刘延作品 - 全面屏手机的屏下指纹识别专利技术与工作原理解析 [Soomal?数码多]
全面屏手机的屏下指纹识别专利技术与工作原理解析
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在最新的iPhone X上，苹果采用了Face ID代替原来的Touch ID作为身份验证。Face ID如何，我们在后面的文章中会细说，但坊间传闻苹果想要屏下指纹从未停止过。事实上，根据产业链消息，苹果的屏下指纹识别并没有停止研发，只是时间周期不太够。
另一方面，全面屏设计已经成为手机行业趋势。但不管是指纹放在背面还是人脸解锁，用起来终究还是有点麻烦。为了更方便快捷的使用体验，正面指纹识别还得加回去。今天我们就来谈谈关于屏下指纹识别技术的话题。
目前已知的屏下指纹识别方案主要分为两个方向：一是利用OLED实现，另一个则是利用超声波实现。先来说说OLED。苹果本次采用来自三星的OLED屏幕，尽管OLED屏幕做异形切割有天生优势，但TFT-LCD做异形切割也不难，比如夏普S1、Essential Phone，这两款都是采用LCD做异形切割，并且都是由国内一家上市公司――长信科技旗下子公司德普特承接的。既然OLED不是异形屏幕的唯一选择，那为什么苹果要选择OLED作为旗下最高端产品的屏幕呢？显示效果是一方面，坊间传闻的屏下指纹，也很可能是选择OLED的原因。但为何OLED能实现屏下指纹，而TFT-LCD不行？
我们先回顾《》[作者:]
这篇内容，屏下指纹识别正是利用了光学原理。光学指纹识别需要光的发射和感应装置，由于LCD和OLED均可以当做光源，那是不是在屏幕下面垫一个CMOS传感器就行了呢？
然而没那么简单，TFT-LCD做屏下指纹识别很难。这是由于LCD是被动发光，通过底部的LED背光源透过TFT发光。这层TFT本身并不是那么透光，如果不做改动，直接把手指放上去，屏幕底下的传感器很难识别到指纹。因此如果用TFT-LCD做屏下光学指纹识别，必须给TFT层做技术改进，如加一些缝隙或是打开一个区域，让LED背光照上来。但即使这样，LED背光光源也会很大的干扰指纹反射的光线。所以TFT-LCD屏下光学指纹识别很难实现。
而OLED则是主动发光，理论上说可以精确控制到每一个子像素点,所以OLED材质的屏幕是更理想的发射光光源，此外，OLED显示模组更薄，也可以减轻由于放置屏下指纹传感器带来的整体机身变厚的问题。目前产业链有三种利用OLED屏幕的开发方向：1，直接在屏幕下方布置一个CMOS传感器，利用OLED的子像素之间缝隙让光线穿透过去，进而识别指纹；2，缩小传感器，插入OLED的像素点之间；3，将CMOS传感器做成透明的，直接贴装于AMOLED屏幕上方，将光学指纹识别做成一层识别层。
在光学屏下指纹识别方面，很多公司已经开始做出了尝试，并有了初步结果。汇顶科技就展示过利用AMOLED屏幕实现屏下指纹识别的案例，演示机型为三星Galaxy S7 Edge和vivo Xplay6。而汇顶科技就是在屏幕下方布置了一个CMOS传感器，根据汇顶科技在美帝注册的专利（查看地址：
/y.html）：
玄机就在这三张图里了。
FIG.21A和FIG.21B从俯视和侧视两个角度说明了指纹识别传感器放置的地方。
FIG.24从微观角度则说明了光线是如何穿透OLED屏幕的，最上面的就是手指；偏上这层灰色区域就是手机的屏幕部分。透过屏幕的小孔，汇顶称之为“准直孔（Collimator Hole）”，手指反射回的光线光学传感器搜集、处理。
怎么保证光线搜集到的就是来自指纹的反光呢？这就需要对光线准直处理。如图FIG.27，汇顶定制了专门的微透镜阵列（MicroLens Array）、光学空间滤光器阵列（Spatial Filter Array），微透镜阵列需要经过MEMS（微机电系统）技术处理或化学处理。这两个阵列能够保证进入传感器的光线基本都是来自指纹的反光，而非屏幕或是阳光。
而根据苹果2015年的专利，苹果的实现方式是通过在OLED屏幕下方布置红外发射器（IR Emitter）实现。但苹果已发布的专利较少。
另一个屏下指纹识别方向则是利用超声波指纹识别。高通方案称其为Sense ID，指纹识别的龙头企业FPC也刚刚发布了他们的方案。超声波既不需要感光元件也不需要电容感应，因此更适合做屏下指纹识别。Vivo演示机使用的全屏幕指纹识别，采用的正是高通的方案以及欧菲的模组。
目前大规模应用的超声波指纹识别手机并不太多，主要是乙烷的乐视的LeMax2和小米5s。LeMax2将指纹放在了后面，而小米5s则是在正面，当时超声波还穿透不了太厚的玻璃，最厚大约是0.4mm左右，而手机盖板玻璃厚度大约为0.6mm~0.9mm，因此0.4mm的有效厚度不足以穿透玻璃+显示屏（0.6mm+0.3mm）的厚度。小米只好和蓝思科技商量，给前面板玻璃多挖一块走，这样才能保证超声波能穿透，因此把指纹识别区域的玻璃削薄了一些。根据高通官网公开的资料显示，新一代的Sense ID可以穿透1.2mm的OLED屏幕或0.65mm的铝或0.8mm的玻璃。这样的穿透能力，用在目前的玻璃或OLED屏幕上也够了。
但为什么vivo还没开始在量产的X20等手机上使用？这是因为还需要时间优化算法。新技术从发布到正式应用还需要一个调试的过程，指纹识别是一项对安全性要求相对较高的生物识别技术，因此需要时间对算法优化以提高安全性、识别速度、识别率等。
然而FPC刚发布的方案更丧心病狂，FPC称，不管手是干的还是湿的，不管你屏幕是AMOLED还是LCD的，甚至不管你表面材质是不是玻璃，我们都能识别。能穿透多厚呢？20mm！20mm！20mm！重要的事情说三遍。作为对比，高通初代Sense ID是0.4mm，二代也就能穿透1.2mm。FPC能穿透的厚度是高通的16倍多。
随着未来“全面屏”的潮流，屏下指纹识别将成为趋势。屏下指纹识别主要包括两种方案，利用OLED实现光学指纹识别、利用超声波。苹果更希望通过OLED实现屏下指纹识别，iPhone X开始采用OLED屏幕便是第一步；而超声波方案理论上可以应用于任何屏幕，技术成熟后，在FPC与高通的推广下，未来安卓阵营手机厂商有可能会大规模采用屏下指纹识别。
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从金立全面屏手机看超窄指纹盖板还有竞争力吗？
近日，全面屏手机迎来爆发阶段，一款又一款的接踵而至，就9月而言，据笔者所知就有9款全面屏手机即将问世，而其中吸引笔者的不是苹果、三星等手机界的巨头，也不是国产手机中小米、vivo等业界翘楚，也不是还停留在渲染阶段的Nubia、锤子等手机品牌，而是金立，一个主打商务机型的品牌，它推出的全面屏到底是什么样的呢？金立将于本月月底在泰国正式发布，根据此前网上发布的信息显示，金立M7 Power将采用全金属机身，6英寸屏幕，分辨率为，屏幕纵横比为18:9，首发联发科P30处理器，拥有6GB内存+64GB存储，运行安卓7.1.1系统。
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至于手机的指纹解锁方式，在江苏卫视的贺七夕的视频中金立M7真机疑似被曝光后，金立M7 Power的指纹识别方式就被各种猜测，其中有一种说法是金立将会坚持正面指纹盖板方案。不过就目前曝光的手机正面形象来说，此可能性似乎并不大。但是，金立在紧跟全面屏风潮的同时，也非常注重情怀的继承与延伸，从此前一直传承的超级续航和信息数据安全等品牌特色就可见一二，所以在金立S10等一系列采用正面指纹识别的机型之后，如果金立M7 Power继续采用正面指纹识别盖板方案应该也是有一定的可能性的。
据悉，此前金立的一众机型，如金立S9、金立M2017、金立M6 Plus、金立S10基本也都是采用的正面指纹识别盖板方案，而业界小米、魅族、OPPO、vivo等国产品牌也有大部分机型采用的是正面指纹识别盖板方案，正面指纹究竟为何能获得如此多品牌的青睐？目前包括正面指纹识别、背面指纹识别和侧面指纹识别三种识别方式在内的识别方式中，正面指纹识别给用户带来的识别体验可以称得上是最佳的，因为不存在需要将手机拿起来的步骤，也不存在因指纹识别面积区域有限，导致指纹识别不佳甚至失败的现象存在。而正面指纹识别盖板方案因被广泛采用，指纹识别算法方案渐趋成熟，技术问题也早已不是问题。
一路走来，指纹识别经历了从背面走向正面，又从正面转向背面的发展历程，在兜兜转转中，正面和背面指纹识别都曾以主流之姿一度引领过行业指纹识别的发展，2016年正面指纹识别方案以较高的市场占有率，成为当年的主流指纹识别方案。而进入2017年，全面屏正式拉开帷幕，指纹识别方案也逐渐丰富。就正面指纹识别方案来说，全面屏之下的正面指纹识别方案，不外乎两种，一种是上述的屏内指纹识别方案，包括屏内和屏下两种方案：另一种则是将手机指纹芯片窄薄化，使之能够刚好放置在屏幕下方的超窄边框里。
此外，随着全面屏的发展，屏下光学指纹解锁技术和超声波指纹识别技术等屏下指纹技术已经开始出现，虽然屏内和屏下指纹识别技术似乎未能跟上全面屏的脚步，还存在一定的技术难题，量产也还需时间，但是，这却是全面屏手机指纹识别方案的大势所趋。
尽管也有业界人士认为：全面屏之下，后置coating方案是最佳选择，因为其工艺简单，且成本较低，虽然现在有部分手机仍看重后置指纹，但是，正如前文所说，后置指纹识别的用户体验相对较差，指纹后置解锁不能一部到位。
因此就目前而言，将指纹芯片集成在超窄边框里应该是在屏内指纹方案有所突破之前的最佳选择。同时也是最具有可行性的。首先，全面屏就意味着正面屏幕占比高，不说100%的屏幕占比，至少也得在90%以上。而将指纹识别芯片集成于屏幕下面的超窄边框之中，既满足了手机正面指纹识别的设计需要，同时不需要在屏幕上开孔，保证了正面屏幕的一体化，符合全面屏“全面”即高屏占比的需要。其次，将指纹芯片集成在屏幕下方的超窄边框，是基于正面指纹识别技术之上的识别方式，只是位置的相对变化，以及指纹芯片产品的窄薄化，其本质与正面指纹识别并无不同，将会促使供应链产商对产品进行优化升级，从而使指纹芯片产品满足超窄边框内放置的需要。
此外，正面指纹识别是目前用户体验最佳的指纹识别方案，将将指纹芯片集成在超窄边框里，能够满足用户的体验需要。而且也能在当下屏下指纹和屏内指纹呼声愈高的浪潮中，保证正面指纹识别方案的出镜率，将有利于正面指纹识别在全面屏趋势下，保住自己的正面位置。
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保存至快速回贴每日一答：全面屏标配 手机屏内指纹何时才能实现？
日 00:07&&&出处：&& 作者:张前前&&
　　MWCS上海展前两天在上海新国际展览中心举行，而对于手机来说此次展会最引人关注的点之一便是vivo展出的超声波屏内指纹样机，目前随着手机屏占比越来越高，怎样放置指纹识别已经成为当下手机设计的瓶颈，现在已经有一两家厂商展示了屏内指纹识别技术。　　在今年初的巴塞罗那MWC展上，国内的汇顶科技就展示过集成屏内光学指纹的S7 edge样机，而这次vivo所采用的则是高通的超声波指纹识别方案，虽然实现方法不同，但都是集成在屏内，除了这两家之外，Synaptics以及也都在开发屏内指纹相关技术。目前市面上还没有商用的搭载屏内指纹识别技术的手机。那么屏内指纹识别技术到底何时才能成熟商用呢？　　今年3月底，三星在纽约正式发布了Galaxy S8/S8+，全视曲面屏的设计改变了人们对手机屏幕大小的认知，三星S8的一大遗憾便是没有搭载屏内指纹识别，而是采用了后置指纹，并且由于指纹识别位于后置摄像头旁，导致用户解锁时容易误触摄像头镜头留下指纹。而在屏内，S8虚拟Home键仍然集成了3D Touch功能，可以看出三星在开发原型机时已经在考虑集成屏内指纹。至于为何没能在S8上采用屏内指纹，按照三星透露的消息，是由于屏内指纹的解锁体验还达不到目前电容式指纹的效果，并且在安全性上也通不过，因此三星才在S8上放弃屏内指纹，而今年秋季将要发布的Galaxy Note8据称仍然会采用后置指纹识别。　　现在最大的悬念就要留给苹果了，今年秋季苹果将会发布一款特殊的十周年纪念版iPhone，我们暂且以iPhone 8来称呼这款手机，iPhone 8将会是苹果iPhone自发布以来外观改变最大的一代机型，其将会首次采用全面屏设计，正面屏占比比三星S8还要高，而为了提高屏占比，iPhone 8将会取消Touch ID，至于Touch ID的替代品，目前的两种传言是苹果将会采用3D面部识别摄像头，通过面部解锁来替代指纹解锁；另一种方案则是采用屏内指纹识别技术，直接将Touch ID集成在屏内。从已曝光的信息来看，iPhone 8并没有采用后置指纹，因此屏内指纹识别有很大几率会被iPhone 8所采用。　　目前的屏内指纹识别技术都是以OLED屏内为基础，传统的屏幕目前还不能做到屏内指纹，因此我们看到现在屏内指纹识别的展示机三星S7 edge、vivo Xplay6都是采用的三星AMOLED屏幕，今年秋季将要发布的iPhone 8也是采用的三星AMOLED屏。　　目前汇顶科技的光学屏内指纹以及高通的超声波屏内指纹识别均已有演示机，至于何时商用，汇顶科技CEO张帆在2月份MWC上接受采访表示自家的光学屏内指纹识别技术大规模商用还需要至少一年时间；而高通的超声波屏内指纹具体的上市时间也要明年上半年，因此在短期内是看不到这两家厂商提供的屏内指纹识别方案的手机了。　　三星Galaxy Note8这款手机预计也不会采用屏内指纹识别技术，三星高管此前就表示Note8采用屏内指纹是谣传；最大的悬念依然要由苹果来揭开，今年秋季苹果的iPhone 8能否采用屏内指纹识别仍存变数，而2017年内能够采用屏内指纹识别技术的手机或许也就只有iPhone 8了，像国内的手机厂商虽然也会有全面屏的手机会在下半年发布，但只有为数不多的厂商会采用OLED屏幕，多数厂商的全面屏手机依然会采用屏幕，而LCD屏目前还不支持屏内指纹识别技术。本文编辑：张前关注泡泡网，畅享科技生活。
扯扯车精品文章推荐智能手机全面屏研究报告
一、全面屏优势明显，下半年即将爆发
1.全面屏是手机外观创新巅峰之作
全面屏手机是指正面屏占比达到80%以上的手机，其采用极限超窄边框屏幕，相比普通手机，具备更窄的顶部和尾部区域，边框也更窄。
目前最典型的全面屏手机是小米MIX和三星Galaxy S8，前者屏占比达到91.3%，后者屏占比也达到了83%。
全面屏并不是横空出世的全新概念，而是窄边框这一设计理念达到极致的必然结果。窄边框、高屏占比可以实现更好的显示效果，所以窄边框一直是手机外观创新的重点。
但是此前的窄边框一直是在尽力缩窄左右边框，而避开缩窄上下边框。这是因为缩窄左右边框只需要改进显示面板的布线设计和点胶，而缩窄上下边框则需要对整个手机的正面部件全部重新设计，难度太大。
但是随着面板、指纹识别、受话器、前置摄像头、天线等零组件技术与工艺的不断改进，实现超窄上下边框已经成为了可能，这样具有超窄四边框、超高屏占比的屏幕就是全面屏。
所以全面屏是窄边框极致追求的结果，是手机外观创新的巅峰之作。总结而言，全面屏具有两大核心优势：强烈的视觉效果和极佳的大屏操作体验。
全面屏具有强烈的视觉效果。由于全面屏手机具有极高的屏占比，使得屏幕所呈现的图像极具视觉冲击力。在拍摄照片时，手机屏幕所呈现的图像甚至与背景融为一体，展现了高屏占比的独特魅力。
当全面屏手机配备玻璃或者陶瓷后盖，整个手机几乎成为一个整体，更为简洁漂亮，是极简主义设计风格的终极追求。
大屏手机相对小屏手机视觉效果更好，同时还可以更好地实现玩游戏、看视频等功能。从三星推出大屏手机奠定安卓旗舰地位，到iPhone6全面拥抱大屏实现创纪录销量增幅，充分证明了大屏手机的魅力。
但是大屏手机却因为屏幕太大而难以单手操作，所以华为等手机厂商专门设计了单手操作模式，即把操作区域缩小为屏幕的一部分。这样虽然可以解决单手操作的痛点，但是体验依然是非常糟糕。
全面屏手机可以非常好地兼顾大屏的优势和完美的操作体验。由于全面屏手机具有超窄边框，所以整个手机的实际尺寸是变小了，可以更利于单手操作。
尽管手机正面实际尺寸变小，但是显示区域的尺寸没有变化，依然可以拥有大屏手机所有的优势。所以全面屏完美兼顾了大屏和单手操作两大矛盾。
2. 三星、苹果引领潮流， 全面屏手机即将爆发
全面屏手机并不是一个新概念，夏普早在2014年就发布过第一款全面屏手机AQUOS Crystal，其采用5寸显示屏，分辨率，同时取消受话器而配备了骨传导方案，实现了手机正面开孔的最少化。
在夏普之后还有努比亚、小米、LG和联想发布过全面屏手机，但除了小米MIX外均没有引起较大的反响。究其原因，我们认为是这些手机厂商的市场号召力过小，尽管全面屏是一项令人惊艳的创新，但限于影响力而无法使全面屏普及。
但在今天这个时点，三星、苹果两大巨头引领全面屏潮流，各大厂商对全面屏趋之若鹜，全面屏已成爆发之势。
三星在今年3月发布旗舰机S8/S8+，抢先苹果采用全面屏设计，左右窄边框1.82mm，指纹识别后移，上下也做成窄边框，屏占比高达84.2%，希望引领手机ID设计潮流。
截至4月25日，S8系列预定量超过S7系列30%，上市三周销量更是破1000万（还未在中国市场发售），全面屏的吸引力可见一斑，有望打破去年S7系列近5000万的销量记录。
根据目前产业链反馈的情况，今年苹果的iPhone 8也大概率将配备全面屏。苹果已经向三星显示下单订购7000万片柔性OLED显示屏，而OLED屏十分适合于全面屏设计。
苹果手机的边框一向饱受诟病，iPhone7Plus的左右边框都有4.71mm，宽于市场上大多数高端机，今年配置OLED屏后有望改善，并且取消正面Home键，采用光学指纹识别，改进上方的摄像头、受话器等部件，将上下边框也收窄，十分值得期待。
苹果和三星是智能手机行业的标杆，它们的创新都会引发大陆手机厂商的跟随。根据目前已经掌握的情况，包括华为、OPPO、小米、努比亚、魅族、金立等手机大厂在内，大陆厂商会在下半年大量推出全面屏手机。
因此，我们认为从今年下半年开始，全面屏将确立为高端智能手机的标配，即将迎来全面爆发。
二、全面屏将带动手机零组件发生巨变
全面屏可以实现显示效果的极大提升，可以保持大屏优势的同时提供更好的手感，将受到各大手机厂商的热捧。
但实现全面屏不是更换一块更大的显示面板那么简单，而是对面板、指纹识别、受话器、前置摄像头、天线等零组件重新设计的系统工程，将带动手机零组件发生巨变。
全面屏将使OLED加速替代LTPS液晶面板。LTPS液晶面板是目前主流的显示面板，但应用在全面屏上面临四大困难：需要重回双电芯控制、芯片封装需要用COF代替COG、背光模组的导光板需要重新设计、异形切割时良率有限，而使用OLED面板则没有这些困难，可以较为容易地实现全面屏。
全面屏大规模普及已经是确定的趋势，而OLED相比LTPS在全面屏中有非常多的优势，所以我们认为全面屏将使OLED加速替代LTPS液晶面板。
而对于除面板之外的其他手机正面零组件，则主要面临是否需要开孔的抉择。在非全面屏手机中，指纹识别、受话器、前置摄像头等部件都是通过开孔的方式实现功能的。但在全面屏手机中，开孔则会使全面屏的强烈视觉效果大打折扣，所以隐藏式成为理论上最好的选择。
但隐藏式的技术并不成熟，所以异形切割、优化开孔成为可以实际运用的次优选择。经过分析，我们认为在全面屏时代，Under-Display将是未来主流的指纹识别方案，而受话器和前置摄像头将采用异形切割、优化开孔的方案，天线也需要重新设计以适应更严格的“净空”要求。
1. 面板：OLED加速替代LTPS液晶面板
LTPS（低温多晶硅技术）LCD面板具有超薄、质量轻、低功耗等特点，是目前高端手机首选的LCD显示面板。但是LTPS应用于全面屏具有多项工艺困难，限制了其在全面屏中的使用。
LTPS全面屏需要重回双芯片控制。传统手机的触控和显示功能是由Touch IC和Driver IC两块芯片独立控制，分别与主板相连，即双芯片解决方案。但当成本低、占用空间小、性能良好的集成型触控显示驱动芯片（TDDI）研发成功之后，迅速成为业界追逐的目标，被大量运用于高端手机之中。
但是因为全面屏采用超窄边框设计，而TDDI芯片对窄边框的屏幕边缘识别较差，所以LTPS全面屏必须重回Touch IC+Driver IC的双芯片方案。重回双芯片控制会增加手机内部的空间占用，增加FPC和bonding成本，并且需要改进技术防止噪声引起的性能下降。
LTPS的芯片用封装需要用COF代替COG。显示驱动芯片封装主要有COF（Chip on Film）和COG（Chip on Glass），COF是将驱动芯片绑定在软板上，而COG是将芯片直接绑定在玻璃面板上。COF的优势是可以实现窄边框，这是因为芯片绑定在 FPC 上而减少了玻璃基板的占用。
COG的优势是轻薄，这是因为其不用增加FPC的封装厚度。此前手机为了追求轻薄化，主要采用COG封装。但是全面屏为了实现窄边框，则必须用COF替代COG。
COF需要增加使用FPC，将增加手机的成本。同时COF封装的温度较高，而FPC膨胀系数较大，易受热变形，所以对bonding工艺提出了更高的要求。
LTPS背光模组的导光板需要重新设计。LCD面板自身不发光，需要使用LED光源作为背光源。目前常用的是侧光型背光模组，当LED背光灯从侧面发光，导光板可以将平行光变成散射光，往上下方向行进，从而提高面板辉度和控制亮度均匀。
侧光型背光模组的LED背光灯位于边框的位置，其发射的光线到导光板需要一定的入射距离。当全面屏采用窄边框时，相当于入射距离变短，会影响光从导光板射出的辉度和均匀度，所以需要重新设计刀导光板的图案和结构，保证面板的辉度和均匀度。
LTPS进行异形切割时良率有限。传统切割主要是沿直线切割，异形切割是指切割出不规则形状或圆角矩形。全面屏边框较窄，不利于手机面板和整机的布线，所以需要使用异形切割实现高密度布线。
但是因为LTPS的玻璃基板硬度较高，为防止应力造成边缘破损，边缘做异形切割时R角不能超过2度，且切割效率和良率都会降低。
LTPS全面屏在上述多方面具有工艺困难，而使用OLED全面屏则会简单很多。在芯片使用方面，TDDI芯片只有与In-Cell触控方案结合才能发挥技术优势，但由于OLED没有公用电极（Vcom层），所以OLED显示屏不能使用In-Cell触控方式，而只能采用Out-Cell或外挂式触控方案。
Out-Cell或外挂式触控方案都有单独的触控线路，不能采用TDDI芯片，所以OLED显示屏天生需要使用Touch IC+ Driver IC双芯片方案。
在芯片封装方面，OLED硬屏与LTPS一样也是玻璃基板，需要使用COF封装。OLED软屏是薄膜基板，使用的是PI膜，与FPC使用的材料相同，所以OLED软屏需要使用COF封装，这也对bonding工艺提出了较高的要求。
在导光板方面，由于OLED自发光而不需要背光模组，所以也不需要导光板，避免了LTPS需要的重新设计。
在异形切割方面，OLED硬屏与LTPS一样使用玻璃基板，由于玻璃基板硬度较大，也会对切割的良率有影响。但是使用OLED软屏则完全没有这个问题，切割难度会小很多。
LTPS全面屏在工艺上存在多项困难，而使用OLED全面屏则会简单很多，所以我们预计全面屏将再次加速OLED屏的普及。
2. 指纹识别：Under Display将是未来主流
在非全面屏手机中，由于按压式指纹识别具有易损坏、不防水的缺点，指纹识别正在向Under Glass过渡。
但Under Glass方案仅仅是在盖板玻璃下挖盲孔，识别区域无法集成显示模组，所以Under Glass仍然有较大的非显示区域，这会减弱全面屏的视觉冲击力，所以Under Glass并不是全面屏下的理想方法。
指纹识别在全面屏时代只有后置和Under Display两种较为可行的替代方案。后置即是将指纹识别模组放在手机背面，这以三星的Galaxy S8为代表。
但毋庸置疑的是，前置指纹识别才是最优的体验，这也是华为等国内手机厂商把指纹识别从背面移到正面的原因。而三星选择放置在背面，只是因为暂时无法解决屏下指纹识别的技术难点。
Under Display是把指纹识别芯片放置在显示模组下方，可以同时实现全面屏和指纹识别的功能。Under Display可以把指纹识别放置于手机正面，同时可以保证全面屏的效果，是最好的解决方案。
尽管还有一些技术难点，但很快就将解决。根据台积电泄露的iPhone 8设计，下一代iPhone将使用Under Display的指纹识别方案，所以技术已经不是难点，Under Display 将很快成为未来主流。
3. 声学：优化开槽是受话器升级的最好选择
受话器即为听筒，用来在通话时传输声音。非全面屏手机拥有较宽的上边框，所以很容易放置受话器。但在全面屏手机中，继续使用传统方案需要大边框，这会破坏全面屏的美感，所以受话器也面临变革。
目前主流的全面屏受话器方案有压电陶瓷和优化开槽两种。压电陶瓷是一种具有压电效应的陶瓷材料。所谓压电效应是指某些介质在力的作用下，产生形变，引起介质表面带电，这是正压电效应。
反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。当电话接通时，驱动单元将电信号直接转化为机械能，通过微震点击的方式带动整机的中框共振，通过空气将声音传递至耳朵。
压电陶瓷不使用受话器，避免了手机正面开槽，可以保持全面屏的完整性。但是压电陶瓷实际使用效果并不好，一方面是在安静环境下容易出现声音泄露，影响隐私，另外一方面是通话时手机会有抖动感。所以压电陶瓷并不是一种很好的解决方案。
优化开槽是将手机全面屏异形切割，留出一部分用于放置受话器。这样可以保证通话效果，也可以保持全面屏的美观。但是根据在面板部分的分析，这种方案使用OLED屏效果更好，可以保证切割的良率。
4. 前置摄像头：异形切割保证摄像头功能
前置摄像头与受话器类似，在非全面屏手机中是通过开孔的方式解决。但是在全面屏时代，开孔影响全面屏的颜值，也需要使用新的方案。目前主要有隐藏式和异形切割开孔两种方法。
隐藏式是把摄像头隐藏在面板的下面。该方案只能应用于OLED面板，因为OLED是自发光且可以实现对单个像素点的控制，在需要拍照时可以控制摄像头区域的像素点不发光而呈现透明状态，从而实现拍照功能。
尽管隐藏式可以完美解决全面屏美感和开孔的矛盾，但是在实际应用中并不可行。这是因为即使是OLED面板，也会遮挡进入摄像头的光线，使得成像效果不佳。所以该方案暂时不会实际应用。
异形切割与受话器类似，也是在面板上切出一部分用于放置摄像头。尽管这不是最好的方案，但这是目前最可行的方案，也将是被普遍使用的方案。
5. 天线：需要重新优化设计
在手机天线设计中，为了保证天线的良好性能，天线安装需要远离金属，即天线主体周围需要一部分“净空”。
以iPhone 7为例，其在后盖顶部有一部分塑料填充物，这一方面可以起到控制天线尺寸的作用，另外可以让天线周围不会被金属全覆盖，为天线留下一部分“净空”。
对于全面屏手机，由于上下边框变得更窄，天线与金属中框的距离更近，“净空”比传统屏幕更少。另外全面屏手机的受话器、摄像头等器件需要更高的集成度，与天线的距离也更近，给天线留下的“净空”区域比传统屏幕更少。
所以，在全面屏时代，手机天线需要重新优化设计，对天线厂商提出了更高的要求。例如三星Galaxy S8就将天线与扬声器、NFC线圈等结合在一起，将天线放置在中框两侧，保证了“净空”的要求。
（作者：丁文韬 来源：）
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