把相機藏到螢幕下面,聽起來像魔術,其實是一連串妥協的精確計算:OLED 每一層都在吸收與反射光線,感光元件卻需要每一顆光子。2026 年秋季,Apple 同時在兩條產品線落地這項技術——iPhone 18 Pro 的 Face ID 紅外線相機移入螢幕下方,摺疊機 iPhone Duo 的內螢幕也整合了螢幕下 FaceTime 相機。本篇用六維度框架拆解:光要怎麼穿過去、像素要怎麼讓路、會怎麼壞、壞了怎麼修、技術從哪來、為什麼貴。
螢幕下相機的核心矛盾是一張「光的預算表」:可見光要從螢幕射出去給使用者看,紅外線與環境光卻要穿過同一疊層進入相機。OLED 顯示疊層由下而上依序為基板、TFT 背板、陽極、有機發光層、陰極、封裝層、偏光片與覆蓋玻璃,每一層都是光的障礙:
| 疊層 | 對入射光的影響 | 工程對策 |
|---|---|---|
| 金屬陰極 | 反射大部分入射光,是最大障礙 | 改用透明導電層或局部挖空/減薄 |
| 偏光片 | 吸收環境光的過半能量 | 相機區取消偏光或改用選擇性偏光 |
| TFT 背板走線 | 金屬走線遮擋與繞射 | 走線改透明材料(ITO/IZO)或繞行相機區外 |
| 有機發光層 | 吸收特定波段 | 相機區像素密度降低,留出物理窗口 |
紅外線波段(Face ID 使用約 850–940nm 的近紅外)比可見光幸運:多數有機材料與玻璃對近紅外的吸收較低,金屬陰極才是主要關卡。這解釋了為什麼 Apple 的第一步是讓「紅外線相機」先下螢幕(18 Pro),而全彩可見光的螢幕下自拍相機仍需要更多世代成熟——可見光要穿過的吸收與色散障礙比紅外多一個數量級。
量產做法是在相機正上方的螢幕區域設計一塊特殊排列的像素窗口:把該區的子像素密度降低、像素間距拉開,讓光從縫隙通過;同時把相機區的 TFT 走線改為透明導體或繞到窗口外。製程上有三個關鍵控制點:
相機下螢幕後,「相機看不清」的故障樹從單一分支變成三主幹:
最麻煩的是第二類:症狀是「慢慢變差」,使用者往往歸因於鏡頭髒,直到 Face ID 辨識率明顯下降才送修。而光路劣化的根源在螢幕面板,不在相機——換相機無效,這是新世代特有的誤修陷阱。
對維修端,螢幕下相機的最直接衝擊是零件綁定:
| 階段 | 代表產品 | 技術特徵 |
|---|---|---|
| 2018–2020 概念期 | Android 陣營首批 UDC 量產機 | 低像素密度窗口+重度演算法補償,畫質明顯不如挖孔 |
| 2021–2024 改良期 | 多代旗艦持續迭代 | 透明走線、獨立驅動補償區,可見度大幅下降 |
| 2026 分流期 | iPhone 18 Pro(紅外下螢幕)、iPhone Duo(內螢幕下 FaceTime 相機) | Apple 選擇「先紅外、後全彩」的分步路線:紅外對透光要求低、對畫質要求寬,是風險最小的切入點 |
Apple 的策略很保守也很精明:Face ID 的紅外線相機只需要「看見紅外點陣反射」,不需要拍出好看的照片——用要求最低的應用先驗證結構,把全彩自拍相機留給摺疊機內螢幕這種「挖孔代價更高」的場景。
螢幕下相機區的每一項對策都是成本:透明導體走線的材料與製程良率低於金屬走線;窗口區需要獨立驅動補償通道;面板與相機模組的組裝對位公差收緊到微米級,組裝設備與檢測工站都要升級。這些成本最終反映在螢幕總成的料件價格與更換工時上——對使用者而言,螢幕下相機世代的實際意涵是:螢幕總成從「顯示零件」升級成「顯示+光學零件」,更換決策需要更謹慎,料件選擇錯誤的代價更高。
核心是「像素讓路」:在相機正上方的螢幕區域降低子像素密度、拉開像素間距,形成透光的物理窗口;同時把該區的金屬走線改為透明導體、取消或局部化偏光片。紅外線波段受到的吸收比可見光少,所以 Face ID 的紅外相機最先量產落地。
紅外線相機只需接收 850–940nm 近紅外的點陣反射,對畫質要求寬鬆、對透光要求較低,是風險最小的切入點。全彩可見光相機要穿過的吸收與色散障礙多一個數量級,Apple 把它留給挖孔代價更高的摺疊機內螢幕場景。
有可能。窗口區像素密度低,為維持亮度一致,驅動 IC 對該區做亮度補償、長期驅動電流偏高,有機材料衰減速度快於一般區。症狀是該區慢慢出現亮度不均或透光衰退,進而影響相機進光量與 Face ID 辨識率。
會。螢幕總成已成為相機光路的一部分:更換螢幕必須使用還原像素窗口設計與透光特性的對應型號料件,通用副廠總成可能導致 Face ID 失效或成像劣化。驗收時必須加測 Face ID 多角度辨識與前鏡頭成像,不能只測顯示與觸控。
先分「光路」還是「本體」:確認故障發生時點(換過螢幕、摔過、進水?),檢查像素窗口區面板是否有燒屏、霧化或黏著層劣化。光路劣化的症狀是漸進式變差,換相機無效;相機本體故障則多有明確事件點。診斷順序錯誤會白換零件。
透明導體走線良率低於金屬走線、窗口區需獨立驅動補償通道、面板與相機的組裝對位公差收緊到微米級——這些成本反映在螢幕總成料件價格與更換工時上。螢幕從純顯示零件升級為顯示加光學零件,料件選錯的代價更高。
有。iPhone Duo 的 7.6 吋內螢幕整合了螢幕下 FaceTime 相機,因為摺疊內螢幕上任何挖孔都位於反覆彎折應力區,開孔的結構代價遠高於直板機。這也是螢幕下相機在摺疊機上優先落地的工程原因。
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