一篇有關(guān)互聯(lián)網(wǎng),手機,科技方面文章給大家,相信很多小伙伴們還是對互聯(lián)網(wǎng),手機科技,這方面還是不太了解,那么小編也在網(wǎng)上收集到了一些關(guān)于手機和互聯(lián)網(wǎng)這方面的相關(guān)相信來分享給大家,希望大家看了會喜歡
今年的手機廠商大部分都是主打120Hz高刷屏和超級快充,而明年各大廠商的主打的技術(shù)肯定就是屏下相機技術(shù)了,今天小米也正是公布了其第三代屏下相機技術(shù),那么屏下相機技術(shù)的原理到底是什么呢?快和Xda小編一起了解一下吧。
首先讓我們閑來看看屏下相機的原理:特此說明,我們這里的屏幕下攝像頭,指的是攝像頭區(qū)域還能夠正常顯示,那種直接挖掉一部分顯示區(qū)域進行拍照的水滴屏、劉海屏等顯示上的異形屏不在討論范圍。
首先我們來看看手機顯示屏的結(jié)構(gòu),下圖我畫出來6層,從上到下依次為玻璃蓋板(也就是我們常說的外屏),OCA膠,偏光片層,上玻璃,下玻璃,以及泡棉。
要在屏幕下放置攝像頭,同時攝像頭還要能拍照,那就意味著攝像頭上面的透過率要比較高,通常要超過60%以上,這個要怎么實現(xiàn)呢?
1、泡棉這層是不透明的,肯定要開孔
2、下玻璃本身是透明的,不需要開孔
3、上玻璃也是透明度,也不需要開孔
4、偏光片層目前的透過率大部分在45%以內(nèi),不滿足透過率要求,偏光片也要開孔
5、OCA膠水層是透明的,不需要開孔
6、玻璃蓋板也是透明的,不需要開孔
你以為只要把泡棉和偏光片開孔就完了?Too naive!
如果我們把一塊OLED顯示屏的玻璃蓋板,OCA膠,保護泡棉都去掉,只剩上下玻璃以及中間的發(fā)光層,這時候我們用透過率儀器測定,發(fā)現(xiàn)透過的光能量只剩下6%以內(nèi)了,注意我的圖光線的粗細,示意了光能的大小。也是就說,OLED的發(fā)光層是不透明的。
額,我們的目的是在不拍照的時候,讓這個區(qū)域發(fā)光層正常顯示,拍照的時候發(fā)光層又有比較高的透過率。該怎么辦呢?
我們來看看發(fā)光層的結(jié)構(gòu)再說說解決方案。OLED的結(jié)構(gòu)如圖所示,由以下層級構(gòu)成:
陽極(Anode)
空穴注入層(HIL,Hole Injection Layer),
空穴傳輸層(HTL,Hole Tranport Layer),
發(fā)光層(EML,Emission layer),
電子傳輸層(ETL,Electron Transport Layer)
陰極(Cathode)
更一般的還有空穴阻擋層(HBL,Hole Block Layer),電子阻擋層(EBL,Electron Block Layer)和封蓋層(CPL,Capping Layer)。
陰極:
需要選擇低功率的材料作為OLED的陰極。采用低功函數(shù)的材料作為陰極,不僅可以提高電子注入效率,還可以降低OLED工作時產(chǎn)生的焦耳熱,提高器件的壽命。比如常用的陰極材料:金屬單質(zhì):Ag, Al, Li, Mg, Ca, In等。單質(zhì)金屬性質(zhì)活潑,容易被氧化,導致壽命縮短。
此時,麻煩大家回去看第一張圖,在上玻璃和下玻璃之前,留了個空白層,這層經(jīng)常做成真空或者充入惰性氣體,就是為了防止電極和生物材料氧化。三星通常的做法是充入低壓氮氣。
陽極:
因為需要將空穴注入到OLED中,因此需要其具有較高的功函數(shù)(work function)。通常選薄而透明的ITO。
當電子和空穴復合刺激生物材料發(fā)光后,發(fā)光角度各個角度都是有的,手機顯示只需要單側(cè)發(fā)光,因此陰極同步也要起到反射膜的作用,來提升顯示亮度。
有些文獻上講到,陰極和陽極之間形成了一個諧振腔,可以調(diào)節(jié)出光效率,提升光譜純度。其實這個調(diào)節(jié)能力聊勝于無而已,所以目前OLED的開發(fā)方向依然在于從材料上提升發(fā)光效率和光譜純度。
下面是在顯微鏡下實拍的OLED的微結(jié)構(gòu),每個小矩形代表一個像素,可以清楚看到像素分布以及走線。前面提到實測OLED透過率不超過6%,主要就是由于走線與電極不透明的反射層造成的。
從圖中可以明顯看到,反射電極的遮光占比很大,有些朋友就提出,可否把陰極做得比較透明,去掉反射層的遮擋,類似透明OLED,就可以做屏下攝像頭了。
但是,手機上做成透明OLED后會帶來顯示亮度低,且顯示對比度下降的問題,如下圖的透明OLED所示。這個方案會造成攝像頭區(qū)域顯示效果和正常區(qū)域顯示效果差異較大。
所以,小米是采取了什么技術(shù)呢?正常OLED屏幕幾乎不透光,要實現(xiàn)透明就必須在屏下相機區(qū)域采取特殊的像素排布。前兩代技術(shù),雖然初步實現(xiàn)了屏幕透明,但顯示精度卻略有妥協(xié),屏下相機顯示區(qū)域的像素密度只有普通顯示區(qū)的一半。r而小米第三代屏下相機,就是不能犧牲每─顆像素,讓所有物理像素100%全部點亮。早期技術(shù)會降低屏幕精度是因為采用了透明像素的解決方案,這也是目前業(yè)界的常規(guī)做法。即每4個像素保留1個做顯示,其余3個通過改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)及材質(zhì)使之具有透光性,以此達到屏幕透光效果,但這—方案犧牲了大量有效像素。
小米第三代屏下相機采用全新自研像素排布,通過子像素的間隙區(qū)域讓屏幕透過光線。如此帶來的好處,就是每個單位像素仍舊保留完整的RGB子像素(Sub-Pixel)顯示,不犧牲像素密度。相比市面普通方案,小米第三代屏下相機的顯示區(qū)域無論橫向、縱向像素數(shù)量全部翻倍,實現(xiàn)與正常顯示區(qū)域完全一致的像素密度和顯示精度,點對點物理像素全顯示,并達到相同的亮度、色準及色域。整塊屏幕,渾然一體,難辨差異。
小米已經(jīng)官宣了明年將發(fā)布最新的第三代相機技術(shù),很大可能是在最新的小米11上,讓我們一起期待吧。