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一
自从 2016 年小米发布了「小米 MIX 」，并提出「全面屏」的口号开始，各大手机厂商纷纷推出各种款式的全面屏手机。以苹果为代表的厂商推出了刘海屏手机，华为、努比亚等厂商不约而同地发布了水滴屏手机，小米、联想等厂商则推出了滑盖式全面屏方案。OPPO 和 vivo 则采用了自动升降式摄像头设计方案，获得了不错的市场口碑。
可以看到，各大手机厂商们全面屏方案的思路都是尽可能提高正面屏幕的屏占比，以上这些方案不乏有一些技术创新，但更多的是为了销量和噱头营销，只能算是全面屏手机发展的过渡方案，正面占比 100% 的屏幕才是理想的全面屏手机。
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那是什么阻碍了 100% 全面屏的实现呢？从当前已经发布的全面屏手机可以了解到，有的全面屏手机将顶部传感器放到了屏幕的下方，有的将听筒做成隐藏式的，还有的全面屏手机屏幕采用 COF 封装工艺¹将下巴做到近乎没有，但最难攻克的问题是前置摄像头，一直有厂商在不断的尝试，期望能够解决这个问题。
就在两个月前的三星开发者大会上，三星展示了名为 Infinity 的全面屏方案，其中有一款名为 Infinity-O 的方案引人注目，该手机屏幕正面有一个完整的圆形切口，手机前置摄像头就隐藏在这个切口内，该圆形切口在使用过程中将不显示内容。巧合的是，华为 12 月份刚刚发布的 nona4 跟进了这种方案，另外有媒体爆出明年发布的 OPPO R19 也将采用这种方式处理前置摄像头。可以预测，在未来一段时间，挖孔屏将可能取代刘海屏成为全面屏方案新的潮流。
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不得不说，这种将屏幕挖孔把前置摄像头隐藏在里面的方案确实进一步提升了正面屏幕的屏占比，但受限于屏幕不完全透明，只能在屏幕上打一个孔。那有没有理想的解决方案呢？
二
我们发现，安卓之父安迪·鲁宾操刀的 Essential Phone 在 2017 年申请了一项屏下摄像头方案的专利，该方案是将摄像头置于 LCD 液晶屏某个“几乎透明”的部分之下，并在拍照时熄掉该部分屏幕，实现真正的全面屏。虽然这一构想并不复杂，但由于 LCD 液晶屏存在显示色彩单调、可视角度低、按压容易出现水波纹等缺点，屏幕并不是理想的选择。
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不过该专利还是为我们提供了全面屏手机的解决思路，即是将前置摄像头放于透明屏幕下面。那目前都有哪些透明屏幕呢？
第一，在生活中，我们会发现明星演唱会现场会使用巨型的 LED 屏幕，其中很多是采用侧发光 LED 透明屏技术，可以显示层次丰富、效果惊艳的舞美视觉，是不是可以考虑将这种屏幕应用到手机上呢？答案是否定的，原因是 LED 透明屏的发光源是灯珠，而目前灯珠最小尺寸能做到 1mm 左右，想要达到手机屏幕的要求，还有不小的距离。
不过该专利还是为我们提供了全面屏手机的解决思路，即是将前置摄像头放于透明屏幕下面。那目前都有哪些透明屏幕呢？
第一、在生活中，我们会发现明星演唱会现场会使用巨型的 LED 屏幕，其中很多是采用侧发光 LED 透明屏技术，可以显示层次丰富、效果惊艳的舞美视觉，是不是可以考虑将这种屏幕应用到手机上呢？答案是否定的，原因是 LED 透明屏的发光源是灯珠，而目前灯珠最小尺寸能做到 1mm 左右，想要达到手机屏幕的要求，还有不小的距离。
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第二、在 2015 年，三星曾公布一款 55 英寸的透明 OLED 屏幕，全透明的显示屏仿佛一块剔透的水晶，显示效果清晰。其屏幕显示原理是以玻璃为屏幕基板，在上面涂上可以发光的有机物半导体材料，通电后玻璃上的有机半导体材料散发出一定波长的光子，从而显示各种颜色。不过由于该屏幕的分辨率过低，显示效果差，透光率仅达到 45% 。
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第三、据了解，华为正在研发的全面屏手机屏幕也是采用透明玻璃，该屏幕被称为调光玻璃，其工作原理是利用调光膜里面液晶的电致透射和散射现象，使得调光玻璃具备了通电透明、断电透光不透明的功能。从而可以在拍照时通过改变屏幕颜色让屏幕变得透明，在正常使用时，屏幕能够完整显示内容。目前较高技术水平的调光玻璃的透光率为 85%。
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第四、在刚刚过去的 2018 年，部分已经上市的手机所采用的屏下光学指纹识别技术，运用了 OLED 屏幕透光的特性，通过在屏幕下方放置镜头和图像传感器，用户将手指按压到屏幕上时，由屏幕发出强光“照亮”指纹，再用屏下摄像头透过屏幕拍摄指纹反射的图案，并通过算法增强、图像对比，完成对指纹的识别。
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总的来说，无论是三星发布的透明电视，还是华为采用调光玻璃的全面屏方案，亦或是采用屏下光学指纹识别技术的手机，其屏幕的透光率比传统前置摄像头前的光学玻璃要弱很多。另外，屏幕上每个像素之间的晶格、电路也会在摄像头前方形成阻碍，在拍照时就如同隔着一层纱窗。
三
当我们有了全面屏方案的解决思路，以及目前存在的障碍时，只需要沿着这个方向继续努力，想方设法提升屏幕的透光率就可以了。
目前市场上 OLED 屏幕比传统的 LCD 屏幕的结构更为简单，而使用 OLED 显示技术的 AMOLED 屏幕更为轻薄。AMOLED 屏幕（结构如图所示）显示原理是：将所有材料固定在基板（玻璃或塑料）上，屏幕通电时，阴极将电子注入电路，再由 TFT 将电子传送穿过有机层送到阳极，当有电子穿过有机层时，有机层上的有机塑料分子就会发光，被我们所见。而我们所见到的不同颜色的光，是由每个像素对应的独立电路驱动。
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我们可以了解到，AMOLED 屏幕所使用的材料中，阳极、阴极和基板都可以采用透明材质，如果采用光学透明的玻璃或塑料材质作为材料，那么屏幕的透光效果会有很大的提升。还可以研发透光效果更好的有机物半导体，从而能够进一步提升屏幕的透光性。此外，为解决网状 TFT 的透光量问题，可以从两方面进一步优化。第一，加大屏下摄像头的光圈，增大 CMOS 尺寸，来提高镜头的进光量。第二，在自拍后，通过 AI 技术有选择性的“过滤”掉屏幕电路的遮挡，并针对画面被遮挡的部分进行修复，从而实现屏下摄像头自拍功能。
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2019年，期待遇见没有缺憾的全面屏手机 ，进入 100% 真全面屏时代。
注：本文所有图片均来源网络
参考资料
- 2018年耳熟能详的“COP 封装工艺”到底是什么，看这篇文章就对了 「微博」
- 围观Essential Phone屏下摄像头专利：或将终结刘海屏 「显示屏」
- 刘海屏失宠！明年智能手机将采用屏下摄像的真全面屏，苹果、三星、华为已经在跟进 「深圳湾」
- 详解三星真全面屏专利：屏下摄像头+全屏幕指纹识别「cnBeta」
- LED透明屏技术大揭秘 | 侧发光为何能碾压正发光「微博」
- 既然指纹识别能做到屏下摄像头为什么不能？「三易生活」
- 细数各厂商屏下摄像头技术，最后一个绝了「快科技」
- 细数各厂商屏下摄像头技术，最后一个绝了「知乎」
- 什么是 AMOLED 屏幕？它有什么优缺点？「知乎」
- OLED 和 LCD 什么区别？「知乎」
- 什么是 AMOLED 屏幕？它有什么优缺点？「知乎」
- 从三星放弃透明OLED说起：透明显示技术「LED大屏网」
- 十张图了解显示面板行业的未来 OLED挑战TFT-LCD，能否成为行业新霸主？ 「前瞻网」
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