피어싱 앞머리는 안녕! 언더스크린 카메라의 '비밀전쟁'
Jiwei.com이 보도한 스마트폰의 차세대 혁신 고지는 어디일까요? 현재 언더스크린 지문인식, 이미징, 스크린, 고속 충전 등 분야에서 경쟁을 경험한 후 언더스크린 카메라는 거대 기업들이 경쟁할 수 있는 새로운 무대가 되고 있습니다.
하반기부터 ZTE Axon30 5G, 샤오미 MIX 4, 삼성 갤럭시 Z 폴드 3 등 언더스크린 카메라 기능을 탑재한 스마트폰이 OPPO와 스마트폰에서 차례로 출시될 예정이다. vivo 출시를 앞두고 있는 애플과 화웨이도 앞서 레이아웃 관련 특허를 내놨는데… 언더스크린 사진이 대유행을 앞두고 있다.
애플의 아이폰이라면 최초 양산형 언더스크린 카메라 기술 솔루션과 최초 양산형 언더스크린 카메라폰은 모두 중국산이다.
국내 패널 제조업체와 휴대폰 제조업체는 공동 혁신과 연구 개발을 통해 언더스크린 사진 분야에서 C 위치를 차지했으며 기술과 시장에서도 선점 우위를 점유해 왔습니다. 언더스크린 카메라 기술의 혁신적 주요 기여자로서 스크린 제조업체는 여기서 중요한 역할을 합니다. 현재 출시된 제품들의 성능을 보면, 중국의 스크린 기술이 처음으로 세계의 혁신 방향과 과정을 주도했다고 할 수 있다.
언더스크린 카메라 기술의 적용 및 시장 전망은 어떻습니까? 기술적 어려움은 무엇입니까? 국내 제조사는 어떻게 돌파했을까? 산업 체인에 어떤 영향을 미칠까요? Jiwei.com은 이러한 주제에 초점을 맞춰 관련 사람들을 인터뷰하여 언더스크린 카메라 기술의 혁신과 혁신을 탐구했습니다.
시장은 포괄적인 화면을 요구합니다
화면의 무결성을 추구하기 위해 초기 화면 아래 지문부터 좁은 테두리까지, 직선 앞머리부터 펀치 구멍 및 물방울까지, 휴대폰 제조사들이 '블랙스크린'을 없앴다. '가장자리'와 '턱'은 제거됐지만 전면 카메라만 '족쇄'가 됐다.
일부 제조사에서는 슬라이딩 커버, 기계적 리프팅 등의 방법을 통해 문제를 해결하려고 시도했지만 이로 인해 본체가 무거워지고 쉽게 고장나는 등의 문제가 발생했습니다.
전체 화면 디스플레이에 대한 소비자의 욕구가 시급합니다. ZTE Mobile이 발표한 소비자 조사 보고서에 따르면 응답자의 3분의 2가 전체 화면 휴대전화를 소유하고 싶어하며 시장에서는 전체 화면 휴대전화에 대한 수용도가 높은 것으로 나타났습니다.
휴대폰 제조사가 추구하는 것, 혹은 소비자의 희망은 사실 '풀스크린'이 진정으로 본질과 정의, 즉 완전한 화면으로 돌아갈 수 있다는 것이다.
이 오랜 염원은 지난해 ZTE가 세계 최초의 언더스크린 카메라폰인 Axon 20을 출시하면서 실현됐다. 이로써 '진정한 풀스크린' 시대가 공식적으로 시작됐다.
휴대폰 업계 분석가의 의견에 따르면 언더스크린 카메라 기술은 한편으로는 시장 수요에 있어 문제점이 있습니다. 정도.
한편, 휴대폰 하드웨어 구성은 점점 유사해지고 있으며, 고화소, 고주사율 등 화면 혁신은 다시 한번 휴대폰 제조사 간 경쟁의 초점이 됐습니다. 언더스크린 카메라 기술의 출현은 휴대폰 제조업체가 차별화와 마케팅을 더욱 구체화하는 주요 판매 포인트가 되었습니다.
“오프스크린 카메라 기술이 성숙해지면 스크린 속 휴대폰 제조사 간 경쟁은 새로운 국면으로 접어들게 될 것이다. 특히 휴대폰 제조사들이 전반적으로 스마트폰을 중심으로 생태계를 구축하고, 모바일 PC를 중심으로 하는 지금, 대형 화면, 스마트 웨어러블 등 다른 분야에서도 화면의 역할이 점점 더 중요해질 것”이라고 말했다.
올해는 스마트폰 언더스크린 카메라 촬영 원년으로 꼽힌다. 하반기부터 ZTE, 샤오미, 삼성전자가 언더스크린 카메라를 탑재한 휴대폰을 잇달아 출시했다. OPPO와 vivo의 관련 제품도 곧 출시될 예정이다. 오프스크린 카메라 전쟁이 점차 고조되고 있다.
업계 조사 기관인 CINNO Research의 분석에서는 언더스크린 카메라 솔루션이 지속적으로 개선되고 반복됨에 따라 펀치감과 함께 미래 시장의 두 가지 주류 기술이 될 것이라고 지적했습니다. 구멍 솔루션. CINNO는 2023년까지 언더스크린 카메라를 탑재한 스마트폰 출하량은 5% 안팎, 시장 규모는 3000만~4000만대에 달할 것으로 내다봤다.
“기존 노치, 워터드롭 스크린, 타공 스크린에 비해 기본적으로 출시부터 1~2년이 걸려 약 50%의 시장 점유율을 점유하고 있다. 언더 스크린 카메라 솔루션은 아직까지 제한적이다. 기술적으로 복잡성과 비용 등의 문제로 인해 솔루션이 성숙해지고 비용이 감소함에 따라 휴대폰 제조업체는 앞으로 더 빠른 속도로 전체 화면 디스플레이로 전환할 수 있습니다."라고 위에서 언급한 휴대폰 업계 관계자는 말했습니다.
밀리미터 간의 도전
2019년부터 OPPO, vivo, Xiaomi 등 제조사들이 언더스크린 카메라 기술 시연을 잇따라 진행해 왔으며 지난해 9월까지 ZTE는 글로벌 Axon을 출시했다. 최초의 대량 생산된 언더스크린 카메라폰인 20은 언더스크린 카메라 기술의 진정한 구현을 의미합니다.
지금까지 언더스크린 카메라 기술이 효과적으로 해결되지 못한 이유는 스마트폰에서 가장 명백한 '디스플레이와 광투과(이미징)'의 모순을 효과적으로 해결하지 못했기 때문이다.
디스플레이 품질을 향상시키고 픽셀을 늘리면 빛 투과율이 감소하여 전면 카메라의 화질에 영향을 미칩니다. 빛 투과율이 높아지면 전면에 "화면 창"이 나타납니다. 전면 카메라를 완전히 숨기는 것은 불가능합니다.
따라서 수 제곱밀리미터의 전면 카메라 영역은 기술 연구 개발의 요새가 되었습니다.
범례: MWC 2019에서 시연된 OPPO의 언더스크린 카메라 기술 - 투명한 파노라마 화면. 2019년부터 OPPO는 100% 전체 화면을 약속하는 언더스크린 카메라 데모를 여러 차례 출시했습니다.
참고: 최근 OPPO가 주최한 미래 이미징 기술 컨퍼런스에서 오프스크린 카메라 기술이 시연됐다.
'보조 스크린'이라 불리는 이 영역은 기존 스크린과 비교하면, 투과율이 85%~90% 이상인 2차 스크린 영역의 광 투과율은 현재 20%에 불과합니다.
CINNO Research의 수석 분석가 Zhou Hua에 따르면 언더스크린 카메라 기술에는 세 가지 주요 과제가 있다고 합니다.
첫째, OLED 픽셀 구동에는 많은 수의 TFT 장치가 필요하고 금속 배선. 장치의 크기와 개수에 따라 전면 카메라 영역의 화면 빛 투과율이 결정됩니다.
둘째, OLED 구조는 12개 이상의 층으로 이루어져 있어 구조 재료의 각 층의 광 투과율이 100%가 아닙니다. 여러 층의 중첩은 광 투과율에 일정한 영향을 미칩니다. 특히 현재의 유연한 PI 기판은 여전히 노란색 소재로 만들어져 이미징에 더 큰 영향을 미치기 때문입니다.
셋째, 화면 하위 픽셀 간의 간격이 작기 때문에 빛이 그리드로 분할되는 동시에 빛이 더 많이 분할될수록 선형 광파가 빛으로 변하는 회절 현상이 발생합니다. 전면 이미징 효과, 특히 인물 사진의 가장자리가 흐려지면 픽셀로 인한 빛 회절 문제를 피할 수 없게 됩니다.
위의 내용은 서로 다른 재질의 두 스크린으로 인해 발생하는 문제일 뿐입니다. 서로 다른 두 스크린은 디자인, 구조, 구동 방식이 다르기 때문에 요구되는 공간과 모듈 적층 비용을 고려하여 Control을 사용해야 합니다. 서로 다른 구조, 전압, 전류에서 메인 화면과 보조 화면의 색상, 밝기, 주파수 등에서 일관된 성능을 달성하기 위한 드라이버 IC입니다.
"사람들이 보조 화면의 존재감을 느끼지 않을 정도로 일관된 디스플레이 효과를 얻는 것은 매우 어렵습니다. 마치 색소폰과 피아노라는 두 가지 다른 악기가 있는 것처럼 그러면 팝업 사운드가 똑같기 때문에 디버깅이 어렵다”고 Visionox 언더스크린 카메라 기술 수석 엔지니어인 루준희 씨는 말했다.
혁신을 향한 험난한 길
ZTE 디스플레이 기획 수석 엔지니어 Wang Jisi는 "언더스크린 카메라 기술의 연구 및 개발은 매우 가슴 아픈 과정입니다. .”
이 "고문"은 "디스플레이 광 투과" 문제에 대한 균형 잡힌 솔루션을 지속적으로 선택하는 것을 의미합니다.
예를 들어 픽셀 수를 줄이고 빛 투과율을 높이면 화면 아래 전면 카메라 영역의 PPI가 감소하므로 동일한 시각적 밝기를 얻으려면 이 위치에서 전력을 높여야 합니다. 다른 위치와 마찬가지로 이 기술은 하위 픽셀의 재료에 특정 요구 사항이 있는 반면 픽셀 수를 유지하는 솔루션은 각 픽셀의 면적을 줄여 광 투과율을 높이지만 하위 픽셀의 픽셀은 화면 영역이 더 작아지고 전력이 증가하며 이는 재료의 수명에 특정 문제를 야기하기도 합니다.
위의 두 가지 솔루션은 스크린 번인(burn-in) 및 서비스 수명 단축이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 빛 회절 문제를 효과적으로 해결할 수 없습니다.
따라서 현재 픽셀 문제에 대한 주류 해결책은 TFT 장치 및 배선 기술 측면에서 한 세트의 TFT를 사용하여 4 세트의 픽셀을 구동함으로써 발광층을 줄이지 않고 향상시키는 것입니다. 빛 투과율이 좋지 않은 화질이 필요한 경우 일관된 디스플레이 효과를 얻을 수 있지만, 미세한 화질이 필요한 경우에는 약간의 차이가 있습니다.
전면 카메라 영역 디스플레이 소재의 광투과 문제를 해결하기 위해서는 디스플레이 소재를 변경(투명도가 높은 소재로 교체)하는 것이 주된 방법이다. 투명 양극, 무편광판, 투명 PI 도입 등 밝기, 색상, 메인 화면이 일관되어야 하며, 대체 소재의 양산이 보장되어야 합니다.
위의 내용은 주로 패널 제조업체가 문제를 해결하는 범위에 속합니다.
이 분야의 주요 작업은 휴대폰 제조업체에서 완료합니다. 즉, 전면 카메라 하드웨어 선택과 자체 개발 알고리즘의 결합을 통해 일반적으로 사용되는 휴대폰에 가까운 촬영 수준을 달성할 수 있습니다.
따라서 언더 스크린 사진의 비전은 좋지만 많은 기술 혁신이 필요하고 많은 공동 연구 개발과 여러 번의 반복이 필요한 프로젝트라고 볼 수 있습니다. 그래야만 이러한 기술적 장벽을 극복할 수 있습니다. 기술적인 문제를 해결한 뒤, 극복해야 할 '차세대 도시'는 대량생산과 수율, 비용이다.
현재 언더스크린 카메라 기술을 사용해 출시 및 전시된 여러 휴대폰 중 ZTE Axon 20의 데뷔와 ZTE Axon 30은 Visionox에서 제공하는 언더스크린 카메라에 의존하며 선점 우위를 계속 유지하고 있습니다. 이 솔루션은 세계 최초로 대규모 대량생산을 달성한 솔루션이기도 하다.
캡션: 샤오미가 2019년 '히든스크린' 기술을 출시했다
캡션: 2020년에 시연한 샤오미의 언더스크린 카메라 효과
캡션: 8월 10일, 언더스크린 카메라 솔루션을 적용한 샤오미 MiX 4가 출시됐다.
샤오미의 MIX 4는 CSOT의 솔루션을 사용하지만 샤오미 회장 겸 CEO인 레이쥔은 기자간담회에서 공개적으로 3D 플렉서블 스크린으로 인해 현재 이 스크린의 수율은 낮고 비용은 높습니다. Jiwei.com에 따르면 MIX 4 오프라인 매장 주문은 9월까지 수령이 불가능합니다.
OPPO는 언더스크린 카메라 솔루션을 위해 BOE와 협력하지만 아직 상용 제품은 출시되지 않았습니다.
언더스크린 기술이 가장 뛰어난 회사는 어디일까요?
현재의 많은 언더스크린 카메라 기술 솔루션 중에서 ZTE와 Visionox가 채택한 솔루션은 업계에서 상대적으로 성숙하고 주류인 솔루션으로 간주됩니다.
이 솔루션의 가장 중요한 핵심 특허 기술은 전면 카메라 영역(보조 화면)에 '원 드라이브 다중' 배열 설계를 채택하는 것입니다. 즉, '하나의 하위 픽셀 구동 회로가 다른 하위 화면을 구동합니다. -같은 색상의 픽셀을 동시에." 이를 통해 투명 영역의 배선 설계를 단순화하고 투과율을 크게 높일 수 있으며 언더스크린 카메라 기술의 대량 생산이 가능해집니다. 이 기술은 '언더스크린 사진'을 위한 가장 핵심적인 기반 특허기술이자, 기존 공정 조건에서 대량생산을 돌파할 수 있는 유일한 방법인 것으로 이해된다.
"업계 다른 제조사들이 선보인 '원 드라이브, 원' 솔루션에 비해 '원 드라이브 멀티플' 어레이 설계는 기존 드라이브 아키텍처를 획기적으로 깨고 창의성이 요구된다. 선택한 이유는 디스플레이 효과를 추구하고 대량생산과 최적의 밸런스를 추구한다”고 루준희는 강조했다.
언더스크린 카메라 양산의 주요 발기인인 비젼옥스는 최근까지 그 뒷모습이 거의 알려지지 않은 상태에서 처음으로 무대에 올라 언더스크린 카메라의 핵심을 공개했다. -스크린 카메라 기술.
Lou Junhui에 따르면 Visionox의 언더스크린 카메라 기술은 '원 드라이브 다중' 어레이 설계를 개척한 것 외에도 픽셀 구동 회로 측면 배치, 뱀 모양 전극 배선 솔루션 등도 개척했습니다. 핵심 발명은 회절 현상을 억제하고 카메라 사진의 선명도를 향상시키면서 보조 화면 영역의 배선을 단순화하는 것입니다.
CINNO Research의 수석 분석가인 Zhou Hua는 현재 가장 성숙한 언더스크린 기술 솔루션은 Xiaomi가 사용하는 유사한 기술을 포함하여 현재 Visionox와 ZTE가 협력하고 있는 언더스크린 기술이어야 한다고 말했습니다. Zhou Hua 이 기술은 미래에 언더스크린 사진 촬영의 주류 기술이 될 것이라고 믿습니다.
Visionox는 2006년부터 PMOLED 투명 스크린과 HUD 투명 디스플레이에 대한 연구를 시작했습니다. Visionox는 2017년부터 언더스크린 카메라 기술 연구개발에 착수했으며, 현재의 언더스크린 카메라 솔루션은 2018년부터 PMOLED+AMOLED 솔루션, semi-AMOLED+AMOLED 솔루션, 투명 스크린 디스플레이를 경험해 왔다. 2019년 컬러 블록 솔루션, 2019년 투명 스크린 소형 양극 솔루션, 2019년 투명 스크린 디스플레이 효과 개선 솔루션 및 기타 기술 연구 개발 반복.
전설: Visionox의 차세대 양산형 언더스크린 카메라 솔루션 InV see Pro가 2021 세계 디스플레이 산업 컨퍼런스에서 시연되었습니다.
다수의 업체에서 OLED 및 투명 제품에 주력하고 있기 때문에 몇 년 디스플레이 분야에서 축적된 Visionox는 현재 언더스크린 카메라 기술 분야에서 가장 많고 가장 먼저 승인된 특허를 보유하고 있으며, 1000개 이상의 특허를 출원했습니다.
비전옥스가 지난해 세계 최초로 언더스크린 기술 양산 및 상용화 솔루션인 InV see를 성공적으로 출시한 데 이어, 올해는 그 솔루션의 업그레이드 버전인 InV see Pro를 출시한 것도 이 때문이다. 투과율 등의 측면에서 빠른 반복과 성능 향상을 이루어 언더스크린 카메라 기술의 발전을 지속적으로 이끌고 있습니다. Jiwei.com에 따르면 Visionox의 솔루션은 현재 가장 빠른 반복, 대량 생산 경험, 가장 높은 수율 및 가장 경쟁력 있는 전체 비용 언더스크린 기술 솔루션입니다.
산업 체인의 혜택을 받는 사람은 누구입니까?
일부 업계 관계자에 따르면 현재 언더스크린 카메라 솔루션은 어느 정도 성숙해졌지만 여전히 최적화의 여지가 있다고 합니다.
예를 들어 투명성 향상 측면에서 Wang Jisi는 ZTE의 다음 목표는 400PPI 픽셀을 보장하면서 빛 투과율을 현재 20%에서 약 30%로 높이는 것이라고 말했습니다.
"10% 정도 개선된 수준이지만 쉽지 않다. 투명성을 더욱 높이고 회절을 억제하려면 카메라 선택과 더 나은 촬영 알고리즘 선택이 필요하다"고 말했다.
또한 언더스크린 카메라에는 언더스크린 3D 얼굴 인식, 언더스크린 주변광 감지 등 더 많은 언더스크린 감지 기술이 통합되어 미래의 휴대폰을 만들 것입니다. 더 통합되었습니다.
동시에 현재의 언더스크린 기술 제조 공정은 여전히 상대적으로 복잡하고 비용이 많이 듭니다. Wang Jisi에 따르면 ZTE가 사용하는 언더스크린 카메라 화면은 천공형 화면보다 가격이 50% 이상 더 비싸며 앞으로는 대규모 대중화를 통해 비용을 더욱 절감해야 할 것입니다.
언더스크린 카메라 기술은 기본 플랫폼 기술로 하드스크린 AMOLED 언더스크린 촬영, 플렉서블 AMOLED 언더스크린 촬영, 하이엔드 플렉서블 언더스크린 촬영, 중형 카메라 등에 활용된다. 화면 아래 사진 방향으로 노트북, 스마트 시계, 스마트 팔찌 및 기타 제품에 적용할 수 있습니다.
"위의 애플리케이션 시나리오에 대해 Visionox는 완벽한 솔루션을 제공할 수 있으며 고객 요구에 맞는 완벽한 맞춤형 개발 기능을 갖추고 있습니다."
혁신적인 기술로서 언더스크린 카메라 기술은 업계에 어떤 영향을 미칠까요?
루준희는 네 가지 기회가 있다고 말했다.
첫째, 재료: 언더스크린 카메라 기술에 사용되는 재료가 일반 스크린과 상당히 다르기 때문에 새로운 재료의 기회가 있다. 예를 들어, 투명한 접착제 재료는 투명성이 떨어지는 기존 재료를 대체할 수 있는 기회가 있습니다.
두 번째는 칩입니다. 언더스크린 기술은 메인 화면과 보조 화면이라는 두 개의 화면을 사용하기 때문에 두 화면의 드라이버가 일관되어야 하고 디스플레이 효과도 일관되어야 한다는 점이 더 높은 장점을 제시합니다. 칩 요구 사항은 어려운 일이지만 칩 제조업체에게는 기회입니다.
세 번째는 카메라입니다. 원래 카메라는 막힌 구멍이나 관통 구멍에 적합했지만 이제 투명 화면에 적응해야 하기 때문에 적응하려면 새로운 카메라가 필요합니다.
네 번째는 알고리즘 제조업체입니다. 현재 업계에는 언더스크린 카메라용 알고리즘 제조업체가 많이 있습니다.
상용화 과정은 예정보다 2년 앞당겼다
과거에 비해 풀스크린 디스플레이 분야의 기술 혁신은 애플, 삼성 등 해외 제조사가 주도한 반면, 언더스크린 카메라 기술은 주로 중국 기업이 주도했다. 그 결과 ZTE, 샤오미, OPPO가 최초로 언더스크린 기술을 대량 생산하고 출시한 3개 제조업체가 되었고, 그 뒤를 이어 Visionox, CSOT, BOE의 솔루션에 의존하게 됐다.
앞서 언급한 것처럼 언더스크린 촬영에는 스크린 소재, OLED 소자, 어레이 설계, 구동 알고리즘 등 많은 기술이 포함되며 체계적인 혁신이다.
특히 스크린 제조업체의 경우 이러한 혁신은 매우 어렵습니다. 고객이나 재료 및 장비 제조업체 모두 실제 "언더스크린 카메라" 제품 형태가 무엇인지 알지 못하는 경우 패널 제조업체는 제품 형태를 설계하고, 표준을 설정하고, 설계 및 개발, 재료 소싱, 테스트, 시행착오의 어려움을 겪어야 합니다. 크고 위험합니다.
"저희가 이 기술을 개발할 당시에는 세상에 샘플도 없었고, 당연히 제품도 없었기 때문에 참고할 만한 것이 없었습니다. 소위 말하는 솔루션은 모두 저희만의 아이디어였고, 그 당시 해외 전문가들과 소통할 때, 고객과 산업 체인을 접할 때 모두 디스플레이와 조명의 모순을 느꼈습니다. 데모를 보여주기 전까지는 전송 문제를 해결할 수 없었는데… 그렇게 하지 않으면 언더스크린 기술의 상용화는 최소한 1~2년은 늦어질 것”이라고 솔직하게 말했다.
이런 의미에서 언더스크린 카메라 기술은 국내 패널 제조사들의 기술 혁신력을 반영한 것이다.
Jiwei Consulting의 디스플레이 산업 수석 분석가인 Li Leiguang에 따르면 언더스크린 카메라 기술에 대한 국내 패널 및 휴대폰 제조업체의 혁신은 업계에 방향성을 갖는 중요한 의미를 갖습니다.
“한편으로는 공급망을 육성하고 고객을 안내하는 역할을 합니다. 공급망은 제품 성능을 최적화하기 위한 명확한 방향을 갖고 있으며, 고객도 이에 더 많은 에너지와 개발 자원을 집중할 수 있습니다. 반면, 제품이 성공적으로 양산되어 출시되면 해당 기술에 대한 연구는 업계가 많은 우회를 피하고 많은 시행착오 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 위에서 언급한 솔루션을 통해 검증된 사항에 시간과 재정적 투자를 집중할 수 있어 언더스크린 기술의 홍보와 대중화를 가속화할 수 있습니다.”라고 Li Leiguang은 말했습니다.
(교정자/새미)