布会的前一天，小米发布了最新的全面屏手机 MIX2。除了介绍 MIX2 上的全面屏技术以及吐槽友商对小米全面屏的质疑外，小米 CEO 雷军还总结了目前智能手机三个主流的全面屏方案：缩短上额头、取消上额头以及在屏幕上挖孔。
雷军总结的三种全面屏主流方案
缩短手机上额头的方式更像是在传统的屏幕上缩短四周的边框，实现更加极端的屏占比，但手机的基本设计和布局与传统智能手机没有太多差别，三星的 Galaxy S8 就采用缩短上额头的设计。虽然没有完全取消掉上额头，不过，依托自家高端的屏幕技术，三星 Galaxy S8 采用了「曲面屏 + 全面屏」的设计，5.8 英寸加上 18.5：9 的屏幕比例，整机看起来修长且精致。
三星 Galaxy S8
小米 MIX2 采用的是取消手机上额头的方法。雷军在发布会上表示，在设计之初，小米就曾考虑过采用屏幕挖孔方案，但该方案会让屏幕信息显示不全面，所以最终决定采用现在的方案。
为了取消上 MIX2 的上额头，小米重新设计了手机上的微型前置相机模块、有源天线调谐方案、超声波距离感应器，并采用全新的导管式微型听筒取代了前作的悬臂梁压电陶瓷技术，保证了用户通话的私密性，同时，MIX2 使用新的 COF 显示芯片柔性封装技术，将手机上方空白区域再次缩短。
小米 MIX2
最后是被吐槽最多的屏幕挖孔方案，虽然 iPhoneX 的「刘海」屏幕能逼死一众强迫症患者，但基本上实现了正面机身的全覆盖，这也就意味着，iPhoneX 不再拥有实体的 Home 按键。由于 iPhoneX 的这块 OLED 屏幕是首次使用异形切割 OLED 屏，制作工艺相对于小米 MIX2 的 LCD 屏更加复杂，所以 iPhoneX 售价高达 8388 人民币也就不难理解了。
另外，「安卓之父」安迪鲁宾的 Essential Phone 同样通过在屏幕上挖孔的方式实现全面屏，不过可惜的是 Essential Phone 一再跳票，以至于有人称其为 PPT 产品。
Essential Phone
||| 温习一下全面屏的前世今生
大屏幕能够给用户更好的观感体验，所以，从手机发展的起点开始，工程师们就在追求更大的显示屏的道路上不断推进。
早期，屏幕现实技术没有多少突破，手机上只能使用单色液晶屏，比如我们所熟知的诺基亚手机，此时手机厂商能做的只是把单色液晶屏做得更大一些，足够用户玩一些类似俄罗斯方块、贪食蛇之类的简单游戏。
诺基亚8250
之后，日本电信运营商 NTT DoCoMo 推出 D502 i 和 F502 i，手机行业终于进入彩屏时代，此时的屏幕更亮了，显示的内容也更加丰富。手机正面逐渐为屏幕让步，滑盖手机、翻盖手机，甚至屏幕可旋转奇葩手机开始在市面上流行起来。
随着 iOS 跟 Android 系统的兴起，更大的屏幕和操作空间能够让用户获取更多的信息，同时也能够提供更丰富的娱乐方式，此时实体键盘和按键逐渐被屏幕侵蚀。
iPhone 历代屏幕变化
在智能手机时代，手机厂商不断向手机边框发起挑战，「高屏占比」和「窄边框」成为手机厂商追逐的目标，比如，对「窄边框」念念不忘的魅族就多次挑战边框极限。而三星则选择了另一种方式——曲面屏，Note 6 edge、S8、Note 8 都是曲面屏的典范。
逼近左右边框的极限后，手机厂商开始从手机额头和下巴抢占空间，夏普 AQUOS Crystal 手机第一次挑战了全面屏。 AQUOS Crystal 屏幕大小为 5 英寸，前置摄像头和扬声器放置在手机的底部，尽管这款手机没有引起太大的反响，但是在当时还算超前的三面窄边框的设计仍然相当惊艳。而在 AQUOS Crystal 之后，小米 MIX 等手机开始出现，智能手机行业正式进入了全面屏时代。
夏普 AQUOS Crystal
纵观市面上的全面屏手机，采用的屏幕方案主要分两种：非异形全面屏和异形全面屏。
非异形全面屏指不改变屏幕外观的情况下，通过拉伸让手机获得更高的屏占比，这种方案实现起来相对比较简单成熟，良品率较高，小米 MIX、三星 S8、LG G6 均采用这样的设计。
而异形全面屏则需要对屏幕进行特殊的加工和切割，为手机正面的各种传感器和摄像头预留空间，比如 iPhoneX 的「刘海」。这种方案生产工艺相对比较复杂，成本更高，良品率也更低。
不过，夏普全球手机 CEO 罗忠生在微博上表示：「从设计角度来看，异形屏设计至少可以做到三边窄边框（COG）设计，甚至四边窄边框设计（COF），产品将会非常漂亮，用户体验会更好，更接近于全面屏设计的理想，才是全面屏设计的终点，才是用户所需要的。而类似三星 S8 这样的非异形屏 18：9 设计主要属于中低端产品，到年底估计很快就会被打到 1000 元甚至更低上」
||| 要实现 100% 全面屏，这些技术问题都需要解决
据 CINNO Research 预测，2017 年全面屏在智能机的渗透率为 6%，2018 年会升至 50%，2021 年预计上升至 93%，全面屏已经成为智能手机不可避免的发展趋势。
但在现有的技术条件和生产工艺下，手机正面 100% 全屏覆盖还无法实现，市面上的全面屏手机仍是各硬件方案平衡协调后的结果，手机厂商和面板厂商仍有很多技术问题需要解决。
1 天线
手机内部含有很多金属，同时手机会产生一定的电磁干扰，再加上手机天线是全向天线，所以在设计时需要预留一块足够干净的手机净空区间。由于全面屏的设计，会使得屏幕模组向整机上下两端延伸，而留给净空区的面积会大幅减少。
2 指纹识别
当手机正面全部被屏幕占领后，带有指纹识别功能的 Home 键不得不取消，换成背面指纹解锁（小米 MIX2 等）、人脸识别（iPhone X 等），以及屏下指纹识别三种方案。
目前，屏下指纹识别方案主要包括超声波、光学、电容、热敏四种，但该项技术离大规模应用还有些距离。不过，据最新消息显示，微软近期已经实现了屏下指纹识别技术，该技术通过发光元件发射光信号，透过屏幕保护层，然后利用光点元件捕捉反射光，创建指纹图像。
四种屏下指纹识别方式
3 前置摄像头
不论是哪款全面屏手机，都不得不为前置摄像头让步。有像小米 MIX 这样将摄像头放在手机下方的，也有像 iPhoneX 和 Essential Phone 这样在屏幕正上方开槽的。要尽可能实现四边无边框，iPhoneX 的「刘海」或者夏普 AQUOS S2 的「美人尖」或许更接近。
据说，已经有研究机构开始研发更窄的光学镜头，以进一步实现全面屏。
4 软件 UI 和适配
雷军在发布小米 MIX2 就谈到，说服 Google 开放 Android 机的 18：9 的比例是件多么不容易的事。大部分全面屏手机采用 18：9 的屏幕比例，2：1 的比例也更适合界面的划分，可同时运行两款 App，但大量的 App 都是标准的 16：9 比例，开发者们不得不重新调整以适应 18：9 的屏幕比例。
5 生产制造
智能手机屏幕绝大数为 16：9 的屏幕，若要切换到 18：9 的全面屏，对面板厂商是个很大的挑战。18：9 的屏幕浪费的玻璃要比 16：9 的更多，而且玻璃原厂要重新排生产线及优化生产工艺，这将导致全面屏成本在短期内高居不下。
从供应的方面来看，目前只有三星、JDI 、夏普等厂商能够量产全面屏，国内的京东方、翰彩、华星广电已经开始规划全面屏生产线，但距量产还很。另外，能量产的异形 LTPS 屏只有夏普，OLED 也只有三星一家。苹果使用的 OLED 屏唯一的供应商就是老对头三星，三星对苹果有很强的议价能力，这也是为什么苹果如此急切地寻找新 OLED 厂商的原因。
小米 MIX 系列手机屏幕比例变化
自从乔布斯发布 iPhone 起，手机厂商便开始追求大屏给手机行业带来的巨大红利。从理论上将，只有 100% 被屏幕所覆盖的手机才能叫全面屏手机，但实际上，市面上没有哪家手机厂商能够达到这个标准。而目前市面上的全面屏手机，更像是各方面平衡妥协后的产物。
手机刚刚迎来全面屏的时代，天线、摄像模块、传感器、指纹识别、生产工艺、App 的适配等方面都有待调整和适配。不过，话说回来，全面屏的「过度」创新也在倒逼着各方硬件技术和生产工艺向前推进，并且在某些技术领域已经取得了可喜的成绩，这也让用户们有理由相信，更加成熟的全面屏方案很快就会到来。■
主笔：双双
编辑：小琳
· ● 推荐阅读 ● ·
● ● ●
深圳湾（公众号 ID：shenzhenware）将持续关注物联网、人工智能、机器人、无人机、智能驾驶、智能家居等领域的新锐产品和初创团队，欢迎联系我们。微信私人客服：小炫（ID：warexx）。