最近屏下摄像手机非常火,正好前两天有朋友送了一台叫做Axon30。出乎意料的是,生产厂商是中兴ZTE。
年中兴在通信行业排在世界第四,原因是世界总共只剩下4家了,这个说法引起了不少笑声,不过他确实是一个了不起的成就,以前曾经有过很多巨头。
如阿尔卡特,朗讯,摩托罗拉,北电,但他们都消失了,为什么呢?都被华为和中兴挤的或者破产了或者被合并了,诺基亚就合并了好几家,所以自嘲是个失败者联盟,这是中国通信企业的历史性成就,我多次想过研发投入和专利的数据,因此我早就知道中兴是一个研发超级大户和专利超级大户,年中期研发投入达亿元,占营业收入的14.6%。
中兴的专利有多少呢?开玩笑地说,中兴即使不生产任何产品单凭收专利费也能活下去。最近中兴副总裁知识产权部部长胡毅说,预计年至年5年期间,知识产权将给公司带来45~60亿元人民币的收入,根据年4月仲量联行发布的技术迭代前景几何,中国通信行业及知识产权市场报告中新的专利技术价值已超过亿元人民币,中心自己的数据是截止目前中心拥有8万余件全球专利申请,全球累计授权4万余件,其中芯片专利申请件,授权超过件,这里提到了芯片,这也是很多人非常关心的一个领域,中兴微电子研究院已经研发并量产芯片多种用在了5g基站交换机等设备上,需要注意中兴微电子做的是芯片设计,他们设计出来的芯片要找台积电中芯国际等芯片制造企业生产,这是一个上下游的关系,和好的情况是一样的,因此还不能说中心已经完全解决了芯片的问题.
但作为中国科技创新的龙头企业前进的方向是坚定不移的,在另一个层面上中兴研发手机会拉动一个很长的产业链,其中包括芯片企业,例如Axon30。
我们说回到这款手机,它的显示驱动芯片就是中兴合作显示的合作企业共同研发的,你也许会感到奇怪,显示驱动芯片是什么,其实我在这次了解之前,也不知道还有这样一种芯片,平时说到芯片,大家想到的都是CPU内行一点的会想到GPU更内行的会想到固态硬盘,然而还有更内行的,现在的大部分高端手机屏幕用的是AMOLED,这个词是主动矩阵,有机发光二极管的英文缩写,activematrixorganiclightemittingdiode。
一个个像素就是一个AMOLED,这些像素需要有芯片来控制,这就是显示驱动芯片,因此Axon30的研发推动了我国的显示驱动芯片产业发展,现在我们可以好好解读一下这款手机了,他的英文名叫做Axon,意思是轴突,轴突是神经元两种,突起中的一种力量叫做树突,迈入5g万物互联时代中兴认为智能手机是通往物联网的网关,是人类与万物交互的神经中枢。年中兴发布了首款旗舰级系列命名为Axon,这是中兴对未来智能手机定位的愿景,而这款中兴Axon30屏下摄像手机的最大技术突破是实现了真正的全面屏,我一开始听到这个说法的时候感到很奇怪。
几年前就听到有好几家厂商争着说自己是真正的全面屏,甚至像中世纪的神学家一样辩论屏幕占手机面积的百分之多少以上才能叫做全面屏,难道这个目标不是早就实现了吗?跟中兴的专家交流以后我才明白了这是怎么回事,对全面屏最大的障碍是摄像头及我们要解决一个基本问题,前置摄像头放哪儿,以前还有天线等部件也是障碍,后来天天都埋藏起来了,但是摄像头一直没办法,因为摄像头埋起来就不能拍照了,那以前的办法是什么呢?最初是在手机上方留意整个横条,后来把这个横条算成一部分,即所谓刘海,后来算成一个接近半圆的形状,即所谓水滴,还有一种是挖孔集不是在屏幕最上方,而是在中间挖了洞。刘海屏,水滴屏,打孔屏。
无论是哪种都占用了一部分屏幕面积,导致有些内容显示不出来,我们把它们统一称为有缺品及屏幕是不完整的,有缺憾。还有一种办法是升降和滑盖摄像头平时藏在手机里拍照的时候生出来这样倒是不占用屏幕了,但升降的时候难免会有灰尘进去,而且机械器件厚重又容易坏,现在这些产品也销声匿迹了,那中兴的办法是什么呢?中兴的办法叫做屏下摄像,你把摄像头放到屏幕下方,就像你看到的确实是一块完整的屏幕,所有的信息都可以正常显示出来,这叫做无缺屏,中兴认为无缺屏是手机屏幕的终极形态,整个行业未来发展的趋势,的确各个厂家在中心发布了两代吴学平手机后,开始逐渐跟随误区了。
这里有几个要点,第一中国企业能够准确地判断未来科技发展趋势,第二我们敢于去定义新的技术和品类,第三我们能够持续的更新技术,始终保持全球领先,以前在大部分领域我们总是在跟随模仿,现在这样的模式才是引领者,回归正题,中兴把前置摄像头隐藏到了屏幕下方,那怎么拍照呢?其实我个人对拍照几乎没有需求,但我对其中的科学原理非常感兴趣,基本的回答是要实现显示与透光之间的平衡,即一方面要让AMOLED的像素显示的足够清楚,另一方面又要让他们透过足够多的光保证屏幕下面的摄像头成像,这是一个有趣的优化问题,为此需要在好几个层面作出努力。
Axon30的屏幕是平面的,分为4层透明阴极,特殊AMOLED,透明阵列和基板玻璃,如果是曲面屏的话,最下面一层就是用pi基材代替了基板玻璃及聚酰亚胺的精彩,但它的透光性较差而且成像偏黄,所以曲面屏的屏下摄像是以后的目标,所谓透明阴极其实是MgAgAI的合金,他们能发出电子,所以是阴极。这些金属,本来都是不透明的,但通过调整比例尤其是调整厚度,不到10纳米左右就对可见光透明,在这个意义上,这是一个纳米材料的工作。
然后是像素阵列的问题,每一个像素都是RGB红绿蓝这三者之一的AMOLED,在正常的屏幕即所谓主屏的区域,这些像素占据了绝大部分面积,能通过的光很少在摄像头上方即所谓复屏的区域,像素面积缩小到主屏的1/3,这样能透过的光大大增加,但同时仍然能正常显示。实际上这些像素的大小形状都是经过很多次实验优化出来的,每个AMOLED的下面还有导线,电路如何排布,也颇费思量,一方面跟前面一样有透光的问题,中兴研发的ACE电路排布效率提升50%,达到了PPI的高像素密度,还有一个新的问题,线路会导致光的衍射,如果布线太均匀,衍射波互相叠加加强就会扭曲成像,因此要特意让他们不均匀,这让我想起了光学中的标准具效应。
及仪器太标准了,会让结果变差,实验家也早有克服标准具效应的办法,就是轻轻敲击仪器。除此之外为了进一步提升拍摄效果,提高近光亮度。中兴的摄像头使用了更大感光量的4合1,2.24微米大像素感光面积增加到4倍,相比之下小米的数值是1.6微米,再结合中心开发的灵透算法2.0可以进行画质增强智能去雾化抗眩光干扰,进一步提升屏下摄像头的拍摄画质,经过多个层面的努力中兴第1个在世界上实现了屏下摄像技术,年上市的Axon20是第1款,现在上市的Axon30是第2款,在许多方面做得更好了,显示更强更清晰,自拍更自然。
总结:我对中兴和所有中国企业的进步感到高兴,并且深知它们来之不易,如大家所知,中心和很多中国企业这些年来一直是带着锁链跳舞,然而没有什么能阻止我们努力向前的决心,有志者事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚。苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞,科技是人类发展的正道,我们要走正道,欢迎大家