腦袋開花的全面屏，被逼瘋的手機公司
編者按：本文來自微信公眾號“ ofollow,noindex">智東西 ”，作者軒窗。36氪經授權轉載。
“無全面屏不智慧手機”，可以稱得上是智慧手機行業2018年的“年終總結”。而即便是距離2018年結束僅有一個月，手機產業的“全面屏”大戰，卻有愈演愈烈之勢。
就在昨天，榮耀舉辦了一場沒有手機產品的技術釋出會，會上透露了即將釋出的榮耀V20的諸多看點。其中之一，則是全面屏的新解決方案——屏下攝像頭技術（官方稱媚眼全視屏）。
有意思的是，被榮耀這麼一搶，原本定檔今天釋出的三星Galaxy A8s也宣佈提前一天釋出。要知道三星Galaxy A8s最大的亮點就是採用了“挖孔屏”（官方稱黑瞳全視屏），三星在這場釋出會上還打出了“強勢迴歸，無所畏懼”的口號，試圖憑藉這款挖孔屏產品力挽狂瀾。
三星和榮耀此次在“全面屏”領域的貼身肉搏，也為明年智慧手機行業的全面屏大戰預演了一波小高潮。
回顧全面屏的演化史你會發現，自2017年掀起的全面屏之風。進入2018年全面屏全面席捲了整個智慧手機行業，眾手機廠商已經被“全面屏”方案逼瘋。今年，各種全面屏的另類方案層出不窮，甚至有玩家從歷史的“垃圾堆”裡掏出了滑蓋手機的設計。
智東西在梳理了兩年來全面屏的演進史、深入挖掘產業鏈資訊後發現，表面上是這些手機手機廠商瘋狂全面屏，而其背後實際上關乎著整個智慧手機產業鏈的技術升級和供應鏈把控，更有著在3D結構光、屏下指紋等新興技術領域的深層次的技術博弈。
全面屏的演進史
通常意義上，全面屏手機是指正面螢幕佔比達到 80%以上的手機，相比普通手機，具備更窄的頂部和尾部區域，邊框也更窄。而全面屏之所以能夠在兩年內持續席捲智慧手機行業，則得益於通過在有限的機身尺寸下獲得更大的面積，給使用者帶來兩個體驗上的優勢：強烈的視覺效果和極佳的大屏操作體驗。
儘管，“全面屏”的提法是用小米在2016年釋出第一代MIX時推出的，但全面屏手機最早的形態出現則是出自於夏普手機。
早在2014年夏普就曾釋出過極窄邊框設計的一款智慧手機AQUOS Crystal，將受話器取消而配備了骨傳導方案，實現了手機正面開孔的最少化。不過，這款手機在當時沒有引起較大的反響，但卻為日後全面屏的演進奠定了基礎。
2016年10月小米在釋出Note2時，同步推出了全面屏概念手機小米MIX，將智慧手機的上下邊框進行了收窄，使屏佔比達91.3%。
不過，小米MIX為了追求更窄的上邊框，在設計上做了極具差異化的設計——將前置攝像頭放置到了MIX的右下角。雷軍在釋出會上說，如果覺得這麼自拍不習慣，可以將手機倒過來拍，而這也成為了小米MIX被詬病的一個槽點。
小米MIX的釋出也並未引起整個智慧手機行業的集體衝動，而全面屏真正成為整個智慧手機行業發展趨勢，則是從三星在2017年3月釋出 S8/S8+之後。三星S8/S8+採用18.5：9的螢幕比例，將左右窄邊框收窄到1.82mm，上下也做成窄邊框，屏佔比達了84.2%。
自此，智慧手機行業正式在2017年颳起了全面屏之風，整個智慧手機市場被這種超窄邊框，螢幕比例為18:9的設計所佔領。華為、小米、OPPO、vivo、一加、錘子、海信、TCL、360等眾多國內手機廠商紛紛進行跟隨，谷歌、HTC、夏普、LG、索尼等手機廠商紛紛在這場全面屏大戰中，先後淪陷。
然而，隨著去年9月，蘋果在十週年釋出會上推出了十週年新旗艦iPhone X後，全面屏的競爭也正式被帶入到“劉海屏”競爭時代。進入2018年“劉海屏”的各種翻版，比如水滴屏、珍珠屏、美人尖屏等層出不窮。
被全面屏逼瘋了的手機廠商
各種劉海屏大行其道，使使用者對劉海屏的審美疲勞日益嚴重，對新的全面屏方案的呼聲日益高漲。在此情形之下，智慧手機廠商也在絞盡腦汁，苦苦思索。
進入2018年下半年，幾乎被逼瘋了的智慧手機廠商終於傳來了好訊息，全面屏的另類解決方案終於有了！此前在技術領域鮮有發生的OPPO和vivo這一次極具創新精神，採用創新式的升降結構，為業內帶來了新的思路。
在OPPO和vivo這一波攻勢下，小米等手機廠商坐不住了，甚至挖出了早年滑蓋手機的方案。
1、劉海屏變種層出不窮
今年上半年，劉海屏的各種變種方案，也被成為是異性全面屏，一度成為智慧手機廠商爭奪的焦點。
▲圖中依次為：美人尖屏的夏普AQUOS S2、珍珠屏的華為Mate 20、水滴屏的OPPO R17
然而，異性全面屏的第一次出現，實際比蘋果iPhone X還要早一些。2017年8月，夏普推出美人尖屏設計的AQUOS S2，比iPhone X的劉海屏面世還早了一個月。
今年5月，錘子科技的堅果R1也採用了美人尖屏的設計。而自堅果R1後，美人尖屏在一段時間內沒有進展。在這一期間，像vivo NEX和OPPOFind X等新的全面屏方案出現了。
儘管升降結構的全面屏解決方案受到了好評，但出於成本考慮廠商們不得不重新回到美人尖等異形劉海設計思路上，比如努比亞Z18無邊水滴屏、榮耀10的“小萌臉”、OPPO R17和vivoX23的水滴屏、華為Mate 20的珍珠屏。
在全面屏大戰中，異性劉海屏相比於機械結構更有著成本優勢，而各家為了做差異化的“劉海”也只能在外觀設計上做些文章。
不過，進入2018年下半年，全面屏的另類解決方案出現了，而率先邁出這一步的是藍綠兄弟中的vivo。
2、vivo NEX——前置攝像頭升降式結構
今年6月，vivo推出了vivo NEX，採用升降式結構將前置攝像頭進行了隱藏，整個機身的正面無劉海，也沒有開孔，屏佔比達到了91.24%。
3、OPPOFind X——雙軌潛望結構
就在vivo NEX釋出的兩週後，OPPO時隔四年重啟Find系列推出了Find X，以“雙軌潛望結構”將前置攝像頭模組進行隱藏，屏佔比達到了93.8%。
不過，“雙軌潛望結構”採用的機械結構的設計，整個設計的成本也是目前機械結構類智慧手機中最高的。OPPO和vivo的全面屏方案推出後，儘管創新性的設計受到了業內好評，但仍被質疑機械結構的耐用性，以及升降模組縫隙積灰等問題。
隨著OPPO和vivo推出了全面屏新的解決方案，華為、小米和努比亞也隨後在如何提高屏佔比上絞盡腦汁，小米和華為榮耀甚至搬出了早年流行的滑蓋手機方案。
4、小米MIX 3——滑蓋全面屏
10月25日，小米在故宮推出了MIX系列的第三款手機MIX3，採用滑蓋全面屏，屏佔比達到93.4%。兩年前的同一天，小米推出了第一代MIX，也就是上文說到的第一次提出“全面屏”概念的那款產品。
為了解決滑蓋手機機身較厚的問題，小米MIX 3採用AMOLED螢幕，這種螢幕比OLED薄0.2mm，使得MIX 3的整機厚度為8.3mm。
此外，雷軍在釋出會上表示，滑蓋手機還有一個好處，就是可以隨手滑動充當“減壓神器”。
然而，並不是只有小米一家想到了滑蓋式的設計，日前華為榮耀推出的Magic 2也同樣才有了滑蓋式的設計，並且使用者可以對滑動這一動作自定義指令，比如啟動人工智慧生命體YOYO。
5、華為劫胡三星屏上挖空方案
出人意料的是，臨近2018年的尾聲，全面屏的又一新解決方案也正式露面了。
正如本文開頭所述，三星和榮耀“不約而同”在同一天舉辦了釋出會。三星稱其“挖孔屏”為黑瞳全視屏，孔徑6mm；榮耀則截胡三星率先公佈了榮耀V20的媚眼全視屏方案，採用4.5mm孔徑的屏下攝像頭方案。不過，兩者的方案卻有著本質的區別。
據榮耀所說，榮耀的媚眼全視屏系屏下攝像頭技術，採用的是“盲孔”技術。“盲孔”的意思是隻在LCD螢幕最下層的背光板上挖孔。而背光板破壞之後，液晶面板區域是無法顯示的。因此，外部光線可以通過螢幕玻璃和液晶面板兩層結構，最終到達攝像頭。
而三星採用的則是“通孔”，在打穿LCD螢幕背光板的同時也打穿了液晶顯示面板，並將攝像頭直接安放在螢幕玻璃之下。因此，採用“通孔”方案的攝像頭和普通前置攝像頭無異。不過，這種技術良品率比較低，成本也更高。
除三星和榮耀外，將在12月17日釋出的華為nova 4也將採用新的全面屏方案。不過，華為方面目前沒有透露是否和榮耀V20的方案類似。
在11月8日的三星開發者大會上，三星就曾展示了4種全面屏方案，分別是：Infinity-U、Infinity-V、Infinity-O、New Infinity。此前，有傳聞稱將於2019年初亮相的三星Galaxy S10旗艦系列將採用這一技術，而昨天三星釋出的A8s採用的就是Infinity-O這種方案。
今年11月，外媒也曾曝光LG在韓國申請了一項新的專利，從專利的註釋內容與設計圖紙解說來看，是為了全面屏無邊框手機設計的，能夠實現螢幕下攝像頭的技術，與三星的Infinity-O全面屏方案有異曲同工之妙，只不過屏上的開孔是橢圓形的設計。
雖然是臨近年尾，但全面屏大戰可以說已經開啟了新的篇章。由此可以預測，明年全面屏大戰的戰火仍將繼續，1月份的消費電子展CES和2月份的MWC都將成為全面屏大戰的戰場。
同時，隨著柔性顯示技術發展，摺疊屏手機也將在明年正式進入市場，智東西此前曾發文深入挖掘摺疊屏背後的產業鏈條（全面屏後最大手機技術革命！摺疊屏背後的產業大戰）。
目前LG、三星、華為等都已經公開表示明年將會推出摺疊屏產品，而國內柔性技術企業柔宇科技在今年的10月31日搶先三星釋出了可摺疊屏手機的柔派FlexPai。相信摺疊屏技術也將給全面屏提供新的解決方案。
GfK手機行業研究專家宗清楷認為，明年智慧手機產業還會出現新的全面屏解決方案，前置攝像頭有可能會被針孔攝像頭代替，目前三星、蘋果等大廠已經開始了專利佈局。但他也說到100%屏佔比不會成為未來智慧手機產品的趨勢，智慧手機作為消費品需要設計與市場相互妥協，螢幕如果過大，或者取代了邊框，產品抗摔性將非常差。
全面屏技術到底難在哪？
全面屏並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。窄邊框、高屏佔比可以實現更好的顯示效果，所以窄邊框一直是手機外觀創新的重點。
然而，實現全面屏並不是換一塊更大的顯示面板那麼簡單。對於屏廠來說，更換不同螢幕比例以及異性螢幕的切割都需要對生產線進行重新排線和調整。而如果追求更極致的全面屏，那麼螢幕封裝工藝也是一個技術難點，也就是小米等手機廠商常常被詬病的“大下巴”問題。
此外，在螢幕之下，全面屏方案還需要前置聽筒、攝像頭、指紋識別等模組進行全新方案設計，這對最終整合整體方案的智慧手機廠商來說，是一項重大挑戰。
1、螢幕切割工藝的挑戰
首先，全面屏需要更大的螢幕，在2017年18:9的螢幕比例成為了業內潮流。而對於屏廠來說，直接切割出18:9的螢幕並非那麼容易。
在此之前，智慧手機大部分採用16:9的螢幕比例，而要切換到18:9或者其他比例的全面屏，則會浪費更多的顯示屏玻璃基板，玻璃原廠需要重新排產線並進行工藝優化。
而進入2018年，異性全面屏之風颳起，異形屏切割問題也成為了屏廠的一大挑戰。
具體來說，手機四角採用的圓角設計，前置攝像頭、聽筒等一些列元器件佔據螢幕的位置，這些都會涉及到異形切割的問題。而異形切割會加大玻璃切割的難度，造成良率不佳，從而製造的成本也會上漲。
2、封裝技術的挑戰
顯示驅動晶片是顯示屏成像系統的核心部分，對於這塊晶片的封裝，業內主要有三種方案：COF（將驅動晶片繫結在柔性電路板上，Chip on Film）、 COG（將晶片直接繫結在玻璃面板上，Chip on Glass）和COP（在 COG的基礎上將玻璃面板進行彎折，Chip on Plastic）。
在18:9全面屏時代之前，基本上所有的手機都採用的是較為清薄的COG封裝。但由於LCD的玻璃材質無法被摺疊和捲曲，只能將與之相連線的排線延伸至手機下巴里，導致手機下巴比較大。
COF 封裝技術則可以實現窄邊框，原因是其將晶片綁在柔性電路板上，減少了玻璃面板的使用。但相比於COG，COF對柔性電路板的要求增加，會將增加手機的成本。同時 COF封裝的溫度較高，而柔性電路板膨脹係數較大，易受熱變形，所以對晶片打線工藝也提出了更高的要求。
即便採用COF技術，仍然需要留一塊地方留給軟性電路板，仍無法做到真正的100%全面屏。如果把COF封裝沒能折回去的驅動元件通過翻卷方式再折回螢幕下方，就可以做到真正意義上的全面屏，這種封裝方式就是COP。COP封裝工藝可以徹底去掉智慧手機的下巴。但因為需要摺疊螢幕，機身也會變厚一些。
目前，蘋果iPhone X和OPPO Find X都採用了COP封裝工藝，將被人詬病的下巴成功去掉了，不過據說蘋果的COP封裝工藝來自於三星。此前，錘子科技CEO羅永浩曾說過，COP封裝工藝對手機廠商來說並不難，重點則在於成本太高，而國內手機產品的品牌溢價遠遠達不到蘋果的程度，也就不會選擇這一方案。
3、方案整合上的挑戰
上面兩點說到的都是螢幕和螢幕封裝問題，除此之外，在全面屏螢幕的背後，對手機的顯示模組製造、電子零部件、精加工裝置等結構設計提出新的編排要求。其中，包括將涉及攝像頭、聽筒、天線設計、軟體UI、指紋識別、工藝設計、光距離感測器等方面，可以說是牽一髮而動全身。
由於螢幕佔去了手機相當大的空間，手機內部的設計需要更緊湊，這對智慧手機廠商來說是一個極大挑戰。
比如，在全面屏出現之前，智慧手機使用的是傳統聽筒設計，而在全面屏時代，由於要避免在螢幕上開孔，業內也出現了一些新的解決方案，比如骨傳導、壓電陶瓷聽筒等，小米MIX2就採用了骨傳導方案。不過，這些新的解決方案的成本相對較高。內建的骨傳導器件通過螢幕震動顱骨來傳導聲音。
BCI通訊研究副總經理孫琦認為，屏廠仍是全面屏的解決方案關鍵環節，一旦上游螢幕的技術方案成熟，下游的手機廠商都會進行跟進。而最終在全面屏領域達到產業共識，則取決於消費者的接受程度，其中使用簡便、整體效能好和價格合理是三個市場考驗的維度。
全面屏背後的產業鏈相關技術
在全面屏之風下，超大的螢幕也在推動整個智慧手機產業鏈的技術革新。3D結構光、屏下指紋等新興技術，也隨著全面屏的時代落地到智慧手機產業內。
繼蘋果之後，在2018年，華為、OPPO、vivo、小米等頭部手機廠商都將3D結構光和屏下指紋等技術引入到智慧手機產品中。
1、3D結構光技術
3D結構光技術有著精度高、功耗低、全天候、環境適應性好等優點，適合進行人臉識別、支付，以及拍照美顏等。不過，由於攝像原理的原因，3D結構光目前僅限應用於前置攝像頭。
3D結構光的基礎原理是，發射衍射光斑到物體上，由感測器接收形變的光斑，並根據形變數來判斷物體的深度資訊。由於投射器發射的衍射光斑在一定距離外能量密度會降低，僅0.2m-1.2m，所以不適用於遠距離的深度資訊採集，這也就是需要長距離資訊的後置攝像頭與3D結構光無緣的原因。
自iPhone X搭載這項技術後，今年3D結構光技術在智慧手機頭部玩家中也全面鋪開，OPPO的Find X、小米8和華為Mate 20都先後搭載了3D結構光技術。
2、屏下指紋識別技術
指紋識別作為最先成熟的生物特徵識別技術，近兩年在智慧手機產品上廣泛使用。在全面屏之前，業內的指紋識別方案也從後置指紋識別升級與正面的HOME鍵整合在一起的識別方案。
在全面屏設計思路的衝擊下，手機前置指紋識別方案不得不被捨棄。
於是，業內出現了兩種方案，一是重拾後置指紋識別方案，如小米MIX2和三星S8；另一個則是採用屏下指紋技術，其好處是不需要在螢幕上進行開孔。
除了螢幕內指紋識別之外，也有廠商在探索手機側邊框指紋識別、按鍵指紋識別等新的解決方案，前不久蘋果就獲得了一項電源鍵指紋識別專利。
目前，高通的超聲波指紋識可以作為屏下指紋的新方案，超聲波指紋識別理論上也能夠做到螢幕內指紋識別，但問題在於，其目前的有效訊號強度似乎還難以穿透顯示模組以及蓋板玻璃的厚度。
揭祕全面屏幕後玩家們組合打法
上文說到全面屏引發了整個智慧手機產業的技術變革，而這場變革以智慧手機廠商為核心，輻射整個智慧手機產業鏈。智東西通過對產業鏈的研究發現，在這場全面屏大戰背後，手機廠商有三種不同的打法；
第一種是智慧手機廠商自己“全包圓”，自己研發自己用。今年，華為推出的Mate 20系列，搭載了3D結構光技術，而Mate 20上的3D結構光就是華為自研的演算法。
第二種是通過產業鏈合作的方式。2017年，蘋果率先在iPhone X上搭載3D結構光技術，也引領了這股3D結構光落地智慧手機行業的潮流。蘋果的3D結構光技術則是來自於其收購的一家產業鏈企業PrimeSense。2013年蘋果砸了3億多美元所收購了3D結構光技術公司PrimeSense。
第三種則是進行產業鏈方案整合。如OPPO的3D結構光技術演算法運用於國內奧比中光的方案，可應用於安全支付、三維重建、AR、遊戲等眾多場景。
奧比中光成立於2013年，是一家集研發、生產、銷售為一體的3D感測技術企業，研發了結構光、雙目等技術方案。此外，奧比中光還是AI晶片領域的一個重要玩家，四年時間研發了3款專用ASIC晶片。
小米8上的3D結構光則是採用了Mantis Vision的技術。Mantis Vision是一家以色列企業，成立於2005年，擁有多項3D及計算機視覺領域全球領先的創新技術。2018年Mantis Vision正式進入中國市場，由中國A股上市公司聯美控股與以色列方面共同投資成立合資企業“螳螂慧視科技有限公司”。
而在螢幕方面，有訊息稱蘋果與三星正在進行緊密的合作。也有傳言稱三星不惜砸下重金承包了日本佳能旗下製造OLED屏裝置的公司Canon Tokki（該公司壟斷了全世界的OLED屏製造裝置）三年的訂單，拉大與其他屏廠的時間優勢。
結語：全面屏大戰正在影響產業格局
從2017年以來，全面屏就成為智慧手機行業競爭的焦點之一。走過了2017年螢幕比例18:9，上下邊框逐漸收窄的階段。在蘋果iPhone X帶來的劉海屏趨勢下，智慧手機行業在2018年的上半年迎來了異形全面屏方案全面開花的階段。
而在2018年的下半年，國內智慧手機廠商的全面屏大戰迎來了新的解決，廠商們不再拘泥於或是等待蘋果、三星等頭部企業引領行業趨勢，而是更積極主動，大開腦洞探尋全面屏新解決方案。
在OPPO和vivo率先推出了機械式升降結構解決方案後，國內的智慧手機廠商也深受激發和觸動，小米和華為榮耀甚至啟用了早年的滑蓋手機設計方式。
表面上看，全面屏大戰考驗的是智慧手機廠商對手機內部結構重新設計的能力，而其背後更有著整個智慧手機產業鏈技術迭代升級、全產業鏈創新、供應鏈成本把控等更深層次的博弈。
然而，全面屏的大戰還在繼續。日前，LG和三星的屏下拍攝的技術專利獲得審批。業內人士預測，屏下拍攝的全面屏解決方案將被提上日程。與此同時，全面屏大戰也將進入一個新的節點。