5月30日,Android之父Andy Rubin揭晓了新公司首款智能手机Essential Phone,该机采用了“全面屏”设计,屏占比甚至高于Galaxy S8。它的出现引起业内广泛关注。 20170623-FULL-1 早在2013年,夏普首席设计师宫田正志先生就设计并开发了全球第一款全面屏概念手机——EDGEST 302SH,利用先进的堆迭,将显示屏左右及上方向边框无限靠拢,成为全面屏手机最早的解决方案。自2013年起,每年都有多款夏普全面屏手机面世,截至目前,夏普手机总共推出了28款的全面屏手机。此后,国产手机Nubia率先推出全面屏无边框手机Z9,不过缺乏足够的市场宣传和营销,全面屏概念并未被中国市场所熟知。

直到2016年10月25日,小米发布了全面屏陶瓷概念手机MIX,一下子将全面屏这个概念在中国市场炒热,以至于不少米粉误以为小米才是“全面屏”手机的创造者。然而小米MIX毕竟只是一款未大规模量产的概念机,将“全面屏”概念发扬光大的应该是三星S8。通过将3D玻璃+曲面无边框的设计,三星S8带来了非常惊艳的外观效果。三星S8自开卖以来,虽已在韩国、美国、加拿大、英国、法国、意大利、印度、香港等多地上市,但25天销量500万台的成绩,与三星首批备货近两千万台,预期总销量六千万台的目标还有差距。 20170623-FULL-2 目前已上市量产的部分全面屏品牌机型,据笔者了解,市场上发布的全面屏手机的屏幕尺寸涵盖了16:9、17:9、18:9、18.5:9以及21:9等多种规格。 20170623-FULL-3 全面屏的高屏占比首先带来的是对用户视觉上的冲击,在外观设计上将带来更多卖点。直接的好处是无论是看视频,还是玩游戏,或者仅仅是聊微信的体验都会更为出色。另外,全面屏也意味着可以在更小的尺寸比如4寸实现更大的屏幕了,这样手机的便携性也将大大提升。

众所周知,传统手机的屏幕比例一般为16:9,魅族曾经与众不同的采用过16:10。那么,“全面屏”的手机与普通手机最大的区别是什么呢?据了解,小米MIX采用的屏幕比例为17:9,屏占比高达91.3%;三星S8由于采用全视曲面屏,因此屏幕比例为18.5:9,屏占比高达83%。三星甚至为了上下尽可能的收窄把Home键都砍掉了,指纹识别也移到了手机背后。

事实上,到目前为止夏普的EDGEST、CRYSTAL全面屏技术解决方案,仍是行业实现全面屏显示技术仅有的两种可行模式。罗忠生博士表示在全面屏技术研发的道路上,全面屏,夏普手机曾经是发起者、现在是领导者,未来是开拓者。在全面屏的解决方案和产品设计,夏普手机将以原创者的身份持续保持领先,夏普手机将会以足够的诚意为消费者与市场的带来更多的惊喜。

iPhone8预测?谁才是全面屏技术的开创和引领者?

20170623-FULL-4 上海龙旗产品总监霍胜力

真正引爆整个全面屏产业链的公司还得看苹果,没办法,苹果的品牌影响力远远不是以上几个品牌所能相提并论的。 那么,iphone8到底长什么样呢?根据从供应链传来的消息,苹果下一代手机iphone8将采用无边缘OLED屏,通过双面玻璃+金属边框的设计,同时去除Touch ID,以便实现全面屏。从频繁曝光的苹果手机设计图来看,苹果的全面屏手机将达到21.75:9的比例。 20170623-FULL-5 龙旗产品总监霍胜力预测iphone8的创新点

从供应链上了解到,iPhone8前置摄像头将用来装置自拍Face time前置摄像头、3D深度传感器及其它传感器组件等前置功能大模块。根据iPhone 8的设计原图推算,苹果全面屏的非可视区为7.57mm,虽然其2.5D弧面宽度未显示相关数据,但若以2.577mm来计算的话,其剩下约5mm的宽度区域。

根据苹果供应链泄露出来的信息来看,iphone8将采用四边超窄边框全面屏显示技术。根据美国专利商标局公布的最新专利显示,苹果将Touch ID集成在屏幕后,用户无需将手指从显示屏幕上移开就能验证身份,换句话说你执行其他操作的时候,就能顺带把身份给验证了。此外苹果还有一项名为“减少设备的边框区域”的专利,在平面显示屏的边缘部位采用弯曲设计,这涉及到减少电子设备的边框区域的方法和系统,以便将设备的显示/交互触控区域最大化。 20170623-FULL-6 消息一出,包括华为、金立、魅族、诺基亚、黑莓等智能终端品牌纷纷表示将投入全面屏战略布局。在5月26日的金立S10发布会上,金立董事长刘立荣就表示,“2017年上半年金立主打四摄像头,而在下半年则主攻全面屏,同时,金立还将会在下半年推出四摄像头与全面屏合二为一的新品。”据称金立的目标是未来1499元以上的手机都采用全面屏。而根据笔者的了解,闻泰、龙旗、辉烨等ODM也将首次把全面屏概念引入千元机(1000~2000元)产品中。预计2017年底到2018年上半年,手机中高端产品将加速普及全面屏概念。 20170623-FULL-7 霍胜力同样也预测2018年Q1~Q2,全面屏手机将会集中上市。 20170623-FULL-8 富士康科技集团资深副总、富智康集团(FIH)执行董事、InFocus手机全球CEO罗忠生博士

在6月15日手机报在线在深圳举办的“全面屏全面来袭,屏占比大有所为”产业高峰论坛上,富士康科技集团资深副总、富智康集团(FIH)执行董事、SHARP/InFocus手机全球CEO罗忠生博士就将全面屏称为“5G来临前手机业最后的技术革新点”。他甚至比较激进的预测,未来12个月市场上新上市的手机中,绝大部分都会采用全面屏设计。

“为什么说全面屏是5G前手机技术变革的最大风口?我认为这是一个历史时刻,你会认识到这是一个全球市场的重大机会。从手机设计角度来看,全面屏绝对不仅是一个屏的概念。”罗忠生博士表示,全面屏技术目前主要分为4代,夏普的技术目前可以做到第三代,未来全面屏的终极方向是做到第四代,也就是四边无边框。而要做到四边无边框,最大的技术机会点是OLED,如果做LTPS是无法实现四边无边框的。

“我还是比较尊重苹果,虽然三星推全面屏比较早,但我认为全面屏产业最终还是会由苹果去引导。”罗忠生认为,从乔布斯时代开始,苹果对用户体验的理解就是最强的。夏普作为最早布局全面屏的企业,到现在已经有28款全面屏手机推出。罗忠生表示,未来夏普继续将全面屏革新到底。此外,未来夏普采取线上线下全渠道作战策略,并与中国移动终端公司、京东和迪信通三家渠道商签约成为战略合作伙伴,从品牌到渠道都将以本土化的模式,再次回归中国,抢夺全面屏手机市场的千亿商机。

简单说一下全面屏手机的优势?

全面屏之所以在今年成为行业热点,其原因主要在全面屏产品更加符合用户对视频播放以及显示界面的需求。采用全面屏手机的好处不言而喻,第一是视觉效果最大化,第二是握持感最佳化。

而且从产品ID设计方面来看,高屏占比产品带给消费者更强的视觉冲击和吸引力。尤其是随着近期三星S8以及iPhone8不约而同都采用了全面屏的设计,给业界立了创新标杆,带领各大厂牌纷纷定位全面屏产品。 20170623-FULL-9 辉烨产品经理花杰

辉烨产品经理花杰认为,全面屏的优点在于,从人机工程学角度来看,18:9更符合用户单手持握;显示区域增大,用户使用更加便利;画面显示更加细腻、真实。缺点在于,短期成本居高不下;对软件设计也提出更高要求。花杰还详细分析了全面屏手机设计与当前手机设计的区别。花杰认为全面屏产品在某种程度上来说适用于各厂牌旗舰机型,ODM需要做好详细的技术储备及供应链产能对接,而辉烨作为一家优秀ODM厂商,已经提前做好准备。 20170623-FULL-10 18:9的全面屏占比与16:9的传统屏占比相比,优势主要体现在以下三方面:

1、从人机工程学角度,18:9更符合用户单手持握,长度2:1的划分更利于界面分屏操作,可满足同时运行二款APP的惊喜体验。此外,近期谷歌发布的Andriod 7.0版本,增加了系统底层对多窗口的技术支持,我们判断未来随着用户对APP的高频使用,分屏操作会成为用户的常态使用习惯。

2、从整机尺寸来讲,5.7寸的全面屏产品与当前5.2寸的产品相比手感相当,整机尺寸也比较接近,但显示区域大大增加,显示内容可以更多。用户在浏览网页`看小说可减少翻页次数,让用户更加便利使用。

3、从显示效果上比对同样5.7寸的当前16:9的产品只有513PPI,而全面屏产品显示密度更高,可达564PPI,画面显示更加细腻。 20170623-FULL-11 当然,18:9的屏占比与16:9的屏占比相比也有其缺点,比如说,18:9为非常规规格,对上游玻璃供应厂是个很大考验,此外,玻璃原厂需重新排产线及工艺优化,进一步引发短期成本居高不下。且目前主流视频规格都为16:9,全面屏在播放时会有上下黑边,同时游戏界面也要重新适配。因长宽比不同,造成UI设计也要重新适配,同时对手机的软件设计也提出了更高的要求。

遵循木桶原理,全面屏手机的设计难关?

一切硬件和功能服从于设计。这是在今天追求高颜值和高逼格的手机业应该遵循的铁律,但同时这也给ID设计师和结构工程师带来了无数的难题。 20170623-FULL-12 对于手机行业要进军全面屏所要面临的技术难点,夏普的罗忠生博士表示:摄像头的小型化与放置、听筒技术解决、天线设计、指纹识别技术与放置、电池技术、FPC技术、显示屏异形显示与切割等,遵循木桶原理,如果其中一些技术得不到比较完美的解决,设计出来的全面屏显示技术手机在用户体验上都会打折扣。

受技术限制,夏普目前的全面屏量产技术主要采用三边无框技术,最大限度的让手机接近全面屏显示效果。由于全面屏手机正面屏占比大增,因此设计师必须想尽一切办法隐藏或者去掉各种按键以及开孔。包括HOME键、指纹传感器、光线传感器、距离传感器、听筒以及前置摄像头。 20170623-FULL-13 “现阶段我司主力规划了5.7寸及5.9寸二种尺寸规格,分辨率可满足FHD(1080P)&HD(720P),可根据客户要求提供不同结构方案:从TDDI Incell到常规Oncell/GFF外挂等。同时,辉烨与玻璃原厂SHARP/BOE/HSD等具有良好合作关系,期待与客户共同规划全面屏产品,以ODM对成本极致控制能力,帮助客户提升整机性价比,从而达到利润最大化。”辉烨通信的花杰表示。 20170623-FULL-14 花杰透露:“从长远角度来看,18:9的玻璃切割相比当前16:9来说更不利于经济性,因各大厂牌在旗舰上推广全面屏产品,会给玻璃原厂带来更高的溢价及产品附加值,会改变玻璃原厂产业链的产品线构成。目前国际玻璃原厂有三星/JDI/SHARP等,国内玻璃原厂有BOE/HSD/IVO等,它们都已规划了全面屏玻璃产线,最快今年6月份就有小批出来。”

“目前基本上屏的模组厚度都可以做到,16:9 5.5寸HD的屏目前国内报价在130元左右。这个跟不同的玻璃价格不同,京东方的偏贵,龙腾、瀚彩的比较便宜。”花杰建议国内的中小品牌尽快开始设立全面屏的项目。“因为很多国内品牌会去模组厂开私模,现在模组厂还可以推18:9的产品。到时候大品牌量产,很可能没有产能给你。”花杰表示,一旦市场上量,玻璃将会非常紧张。当然作为ODM来说,辉烨对接大部分都是模组厂商,比如合力泰这种。 20170623-FULL-15 花杰透露,传统手机厂商为了做出接近全面屏的手机,一般都是先从改变屏幕长宽比例,提升屏占比开始。这部分厂商在原来左、右两边超窄边框、ID无边框或视觉无边框的基础上,只是把现在的显示屏更换为18.X:9以上的屏幕比例产品,其它的手机结构设计基本上没有多大的改动。 20170623-FULL-16 当然,也有的手机厂商开始追寻夏普全面屏手机的脚步,采用了左、右两边和顶部都是超窄边框、ID无边框或视觉无边框的设计模式,把原来放置于顶部听筒、光线传感器、距离传感器、前摄像头等元器件移到了其它位置,来实现手机的三边无边框全面屏显示。

拥抱全面屏产业,供应链如何应对?

如果说“全面屏”将成为5G前手机业最大的风口,那么有一大批中国的供应链公司想要从中分到一杯羹。实际上,全面屏在结构设计、摄像头、听筒、天线设计、软件UI、指纹识别、工艺设计、光距离传感器等方面都面临着相应的技术挑战,而全面屏玻璃的设计、摄像头小型化、听筒小型化、新型指纹芯片的设计都将会引发手机供应链变革。由于全面屏对手机内部结构带来不小的变化,无疑这也将会牵动相关产业链发生改变,对于一些产业链而言是一场机遇,但是对于另一些产业链而言或许意味着危机。 20170623-FULL-17 全面屏第一个直接影响到的供应链环节就是指纹产业。由于全面屏去掉了指纹按键,因此指纹被内植入了屏内。随着手机全屏化趋势的来临,指纹识别该如何应对全屏化带来的技术与硬件的新要求?

根据苹果供应链泄露出来的消息,苹果采取了屏下光学指纹识别技术,通过3D TOUCH压力感测技术去掉了HOME键,同时重新设计了手机的收、发天线,显示屏也采取了异形切割,让显示内容最大限度的充满屏幕。 20170623-FULL-18 迈瑞微研发总监李扬渊 20170623-FULL-19 迈瑞微研发总监李扬渊表示,屏内指纹面临的问题,如防阳光、屏幕薄度、金属环的安放等等,需要用先进技术、工业设计、信息安全三驾马车来解决并拉动全面屏手机的发展。 20170623-FULL-20 思立微产品总监赵天明

思立微产品总监赵天明认为,在全面屏提前下,指纹可细分为背面、正面盖板、屏背指纹、屏内指纹、侧边按钮、侧边边框、背面金属等位置,各种指纹实现的方式也各有其技术特点,如就电容式而言,需提高灵敏度和穿透较厚盖板,光学式则需要注意光源和光路设计,避免干手指及环境光等问题。赵天明还表示,就目前而言,电容式指纹技术方案较为成熟,供应链匹配也很完善。 20170623-FULL-21 在正、反面指纹放置上,目前共有三种方案可供选择。第一种是为指纹后置,将指纹识别放到手机壳后。这是最简单也是最成熟的做法,从技术和供应链上来讲几乎都是零难度,零风险,而且还降低了成本。

第二种是屏内指纹,这是当下最火也是最时髦的做法,但是由于技术和供应链上的双重难度,目前还没有成熟量产的产品,三星S8已经放弃,苹果能否量产还是未知数。具体到技术方向上有两类:In Display和Under Display。区别在于In Display是将指纹的红外发光二极管、红外接收传感器都植入到OLED像素矩阵中;Under Display则是把指纹的红外发光二极管、红外接收传感器还做成一个独立的模组贴合在屏幕的下方。 20170623-FULL-22 不管是Under Display还是In Display,都必须配合OLED屏幕。OLED由于没有背光层,厚度比LCD模组薄很多。据了解,OLED屏最薄一般可做到0.15mm,LCD模组最薄一般可做0.5mm,因此,为匹配OLED屏的厚度,正面盖板的指纹模组厚度也急需压缩。另外,因OLED屏幕自发光的特性,使得各像素之间可以留有一定间隔,保证光线透过(光学指纹识别就是依靠光线反射)。但我们知道,屏幕分辨率(ppi)越高,像素之间的间隔也就越小。因此高分辨率下如何保证指纹能准确识别也是一大难题。

综合看来,Under Display和In Display两种技术各有优劣,也各有难度,从技术发展的顺序来看,Under Display会是目前各手机厂商较早能用上的选择。但是,Under Display是过渡方案,In Display则是终极方案。不过就目前而言,两者都受限于OLED资源和OLED供应商的研发配合程度,2-3年内难以大规模普及应用。 20170623-FULL-23 第三种方式是保持现有盖板模组设计,将模组的整体厚度和宽度降低。这对于坚持前置指纹的手机厂商是比较务实的做法,既保持了产品原有的设计风格又不增加太大的实现难度。 20170623-FULL-24 厚度的减薄主要通过改变芯片的封装方式来实现,目前可选的封装方式有TSV和fan out两种,厚度可以比传统的LGA芯片降低0.4-0.6mm。由于TSV和fan out都是晶圆级的封装,所以盖板贴合过程芯片容易受损,对模组厂的设备、工艺和环境要求比LGA要高。

另外主动式芯片由于是多芯片方案,有driver 芯片的存在,对采用晶圆级封装带来了较大的难度,也给后续盖板贴合带来了诸多隐患。被动式单芯片方案在今年的盖板应用上反而具备优势。 20170623-FULL-25 除了指纹识别,全面屏影响的另一个产业是射频天线。比如手机机壳方面,全面屏所带来的天线问题和整机可靠性问题,必然会影响到金属材质、陶瓷材质、玻璃材质壳料在手机中的使用占比,或者促进新型材料的使用,或者促进天线厂家的技术变革。

由于射频主天线在整机底端对带金属部分极度敏感,而全面屏屏占比大,所以屏模组向整机下端延长后,留给天线主净空偏小,会对天线设计挑战很大。其次,由于全面屏玻璃尺寸更大,整机可靠性验收过程中,相关‘整机跌落/环境冲击’等易引发玻璃断裂风险,对内部结构设计要求更高。” 20170623-FULL-26 全面屏产品在整机的可靠性和天线的性能方面会面临较大挑战。由于手机四面的边框越来越窄,尤其对非金属壳料来说,整机的强度必然受到影响,在抗跌落、抗压方面需要重点关注。同时全面屏占用了更大的手机内部空间,就意味着天线的环境更加恶劣,对天线的性能是很大的考验。” 20170623-FULL-27 说完了天线,全面屏影响的另一个重要的部件就是前置摄像头。目前业界大多采用各种方式将摄像头隐藏起来,国内BOE、夏普、玉晶光电均在积极研发“屏内摄像头”。

隐藏方式有多种,令摄像头变小的两大方法主要还是在镜头和芯片两大领域。通过芯片和封装技术减小摄像头尺寸,在镜头领域,通过外形设计便可实现,例如,将原有的直筒式设计变成类似于圆锥形的外形设计,以此来减小摄像头尺寸。

但是另一个问题来了,在全面屏和超薄时代,由于受限于手机厚度,所以手机镜头上做传统的光学变焦非常困难。 20170623-FULL-28 OPPO所采用“潜望式双摄镜头”有希望缓解这个问题。据了解,OPPO的采用潜望式双镜头区别于传统双摄镜头的并列排布,OPPO将长焦镜头横向排列,与广角镜头形成垂直布局,由光学三棱镜让光像折射进入镜头组,实现成像。

这一结构让镜头模组得以融入薄机身,就能够在正常手机厚度的情况下获得3倍的光学变焦和5倍的无损变焦。要知道该方式可以将原本接近13mm的镜头模组,降低到了只有5.7mm。

此外,据爆料称华为P11将采用可伸缩的摄像头,使用的时候只需要按压弹出,不使用直接隐藏在手机里面,这一功能同样可实现全面屏效果。 20170623-FULL-29 从面板技术角度来看,目前全面屏主要是采用COG/COF方案,但是由于全面屏的制程良率相对较低,虽然对于产能消耗起到积极作用,不过成本仍然相对较高,所以今年发布的全面屏手机,大部分应该会局限于高端市场。 20170623-FULL-30 合力泰研发总监许福明

合力泰研发总监许福明认为,18:9 的全面屏在技术上是从传统的COG应用演进到COF的应用。他表示,全面屏除面临市场资源不足的问外,还存在配套的生产难点,其中最大的难点在于异形切割能力。

为此,许福明带来了合力泰全面屏制程解决方案,其在异形切割技术与设备能力、Cell边强提升与新制程导入、COG端子区异形涂胶技术能力、18:9(18.5:9)COG/COF模块化设备能力与环境规划等方面,都有独特优势,能有效提高生产效率及良率,为全面屏的发展披荆斩棘。 20170623-FULL-31 许福明预测,全面屏屏占比有机会达到90%,这考验模组厂的制程、设计、终端手机结构的能力。 20170623-FULL-32 针对18:9和这正全面屏的应用,合力泰归类出了三大困难点:第一大类是异形切割能力,未来全面屏的领域异形切割能力代表先进工厂的能力标杆。

在激光切割和刀轮切割的能力,还有边强提升与新制程的导入。在COF和未来的ESD环境,在做极限制程作业的时候会遇到的问题。当然COF是非常害怕环境静电的要求。包含COF未来经过IC,必须是在无尘车间作业,提高洁净度和提升良率。

接下来ESD的部分,如果有机会导入IGGO技术的手,确实ESD能力是很大的挑战。未来针对夏普的玻璃资源模组化的作业等级。接下来10%的设备能力,基本上做COG的设备基本上都可以做的。其中比较大的难度有关端子区的封胶技术能力,我们还是会在这样的制程中导入自动化作业封胶系统。 20170623-FULL-33 最后要提到全面屏产业中一个关键要点就是OLED屏。目前全球具有OLED屏量产能力的企业,只有三星和LG,而三星占据90%以上的产能。未来的全面屛手机将倾向于三星的OLED面板。据外媒报道,今年苹果推出的iPhone 8中将有采用OLED屏幕的机型,而OLED屏也已经在Apple Watch上得到应用。据称,苹果已经和三星签订了长达两年的供货协议,后者将为苹果iPhone 8提供约合90亿美元的1.6亿块小尺寸曲面OLED屏幕面板。对于正在筹划全面屛的华为、魅族金立等一线厂商来说,未来可能会面临OLED屏缺货危机。

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