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無瀏海iPhone成真?大立光一份專利文件,解密技術突破

蘋果手機「螢幕下鏡頭」能成嗎?
文 / 白育綸    
2022-01-03
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無瀏海iPhone成真?大立光一份專利文件,解密技術突破
圖/今年最新iPhone「無瀏海」將成真?Unsplash by Rahul Chakraborty
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螢幕下指紋辨識、去瀏海的前鏡頭設計,是果粉們最期待在iPhone上看到的新功能,如今在螢幕、鏡頭廠的通力合作下即將實現,背後的關鍵,是近期走出低谷的鏡頭廠大立光。

傳了許多年,果粉們夢寐以求的「無瀏海」iPhone,這一次終於要成真了嗎?《遠見》取得一份大立光近期公開的專利說明書,除了解釋「無瀏海」技術到底難在哪,也窺見大立光這家曾經的股王、台廠的驕傲,如何在新技術的戰場,開疆闢土。

雖然2021年9月的iPhone 13發表會才過了半年不到,各種預測、外流關於下一代iPhone新功能、新設計的耳語,已經在投資界、供應鏈、3C部落客間,甚囂塵上,傳言漫天,看得出大家對於新機的期待。

iPhone 13。Apple提供圖/iPhone 13。Apple提供

除了因為iPhone已經多年未在硬體上有重大的改變,更因近期,熟悉蘋果硬體供應鏈的天風證券分析師郭明錤再度爆料,新iPhone相機將有重大升級,加上大立光成功說服蘋果模組出貨,提高零件的單價,這對鏡頭供應商大立光而言,無疑是個利多。

綜合郭明錤半年來對iPhone規格的發言,果粉們可以期待,2022年新一代的iPhone除了擁有更好的畫素,在鏡頭、螢幕等供應鏈廠商的通力合作下,也終於將徹底移除被果粉們嫌惡多年、人稱「瀏海」(notch)的螢幕上方黑色區域。

根據國外手機拍賣網站SellCell在iPhone 13發表會前做的調查,用戶最渴望的硬體改變,是「更高更新率的螢幕」,其次則是「螢幕下指紋辨識」和「完全去除或縮小瀏海」。

如今,在果粉們「敲碗」期盼下,iPhone 13有了新功能ProMotion 120Hz,帶來更順暢的顯示體驗,為螢幕的更新率封頂。願望清單上剩下的兩項:一、螢幕下指紋辨識,仰賴鏡頭掃描指紋;二是去瀏海,則包含前置鏡頭,兩者恰好都與鏡頭設計,息息相關。

最新專利,開啟「螢幕下鏡頭」的可行性

擅長供應鏈管理的蘋果,自然會要求下游的鏡頭、螢幕供應商,扛起革新技術的重擔。

技術困難在於,如何將相機鏡頭完美的隱藏在螢幕之下?意即螢幕同時要能如常地顯示,使用時看不見鏡頭,卻又能讓足夠的光線透進螢幕後的鏡頭,保證自拍、辨識人臉識等功能不受影響,是供應商們最大的挑戰,需要鏡頭與顯示廠商的通力合作。

在鏡頭端,從大立光先前對外的談話,便可見一斑。

2021年8月第3季法說會上,大立光執行長林恩平被記者問到手機客戶想將螢幕上的「瀏海」去除,勢必鏡頭廠的產品也要跟著升級、改變,從設計到導入(design-in),什麼時候才會有譜?

林恩平當下大方直言:「要讓(瀏海)消失,有一些特殊的作法,我們已經提供出去,客戶明確地告訴我們它要什麼樣的鏡頭,我們也把設計圖都交出去,等於我們已經交卷,就看客戶什麼時候要開動。」

林恩平口中的「特殊作法」,翻看大立光於2020年2月申請、2021年10月公告的109105953號專利,發明說明書中的第23項,其實就清楚地提到,申請專利裡的裝置組合,包含了鏡頭及面板模組,開啟了「螢幕下鏡頭」的可行性。

大立光鏡頭技術致力於撥起智慧手機的瀏海。中華民國專智慧財產局專利資訊檢索系統提供圖/大立光鏡頭技術致力於撥起智慧手機的瀏海。中華民國專智慧財產局專利資訊檢索系統提供

專利申請書的圖示更揭露,大立光申請的鏡頭模組,其垂直剖面,一端為螢幕,另一側與電路板相接。水平來看,夾在螢幕背光的亮點隙縫中,透過一個塑膠套筒包裹鏡片。套筒不但能支撐螢幕,避免螢幕與鏡頭太近、更重要的是,它能防止背光穿透鏡頭,干擾模組另一側的感光元件,也試著解決過去螢幕下鏡頭容易眩光、霧化的困擾。

側面來看大立光所申請的螢幕下鏡頭專利圖。中華民國專智慧財產局專利資訊檢索系統提供圖/側面來看大立光所申請的螢幕下鏡頭專利圖。中華民國專智慧財產局專利資訊檢索系統提供

從供應鏈的角度看,在當時大立光的法說會上,林恩平曾經談到庫藏股、再發動專利戰,如今不到一個季度的時間,都已一一實現,因此也不難相信,去瀏海的iPhone已經近在咫尺。

至於顯示技術端,韓媒Theelec引述供應鏈說法指出,一直是iPhone螢幕主要供應商的三星顯示器(SDC),近期向設備商Philoptics簽訂了許多雷射切割設備的訂單,外界推測,這便是SDC為了製造新開孔式iPhone而購入。

然而,在面板上挖孔,雖然少了瀏海,但螢幕仍有一個圓形區域不能顯示,勢必不能完全滿足要求嚴格的果粉。

iPhone若想真正達到鏡頭隱身於螢幕後,如同Samsung Galaxy Z Fold 3的效果,在技術上,恐怕還有一段路要走。

「螢幕下顯示」能成嗎?大立光下一個戰場

盤點目前市面上足以做出螢幕下鏡頭的手機,如Galaxy Z Fold 3以及其他陸系品牌,多半都透過調整螢幕上的OLED光點大小、排列密度,用顯示品質換取螢幕透光的空間,也因為有無鏡頭的區域顯示頻率不同,多半需要新的螢幕驅動IC,增添技術門檻。

對於不怕技術落後,只求效果完美的蘋果而言,目前市面上的螢幕下鏡頭設計,因為顯示仍有異物感、照相效果受影響,顯然都不夠好。

總的來說,雖然新iPhone拿掉瀏海,但果粉們想讓鏡頭完全消失在螢幕正面,恐怕還得再等等。

回顧歷史,蘋果自2017年9月發表首款具有Face ID的iPhone X以來,為了在螢幕正面納入紅外線鏡頭、深度感測器、前鏡頭,卻又要極大化螢幕的範圍,iPhone便一直沿襲螢幕瀏海的設計。

科技部落格愛范兒(ifanr)甚至將Android陣營在2017年後跟風採用「瀏海」設計,嘲諷地稱為「審美觀集體下線」。

但蘋果也不是完全沒有聽見消費者的聲音,2021年的新機發表會上,便已將瀏海面積縮小20%,不難看出蘋果正在努力掙脫難看的「瀏海」。

對吃瓜的群眾而言,去除瀏海是一個有趣、吸引人的新設計。供應鏈上看門道,向來憑藉超群的良率、獨家產品、專利布局,以博得大客戶蘋果信賴的大立光,這一次,能不能完美回應蘋果的要求,扳回近期競爭頹勢呢?

隨著大立光11月底在美狀告Motorola專利侵權,實則劍指中國大陸電腦品牌聯想,在大陸市場取得初步的戰果。這一回,又看見大立光緊追蘋果「去瀏海」技術的布局,仔細修築已有的專利城牆,不難看出「螢幕下顯示」,就是鏡頭廠下一個積極攻防的戰場。

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大立光iPhoneApple