全面屏手機在今年的手機市場可謂是炙手可熱，繼夏普、小米、三星之后，各大國產(chǎn)手機廠商也紛紛宣稱將在今年下半年推出全面屏手機，因此，全面屏將成為各家旗艦機追求的大方向。
實際上，全面屏并不是橫空出世的全新概念，而是窄邊框這一設計理念達到極致的必然結果。目前市場對全面屏沒有明確的定義，但粗略而言，全面屏手機是指正面屏占比達到80%以上的手機，相比普通手機，具備更窄的頂部和尾部區(qū)域，邊框也更窄。
窄邊框、高屏占比可以實現(xiàn)更好的顯示效果，以及極佳的大屏操作體驗，所以窄邊框一直是手機外觀創(chuàng)新的重點。但是此前的窄邊框一直是在盡力縮窄左右邊框，而避開縮窄上下邊框。這是因為縮窄左右邊框只需要改進顯示面板的布線設計和點膠，而縮窄上下邊框則需要對整個手機的正面部件全部重新設計，難度太大。
但是隨著面板、指紋識別、受話器、前置攝像頭、天線等零組件技術與工藝的不斷改進，實現(xiàn)超窄上下邊框已經(jīng)成為了可能，這樣具有超窄四邊框、超高屏占比的屏幕就是全面屏。
雖然全面屏隨著工藝的改進，已有幾款全面屏機型推出，小米MIX屏占比為91.3%，三星S8屏占比為83%，但要實現(xiàn)更高的屏占比勢必會面臨更大的技術挑戰(zhàn)，以指紋識別為例，其技術路線也因放置位置不同而各有不同，其中屏內(nèi)指紋識別是全面屏背景下最終的解決方案，當然，也是最難的。
綜合此前已經(jīng)發(fā)布的幾款全面屏手機可知，指紋識別紛紛后置，在用戶逐漸習慣前置指紋時，后置方案可謂是非常不討巧，以犧牲用戶體驗為代價的全面屏手機，不得不說是一種遺憾。
就目前來說，指紋識別除后置外，前置可大致分為蓋板方案、under glass方案及屏內(nèi)指紋方案。在全面屏背景下，蓋板方案需要芯片縮小面積，做薄做窄，使之適用于壓縮后的手機下方區(qū)域，但是眾所周知，由于手機上的指紋識別傳感器要保證一定的面積大小，如果面積過小，只能識別手指的部分指紋，而為了解鎖的準確率，手機需要存儲手指的多個部分的指紋，這也就大大提高了碎片化指紋出現(xiàn)匹配錯誤的幾率，增加了很大的安全風險。
在蓋板方案之后，under glass方案出現(xiàn)，并成功用于華為P10等機型。由于按壓式指紋識別具有易損壞、不防水的缺點，指紋識別正在向Under Glass過渡。但Under Glass方案僅僅是在蓋板玻璃下挖盲孔，識別區(qū)域無法集成顯示模組，所以Under Glass仍然有較大的非顯示區(qū)域。因此，Under Glass并不適合全面屏，它只是屏內(nèi)指紋的過渡方案。
相較而言，屏內(nèi)指紋識別在屏幕內(nèi)即可實現(xiàn)指紋識別，無需開孔，也不會占用手機前置空間，可謂是全面屏下的最佳指紋方案。
其實，此前在S8發(fā)布之初，三星是考慮過兼顧全面屏與前置指紋的，即屏內(nèi)指紋識別，但研發(fā)進度不及，暫時無法解決技術難點，而發(fā)布時間又逐漸臨近，因此，三星無奈之下，只得放棄，取消HOME鍵的同時也將指紋后置。
而這也看出，屏內(nèi)指紋的技術難度之大，但是手機從功能機時代發(fā)展到現(xiàn)在，每一次變革都在技術挑戰(zhàn)及突破中前行。屏內(nèi)指紋雖難，但也不是不可能。
為十周年紀念的產(chǎn)品，有消息稱，蘋果iphone8也將搭載全面屏，也在積極研發(fā)屏內(nèi)指紋識別。此前，一度有消息稱，蘋果或因搞不定屏幕內(nèi)指紋識別，導致iPhone 8或許要延期，甚至有可能會采用后置指紋識別。但從最新曝光的設計圖來看，iPhone 8支持光學指紋識別,可見蘋果已經(jīng)突破了技術難點，實現(xiàn)了屏內(nèi)指紋識別。
屏內(nèi)指紋有兩種技術方案，即In Display和Under Display，In Display是將指紋的紅外發(fā)光二極管、紅外接收傳感器都植入到OLED像素矩陣中；Under Display則是把指紋的紅外發(fā)光二極管、紅外接收傳感器還做成一個獨立的模組貼合在屏幕的下方。
有業(yè)內(nèi)人士稱，iPhone 8可能使用的是Under Display的指紋識別方案，在蘋果的帶動下，相信Under Display將很快成為未來主流。
從技術方向上來說，Under display和In Display實現(xiàn)路線不同，其各自需要尋求突破的技術難點也各有不同。
Under display是將指紋模組貼于顯示屏下方。其以光學為原理，利用可見光反射，使模組接受到帶有指紋信息的光量，并分析還原圖像，繼而進行匹配。由于模塊放在顯示屏下，所以目前只能搭配OLED屏，否則反射光無法到達接收模塊，這對sensor的設計、算法提出很高的要求。
其中，光學式的屏下指紋還涉及到對光譜的選擇，如引用紅外光，則紅外光為夜用型光線，在陽光下不可使用。而日用型的可見光，技術上還存在難度。
In Display是將指紋模塊置于顯示屏內(nèi)，運用電容式識別原理，需將sensor和display的生產(chǎn)制程結合在一起，制成一體化產(chǎn)品。這需要和Panel廠商一起共同開發(fā)，一如In cell觸控IC的開發(fā)，研發(fā)、生產(chǎn)難度都較大。
筆者采訪相關技術人員得知，目前看來，Under display更容易實現(xiàn)一點。Under Display 目前在硬件方面的難度在于，其Sensor需要高信噪比，還要考慮紅外光對于使用場景的限制，結構堆疊等；軟件方面的難度在于，需要算法輔助還原分析圖像。這些都可以在目前的技術領域突破或升級來實現(xiàn)。
而In display的難題并非一時就能解決，其不僅面臨技術難點，更在于需要產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的配合。該技術人員表示，In display不僅需要Panel廠的配合，還要同時考慮到顯示、觸控，這三者需要完美共存，因此，整合難度更大。
另外，In display主要還是運用電容式技術，需要在原有基礎上突破幾個數(shù)量級技術指標才可實現(xiàn)，最終結果受材料、工藝等其他因素影響大，在目前條件下實現(xiàn)難度較高。
除上述技術難題外，需要強調(diào)的是，不管是Under Display還是In Display，都必須配合OLED屏幕。OLED由于沒有背光層，厚度比LCD模組薄很多。據(jù)筆者詢問業(yè)內(nèi)人士得知，OLED屏最薄一般可做到0.15mm，LCD模組最薄一般可做0.5mm，因此，為匹配OLED屏的厚度，正面蓋板的指紋模組厚度也急需壓縮。
另外，因OLED屏幕自發(fā)光的特性，使得各像素之間可以留有一定間隔，保證光線透過（光學指紋識別就是依靠光線反射）。但我們知道，屏幕分辨率（ppi）越高，像素之間的間隔也就越小。因此高分辨率下如何保證指紋能準確識別也是一大難題。
Under display要求sensor能有高信噪比以提取出高清晰圖像，同時算法要具備較強的還原和抗噪能力，最終使得誤識率不會高于目前電容式的1.5%。而In display因為研發(fā)、制造難度較高，所以暫時還無法預估誤識率。
綜合看來，Under Display和In Display兩種技術各有優(yōu)劣，也各有難度，從技術發(fā)展的順序來看，Under Display會是目前各手機廠商較早能用上的選擇。但要明確的是，under display只能在固定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)，而In display則可以在屏幕任意區(qū)域?qū)崿F(xiàn)指紋識別，因此，可以說，Under Display是過渡方案，In Display則是終極方案。不過就目前而言，兩者都受限于OLED資源和OLED供應商的研發(fā)配合程度，2-3年內(nèi)難以大規(guī)模普及應用。
01月07日 18:14
