京東方近日在互動(dòng)平臺(tái)表示，公司屏下指紋和屏幕發(fā)聲技術(shù)目前有幾種解決方案，部分方案已有相應(yīng)樣品，產(chǎn)品化方案目前與終端品牌客戶持續(xù)溝通中。

上月底，臺(tái)媒Digitimes報(bào)道稱，京東方副總裁劉曉東于DISPLAY CHINA 2019同期論壇全球顯示精英峰會(huì)上表示，京東方LCD屏下下光學(xué)指紋感測(cè)技術(shù)已研發(fā)成功，將于2019年底量產(chǎn)。

1

京東方攻破LCD屏下指紋技術(shù)

6月30日，京東方曾講解了適用于OLED顯示屏的屏下指紋識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)采用“小孔成像”的原理，指紋圖像分辨率高達(dá)800PPI，達(dá)到汗孔級(jí)識(shí)別精度，對(duì)假指紋有效檢出率高達(dá)99.3%。即當(dāng)把手指放在屏幕指紋識(shí)別區(qū)域時(shí)，OLED發(fā)光層會(huì)發(fā)射光線，能夠透過屏幕照射到指紋，并被反向投射在顯示屏內(nèi)置的光敏傳感器上。指紋特征通過準(zhǔn)直光路調(diào)制和圖像拼接軟件處理，最后形成可被指紋設(shè)備算法處理的數(shù)字化指紋圖像。

同時(shí)，還能適用于濕手指、高低溫、強(qiáng)光、屏幕貼膜等多種復(fù)雜場(chǎng)景。并且，由于將光路調(diào)制單元集成與顯示屏內(nèi)部當(dāng)中，顯示屏厚度較外掛式準(zhǔn)直光路設(shè)計(jì)方案降低50%以上，從而使設(shè)備變得更加輕薄。

由于此前光學(xué)屏下指紋對(duì)屏幕的厚度要求較高，而LCD具備不透光等特性，因此該技術(shù)僅能在OLED屏幕上實(shí)現(xiàn)。但如今，京東方已開發(fā)出用于LCD的屏下指紋傳感技術(shù)，這意味著手機(jī)產(chǎn)商可以利用該項(xiàng)技術(shù)來生產(chǎn)更具性價(jià)比的手機(jī)。

并且，據(jù)京東方資料顯示，該屏下指紋方案還能支持全屏幕指紋識(shí)別，小孔成像形成的“光路”可遍布整個(gè)顯示屏，同時(shí)在玻璃基板上覆蓋一層光敏傳感器，這樣使得傳感器的尺寸不受限制，因此可以支持全屏幕的屏下指紋識(shí)別及指紋支付功能等。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前的OLED面板與LTPS LCD面板價(jià)格差已經(jīng)降到了5美元以內(nèi)，加上屏下指紋技術(shù)的加持，OLED已對(duì)LTPS LCD面板形成全線壓制局面。據(jù)CINNO Research調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2018年全球智能機(jī)面板出貨19.1億片，其中LCD面板出貨占比仍為77.0%，占據(jù)市場(chǎng)主流地位。

以此來看，傳統(tǒng)LCD屏幕依然占據(jù)著市場(chǎng)的絕對(duì)主流。雖然全面屏手機(jī)的不斷涌現(xiàn)，帶動(dòng)了大量搭載AMOLED顯示屏的手機(jī)上市。但AMOLED本身有自己的缺陷，比如目前最大的問題就是AMOLED長時(shí)間使用后會(huì)產(chǎn)生化學(xué)退化反應(yīng)，即俗稱的燒屏現(xiàn)象，在切換屏幕圖像時(shí)，顯示屏?xí)Ａ羯弦粋€(gè)屏幕的殘影，至今業(yè)界還沒有徹底根除此問題的解決方案，AMOLED屏影響用戶體驗(yàn)的問題將持續(xù)下去。

其次，OLED屏幕因需要每個(gè)像素自行發(fā)光，而不同顏色像素點(diǎn)由于材質(zhì)不同，發(fā)光壽命也不同，其中藍(lán)色像素點(diǎn)的壽命最短。常見的OLED像素排列一般有Pentile排列(簡(jiǎn)稱P排)、鉆石排列。雖然樣式有所差異，但它們都只有兩個(gè)像素點(diǎn)，需要借助臨近像素點(diǎn)才能正常成像，這也將導(dǎo)致成像畫面存在彩邊鋸齒的問題。

最后，由于OLED常常采用PWM調(diào)光，即以快速開關(guān)屏幕光源的方式進(jìn)行調(diào)光。雖然人眼察覺不到，但在慢動(dòng)作下，屏幕是在以固定的頻率進(jìn)行閃爍，低頻尤其對(duì)人眼有害。在這種屏閃的情況下，用戶的眼睛會(huì)受到更強(qiáng)的刺激感，加上OLED屏幕對(duì)比高的特性，OLED屏幕對(duì)視力的影響會(huì)比較大。

相比上述OLED顯示屏在實(shí)際應(yīng)用中的種種問題，LCD屏幕由于使用RGB像素排列，可以保證子像素全面展示，成像畫面自然，同時(shí)也并不存在燒屏及屏閃的現(xiàn)象。但LCD的缺點(diǎn)也較多，比如LCD的最大缺點(diǎn)是無法做成曲面屏，并且在黑場(chǎng)表現(xiàn)下也不如OLED。并且，LCD由于無法自發(fā)光，因此還需要搭載背光板來使屏幕發(fā)光，這導(dǎo)致屏幕無法做到更薄，同時(shí)對(duì)比度也較低，觀感相對(duì)OLED更為素雅。

除了上述屏下指紋識(shí)別技術(shù)外，屏幕發(fā)聲技術(shù)到底是什么原理呢？我們一起來看一下。

2

什么是屏幕發(fā)聲技術(shù)

屏幕發(fā)聲就是為了解決屏幕頂部開孔而出現(xiàn)的技術(shù)，雖然市面上有不少手機(jī)都采用了屏幕發(fā)聲技術(shù)，但總結(jié)下來，不過兩種屏幕發(fā)聲方案。

懸臂梁式壓電陶瓷方案（驅(qū)動(dòng)屏幕中框發(fā)聲）

屏幕激勵(lì)器方案（通過驅(qū)動(dòng)屏幕震動(dòng)發(fā)聲）

這兩種屏幕發(fā)聲方案到底有什么區(qū)別，我們先從聲音傳播的原理講起。物理中聲音是由物體振動(dòng)發(fā)生的，正在發(fā)聲的物體叫做聲源，而手機(jī)揚(yáng)聲器就是利用了這種原理，通過揚(yáng)聲器震動(dòng)即可發(fā)聲。

但傳統(tǒng)揚(yáng)聲器需要開孔讓聲波傳出，否則聲音效果則會(huì)大打折扣。開孔需要打通屏幕和中框間的空間，擠壓了屏幕的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致屏占比無法達(dá)到極限。

所以手機(jī)廠商想出了讓手機(jī)其他部件代替揚(yáng)聲器振膜震動(dòng)發(fā)聲的辦法，懸臂梁式壓電陶瓷方案和屏幕激勵(lì)器方案都是利用手機(jī)其他組件發(fā)聲，不過原理大相同。

懸臂梁式壓電陶瓷方案

首先我們說說早先出現(xiàn)在小米MIX上的懸臂梁式壓電陶瓷方案。這個(gè)方案在夏普AQUOS Crystal手機(jī)上首先使用。

多層壓電陶瓷片附著在金屬薄片，稱作振動(dòng)膜。給振動(dòng)膜加交替變化的電壓，會(huì)隨著電壓的變化而不停的上下彎曲驅(qū)動(dòng)負(fù)載結(jié)構(gòu)振動(dòng)發(fā)聲。

當(dāng)時(shí)小米將巨大的懸臂梁式壓電陶瓷固定在了金屬的手機(jī)中框上，通過接電話時(shí)手機(jī)與人體接觸傳遞聲波震動(dòng)。

當(dāng)然，這個(gè)方案是有一定的缺點(diǎn)的，比如模塊帶動(dòng)整個(gè)中框震動(dòng)，傳遞的聲音指向性不明確，也導(dǎo)致當(dāng)時(shí)小米MIX用戶一打電話，周圍所有人都能聽到聲音的尷尬。對(duì)通話私密性的保護(hù)極為不利。

屏幕激勵(lì)器方案

對(duì)此，我們需要一個(gè)能產(chǎn)生更明確聲音指向性的方案，屏幕激勵(lì)器方案能夠滿足這個(gè)要求，什么是屏幕激勵(lì)器方案？很簡(jiǎn)單，將震動(dòng)機(jī)械能直接傳輸?shù)狡聊?，讓屏幕代替?zhèn)鹘y(tǒng)揚(yáng)聲器振膜即可。

我們可以看到，音頻激勵(lì)器被緊緊的固定在了屏幕上，音頻激勵(lì)器通過磁鐵與線圈的電磁感應(yīng)原理將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并帶動(dòng)屏幕震動(dòng)（原理與傳統(tǒng)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器類似，不過震動(dòng)單元換成了屏幕）。

我們可以清楚的看到華為P30 Pro的震動(dòng)單元上的線圈，這與動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)原理相同。當(dāng)震動(dòng)由屏幕向外界傳播的時(shí)候，聲音就有了一定的指向性，雖然私密性仍然很難達(dá)到傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的效果，但相比之前整個(gè)手機(jī)中框都在發(fā)聲還是有了不少的提升。

最后，我們回到標(biāo)題的問題：屏幕發(fā)聲會(huì)影響我打電話么？

答案是不會(huì)，目前屏幕發(fā)聲已經(jīng)相對(duì)成熟，無論是發(fā)聲的音質(zhì)、音量，還是聲音的傳播的私密性都有了不錯(cuò)的體驗(yàn)，總體已經(jīng)相當(dāng)接近傳統(tǒng)揚(yáng)聲器了。既然它效果不差，還能縮小屏幕頂端邊框，減少屏幕開孔（提高手機(jī)密封性），我們還有什么理由不用呢？