智能手机的全面屏化,夏普打响了第一枪。虽然有小米 MIX三星 S8 在前方铺路,但 2499 元的起步价才是全面屏“平民化”的基本动力。在智能手机十周年的风口,全面屏被选作打破现有手机形象禁锢的代表,虽然势能足够,不过上半年全面屏并未流行起来,除了前面提到的价格因素,打造一块全面屏的技术难度和背后需要调整的生态变革是众多安卓手机厂商上半年疲软的主要因素。要知道当年 iPhone 的成功也并非一蹴而就,那么要让全面屏成为常态需要迈出哪些门槛呢?本期《发烧学堂》将从四个维度跟大家探讨。


首先要定义什么是全面屏,虽然没有明确定义,不过目前 16:9 比例的屏幕显示多数屏占比没有突破 75%,因此一款真正意义的全面屏手机,至少要拥有 80%的屏占比,才能保证视觉上与传统手机的区隔。

在现有的手机形态下提升屏占比除了继续缩窄边框之外,显示屏幕还需要对手机的“额头”和“下巴”进行“强拆”。 目前来看,全面屏共有三种形态存在,第一种是三星盖乐世 S8 窄额头下巴设计,是传统形态的改良;第二种是夏普 AQUOS S2 三边窄边框设计;第三种则是尚未量产的四边窄边框设计,不出意外,iPhone 8 将会以四边窄边框的形态惊艳问世。

 

iPhone 8 的四面窄边框

 

提高屏占比 这些高难度技术要掌握
无论是三星、夏普还是 iPhone 8,都需要将左右边框做到足够窄,目前来看做到窄边框已经有成熟的方案,比如三星的曲面、努比亚 Z17 的无边框已经可以从视觉上做到左右边框的“消失”,提升屏占比。

目前做窄边框的思路大都相同,即通过减少 BM 区的宽度,BM 区就是大家经常说的手机黑边,功能上来讲 BM 区主要是帮助遮挡背光模组的光线,结构上来讲,BM 区域主要包括边框胶和驱动电路排线,边框胶用于液晶屏封装,防止液态的液晶分子流出;驱动电路排线区域顾名思义,用于放置传输屏幕驱动电路控制信号的走线。

 

液晶面板结构
 

传统意义上缩窄黑边有限,目前多是通过改良工艺来推进窄边框甚至无边框的实现,比如通过提升点胶工艺,缩窄边框胶宽度,目前可以将边框胶宽度从 0.5mm 缩到 0.3mm。

另外通过技术改良来减小左右驱动电路区域宽度也是一种方式,一般来讲液晶面板的运作受到栅极和源级电压的共同控制,其中负责开启和关闭具体某个像素点下方的 TFT 晶体管的栅极驱动芯片 Gate IC 一般位于面板左右 BM 区域里。

 

GOA(Gate On Array)技术
 

现在全新的 GOA(Gate On Array)技术可以做到将 Gate IC 直接制作在 TFT 阵列(Array)基板上,省去 Gate IC 占据的空间,精简外置 Gate IC 需要的走线,也是缩窄边框的好方法。

另外在显示材料技术方面,LTPS 低温多晶硅技术还能够实现栅极走线重叠设计的方式缩短 BM 的宽度,进一步实现左右边框做窄。

但是我们知道想要让黑边全部消失现在无法实现,所以目前的无边框手机均是屏幕玻璃边缘采用了斜切或者圆角结构,利用光线折射的原理实现“视觉无边框”。不过对于全面屏来说,通过工艺改良已经能够做到边框足够窄,目前的难点在于怎么让“额头”和“下巴”消失。

强拆手机额头 这项技术必不可少
前面的方式已经让面板左右 BM 区足够窄,那么用这种思路区缩小额头和下巴行不行呢?

答案是很难,面板端子部除了边框胶之外,还有连接源级和驱动 IC 的斜配线、Source IC 以及 FPC Bonding 区。传统的思路是将 Source IC 直接邦定到玻璃上,面板端子部的边框一般在 4-5mm 左右。但由于 Source IC 比较复杂,不像 Gate IC 可以直接整合到 TFT 阵列(Array)基板上。

因此缩小上下部分的主要做法是采用 COF(Chip On Film)方案,将 Source IC 封装到 FPC 上,再将 FPC 弯折到玻璃背面。相比 IC 在玻璃上的 COG 技术,COF 技术可以缩小边框 1.5mm 左右的宽度。

 

COF(Chip On Film)方案
 

总的来看,想要实现真正意义上的全面屏,至少在显示这块需要做到升级点胶工艺+GOA 技术+LTPS 技术+COG 技术四者结合。目前 LTPS 面板的窄边框极限能力一般在三边 0.5-0.6mm, 下边 2mm 左右,值得一提的是天马已经生产出了类似的全面屏。

 

天马全面屏产品
 

天马的全面屏产品基于 LTPS 面板,5.46 英寸 FHD 分辨率,长宽比 18:9。设计上采用了新栅极驱动电路来实现电路极限压缩,并改进了涂布与液晶分子滴下工艺。

产业链配套 多少人愿意陪全面屏玩
推出全面屏只是全面屏手机的第一道门槛,不过你会发现即便是拥有成熟的全面屏,市面上仍然没有看到四面窄边框手机的存在,即便是夏普 S2 也仅仅是一款三面窄边框手机,因为手机是一个多功能高精密的科技产品,很多功能不仅仅需要屏幕来完成,而是需要各个上游产业链的配合。

比如额头部分一直隐藏着听筒、传感器以及前置摄像头,底部又有指纹识别、尾插等元器件,为了全面屏舍弃这些功能显然不现实。  

对于“额头” 部分像小米 MIX 采用的是倒置的方式,将传感器、听筒和摄像头都集中在第四面。而夏普 S2 和 iPhone 8 仍然在全面屏的基础上保留相机传感器等,采用了全新的异形屏方案,这里又牵扯到异形切割技术。

传统手机屏幕是长方形,除了前面提到摄像头等元器件的放置,直角并不适合全面屏的抗摔设计,所以从结构和功能上来讲,全面屏势必要比传统屏幕多一道异性切割过程。

 

各种切割方案
 

一方面要在屏幕四角做 C 角或者 R 角切割,同时通过加缓冲泡棉等进行边缘补强,以防止碎屏。以另外一方面需要在屏幕上方做 U 形切割,为前置摄像头、距离传感器、受话器等元件预留空间。

比如夏普的美人尖就属于 U 形切割,三星 S8 边角则采用的是 R 角切割,iPhone 8 曝光的方案则属于多种切割方式的结合。目前切割方案较为精确的为激光切割,精度可达到 20um。

 

夏普 S2 异形屏
 

与此同时,预留给元器件的空间就非常小,需要上游产业链供应全新的微型元器件,摄像头等均需要根据全新结构微型化设计。比如在这次夏普 S2 中,就采用了冰山式摄像头结构,上窄下宽尽可能少的占用前面板空间。

 

微型摄像头设计
 

这也就意味着,全面屏设计需要上游产业链进行大幅调整,推出适合全面屏的微型化元器件,与此同时也就意味着如果上游产业链转型不及时,全面屏的用户体验或者量产都会受到掣肘。

如果微型化只是一种改善的话,全面屏仍然需要大量先进技术配套原有用户体验,比如这次 iPhone 8 会取消正面实体 HOME 键,也就意味着必须采用屏幕下指纹或者虹膜识别等生物解锁方案替代指纹。

值得一提的是目前屏幕下指纹仍处于展示阶段,距离量产仍有一段距离;虹膜识别也是有少量机型搭载,成本较高。

可以看出,全面屏手机想要快速普及,不仅仅是需要屏幕做出变革,而是整个与之配套的上游产业链的一次颠覆,让整个产业链为全面屏转型,挑战可想而知。

18:9 软件适配还不够 异形屏简直是灾难
与之转型的除了上游产业链,整个软件生态也需要做出应变,为多出的额头和下巴空间做出适配。首先是基本可以确定,18:9 比例屏幕将成为全面屏标配,数百万的 APP 需要为这样的比例做出适配。事实上在谷歌已经呼吁开发者为三星 S8 等一系列产品做适配。

 

异形屏适配是关键
 

不过随着夏普 S2 这种异形全面屏的流行,各款手机的 U 形槽大小不一,面板厂和手机品牌商 / 手机 ODM 厂商的定制化合作会成为大趋势。这就意味着全面屏手机正面终于结束了“千机一面”的局面,而坏消息是开发者需要针对不同的异性屏进行一一适配,一旦没有适配就无法挖掘全面屏的真正实力,这对开发者来说简直是种灾难。

这种适配对于统一生态的 iOS 来说并不会很难,但 Android 用户又会进一步走向碎片化,对于目前的 Android 生态可不是什么好事情。

教育消费者 口碑是全面屏爆发关键
最后,当全面屏手机万事俱备,如何教育用户也将成为一大难题,全面屏虽然具有体积小视觉震撼的优势,但如何唤醒大众消费者的换机意识需要一段时间的教育,要知道刚刚发布的 AQUOS S2 是夏普的第 29 款全面屏手机。

 

调查显示更多人对全面屏感兴趣

 

好消息是我们的调查显示,消费者对全面屏设计保持了较高的关注度,全面屏在下半年的爆发势必引发第一波用户的尝鲜,能否留住第一批用户并实现口碑发酵,为全面屏的演进留好时间窗口要看第一批厂商的产品实力了。好消息是,下半年第一批进驻全面屏领域的品牌均为大厂,品质有保障。没钱也不用担心,有业内人士放言称,全面屏战火会很快烧到千元机市场,届时千元机战场会更加惨烈吧。