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屏下摄像头时代来袭,那么是怎么将摄像头藏在屏幕下方的呢?(一)

屏下摄像头时代来袭,那么是怎么将摄像头藏在屏幕下方的呢?(一)

  • 分类:行业咨讯
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-06-18 10:30
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【概要描述】屏下摄像头是怎么实现的呢?(一)

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屏下摄像头时代来袭,那么是怎么将摄像头藏在屏幕下方的呢?

如果想要知晓屏下手机摄像头测试的的实现原理,我们需要先来了解下屏幕的结构。在下图中,按照从上至下的顺序依次为玻璃盖板(也就是我们常说的外屏,柔性为CPI),OCA胶,偏光片层,上玻璃(柔性为PI),下玻璃(柔性为PI及泡棉。

手机OLED显示屏结构

那么要在屏幕下放置摄像头,同时摄像头还要能拍照,那就意味着手机摄像头测试上面的透过率要比较高,通常要超过60%以上,这个要怎么实现呢?

由屏幕结构可知:

1、泡棉这层是不透明的,肯定要开孔

2、下玻璃本身是透明的,不需要开孔

3、上玻璃也是透明度,也不需要开孔

4、偏光片层目前的透过率大部分在45%以内,不满足透过率要求,偏光片也要开孔

5、OCA胶水层是透明的,不需要开孔

6、玻璃盖板也是透明的,不需要开孔

但你如果认为只要把泡棉和偏光片开孔就就可轻松实现屏下摄像头,那就大错特错了。

如果我们把一块OLED显示屏的玻璃盖板,OCA胶,保护泡棉都去掉,只剩上下玻璃以及中间的发光层,这时候我们用透过率仪器测定,发现透过的光能量只剩下6%以内了,注意图光线的粗细,示意了光能的大小。也是就说,OLED的发光层是不透明的。

而我们的目的是在不拍照的时候,让这个区域发光层正常显示,拍照的时候发光层又有比较高的透过率。该怎么办呢?

我们来看看发光层的结构再说说解决方案。OLED的结构如图所示,由以下层级构成:

阳极(Anode)、

空穴注入层(HIL,Hole Injection Layer),

空穴传输层(HTL,Hole Tranport Layer),

发光层(EML,Emission layer),

电子传输层(ETL,Electron Transport Layer)

阴极(Cathode)。

更一般的还有空穴阻挡层(HBL,Hole Block Layer),电子阻挡层(EBL,Electron Block Layer)和封盖层(CPL,Capping Layer)。

阴极:

需要选择低功率的材料作为OLED的阴极。采用低功函数的材料作为阴极,不仅可以提高电子注入效率,还可以降低OLED工作时产生的焦耳热,提高器件的寿命。比如常用的阴极材料:金属单质:Ag, Al, Li, Mg, Ca, In等。单质金属性质活泼,容易被氧化,导致寿命缩短。

此时,麻烦大家回去看第一张图,在上玻璃和下玻璃之前,留了个空白层,这层经常做成真空或者充入惰性气体,就是为了防止电极和生物材料氧化。三星通常的做法是充入低压氮气。

阳极:

因为需要将空穴注入到OLED中,因此需要其具有较高的功函数(work function)。通常选薄而透明的ITO。

当电子和空穴复合刺激生物材料发光后,发光角度各个角度都是有的,手机显示只需要单侧发光,因此阴极同步也要起到反射膜的作用,来提升显示亮度。

有些文献上讲到,阴极和阳极之间形成了一个谐振腔,可以调节出光效率,提升光谱纯度。其实这个调节能力聊胜于无而已,所以目前OLED的开发方向依然在于从材料上提升发光效率和光谱纯度。

下面是在显微镜下实拍的OLED的微结构,每个小矩形代表一个像素,可以清楚看到像素分布以及走线。前面提到实测OLED透过率不超过6%,主要就是由于走线与电极不透明的反射层造成的。

从图中可以明显看到,反射电极的遮光占比很大,有些朋友就提出,可否把阴极做得比较透明,去掉反射层的遮挡,类似透明OLED,就可以做屏下摄像头了。

但是,手机上做成透明OLED后会带来显示亮度低,且显示对比度下降的问题,如下图的透明OLED所示。这个方案会造成手机摄像头测试区域显示效果和正常区域显示效果差异较大。

那么如何在实现OLED透明的同时,保证显示效果呢?

我们下次再为您解答。

 

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