在每场手机发布会的PPT中,护眼都是最频繁被提及的词之一。然而,很长一段时间里,手机厂商都对这个问题束手无策。这背后,是显示行业多年都未能克服的技术顽疾。
终于,9月19日,OPPO发布了国内首个自研显示双产线,这也是国内首次有手机公司亲自下场造屏。在双产线模式下,OPPO造出了亮度低至1nit的护眼屏幕。
这是一场屏幕生产模式的重构,也是一场影响深远的技术突围。
“1nit”的含金量
现有的行业技术,最多只能让手机亮度降至2~5nit,还很难实现理论上的最低可视亮度——1nit,这是暗光环境下人眼最舒适的屏幕亮度,也是手机厂商竞逐护眼的巅峰难度。
为什么把屏幕亮度做低这么难?
从发光原理来说,一块屏幕的亮度,是由近千万个子像素的亮度组合成的,每个子像素的背后,都有一个调节明暗的开关。它们就像是一个个水龙头,当需要高亮度时,就把水流拧大一点,这并不难。但需要低亮度时,就要既要确保水流够小、够均匀,又要保证水流不断,这就对电流的控制精度提出了极高的要求。
想象一下,控制一个子像素已经足够不易,如果是同时控制整块屏幕上将近千万个子像素,更是地狱级的难度。这些像素显示不均的微小偏差,正常亮度下不易被察觉,但在低亮度下就会暴露无遗。
在显示行业,这种现象被称为“Mura”,即日语汉字“斑”的罗马音拼写(むら)。这也是为什么,我们常常在网上看到有消费者吐槽“阴阳屏”、“抹布屏”。
对于Mura效应,业内一般有两种妥协式解法:依靠软件算法进行有限的补偿,或是被动依赖屏幕供应商的良品率,但无论如何,都停留在「治标不治本」的层面。即便是世界范围内的顶级屏厂,至今都没能交出最好的方案。这也是为什么,其他手机厂商始终不敢真正落地1nit。
然而,OPPO成为了那个挑战不可能的角色。
双产线,造“OPPO屏”
传统的行业规则,是屏厂造好屏之后交给手机厂商组装,手机厂商只是单纯的“采购者”,但这也让手机厂商对屏幕的把控变得更加被动。OPPO的思考是,手机厂商是距离用户最近的角色,最直接的解决办法,就是把用户使用屏幕的真实习惯和诉求更深入地嵌入到生产过程中。
于是,OPPO走到产业链的源头,对材料、设备和工艺,都进行了一次大改造。
在天马位于厦门的屏幕工厂,OPPO特别定制了一条专属产线。在这条产线上,OPPO不仅定制了全新的护眼基材,还自研了新一代屏幕显示芯片P3,将OPPO自研的明眸护眼算法以及全亮度子像素一次校准数据写入芯片,对Mura效应进行第一次“Demura(消除Mura)”。接着,再以高于行业标准的检测体系展开筛选,保证单体屏幕在出厂时,就已经是行业最佳。
传统的屏幕生产流程,到这里就结束了,下一步就是送去进行整机组装,但OPPO不是。在距离厦门近600km之外的东莞,OPPO又斥资超过10亿,开设了国内唯一的显示科学自研产线——这是国内屏幕行业绝无仅有的投资级别。
这条产线的核心环节,是OPPO自研的“Solaris”光学检测设备。它的稳定度堪比造芯片用的光刻机,在国内精密制造领域处于顶尖水平。在这台设备上,OPPO会对屏幕进行二次Demura,进一步消除亮度与色彩的不均匀性。
如果说传统的屏幕制造是批量生产,那Solaris系统就是为屏幕提供高级定制服务,对每一块屏幕进行精雕细琢。不同于友商的后期软件补偿,Solaris会在屏幕出厂前便对每一块屏幕的数百万个子像素逐一进行亮度和色度的扫描与校准,生成“一屏一策”的补偿数据,并直接烧录进自研芯片P3中。
更重要的是,OPPO还和联发科合作,首次打通了手机SoC与屏幕显示间的配合。这使得手机可以调用SoC的3nm制程算力,对屏幕进行逐像素实时计算与校准,还做到了开机瞬间实时生效。并且,用户无论走到哪个场景,屏幕都能迅速捕捉光线变化,即刻调整至舒适的显示亮度。
一块“OPPO屏”就这样诞生了。根据官方检测结果,OPPO Find X9系列屏幕亮度均一性提升了34%,色彩均一性提升了46%。和其他旗舰产品相比,更是远超平均水平。
对OPPO而言,双产线模式使其完整掌控了“1nit明眸护眼屏”的设计、封装、生产、调试技术全流程,从发光材料、驱动芯片、到校准算法均由OPPO深度定制和研发,成功实现了对屏幕显示素质的端到端把控。
OPPO成功地打通了二次Demura的技术链路,验证了一套可量产的超精密制造与校准体系,也为屏幕行业更大的突破,扫清了均匀性的技术障碍。用OPPO屏显算法团队的话来说,其他厂商即便只是参照这套标准,也能够让屏幕显示素质实现不小的提升。