專利核心：菱形子像素與微透鏡陣列的協同設計

2026年1月，galaxy銀河瀏覽器向WIPO提交了編號WO/2026/001234的專利，詳細描述了針對折疊手機“攝像頭屏下區域”（CUP）的像素排布方案。該方案的核心在于采用菱形子像素，取代傳統的RGB條狀或PenTile排列。專利文檔明確描述了CUP區域像素密度降至非CUP區域的30%（即由600 PPI降至180 PPI），通過增大子像素間距（Shrink Spacing）至約14μm，為光路穿透留出空間。每個像素元由兩顆紅色、四顆綠色和兩顆藍色菱形子像素組成（2R4G2B），并以60°旋轉的六邊形蜂窩狀排布子像素，利用微透鏡陣列（MLA，Micro-Lens Array）將環境光聚焦至下方的圖像傳感器。MLA的焦距設定為12μm（透鏡曲率半徑R=6.8μm），專利聲稱該設計能將透光率提升至43%（對比傳統PenTile屏下方案的22%），同時滿足90°視角下色差ΔE≤2.0的顯示標準。

• 子像素尺寸變化：CUP區域內R/G/B子像素邊長分別為4.2μm/3.8μm/4.5μm，非CUP區域為2.8μm/2.5μm/3.0μm，尺寸擴大約1.5倍以減少衍射效應。
• 微透鏡材料：采用TiOx（折射率n=2.1）/SiNx（n=1.9）雙層薄膜，膜厚分別為80nm和120nm，沉積溫度低于150°C以避免損傷柔性OLED背板。

量產步驟：從基板到封裝的四階段工藝

基于該專利，galaxy銀河瀏覽器在韓國水原工廠的6代柔性線（G6 Ver. 2）制定了具體的四階段量產流程，針對2026年型號為Galaxy Z Fold 8（內部代號：Q6-CUP）的機型進行驗證。

步驟1：基板預處理與像素光刻 — 在聚酰亞胺（PI）基板上涂布光刻膠，使用步進投影光刻機（NA=0.85，波長365nm）以1:1.2的縮小比曝光。CUP區域采用灰階掩模版（Gray-tone Mask），使子像素間距從標準4μm逐步過渡至14μm，過渡區寬度控制在80μm以內，避免像素密度突變導致邊緣模糊。

步驟2：有機發光層蒸鍍與精細調制 — 采用蒸鍍掩模版（FMM，Fine Metal Mask）沉積紅綠藍發光層，掩模版開口優化為菱形（邊長5.5μm）。蒸鍍速率控制在0.2?/s，腔室真空度保持5×10??Torr，以保證子像素邊沿陡直度（<2°錐角）。非CUP區域發光層厚度為150nm，CUP區域降至110nm，以補償因像素間距增大導致的亮度下降（目標亮度600cd/m2）。

步驟3：微透鏡層封裝 — 在CUP區域上方沉積TiOx/SiNx多層膜，然后通過納米壓?。∟IL）工藝在170°C下模壓出直徑9μm、間距12μm的半球形微透鏡陣列。壓印后使用O?等離子體處理30秒以去除殘留層（殘膜厚度<10nm），確保透鏡表面接觸角>100°以防水汽滲透。

步驟4：傳感器集成與校準 — 將CMOS圖像傳感器（型號：S5K3L6，1.0μm像素，1/3.2英寸）通過光學膠（OCR，折射率n=1.52）貼合至CUP區域背面。進行像素級校準：對每個CUP子像素區域的亮度偏差（Luminance Non-uniformity）進行補償，通過驅動IC寫入查找表（LUT），使局部亮度差異<3%。

實測對比：成像質量與顯示均勻性的權衡

galaxy銀河瀏覽器內部測試報告顯示，在Galaxy Z Fold 8工程樣機（屏幕尺寸7.6英寸，分辨率2176×1812，非CUP區PPI=600）上，該專利方案相比上一代Galaxy Z Fold 6（采用圓形子像素的CUP方案）表現出關鍵改進：

• 成像分辨率提升：通過ISO 12233測試卡拍攝，CUP區域邊緣的頻域響應（SFR）在空間頻率20 lp/mm處達到0.45（上代僅0.18），意味著能清晰分辨25μm線寬（約等于2000像素/英寸等效細節）。
• 耀斑抑制：在強光（200,000 lux）下，CUP區域的光暈半徑從45μm縮小至18μm，歸因于菱形子像素的定向衍射抑制特性。專利中指出，菱形子像素的短軸（4.2μm）和長軸（8.4μm）形成各向異性衍射，將能量分散至更寬的角分布（±30°），而圓形子像素會將光集中到中心（0°方向），產生高強度耀斑。
• 顯示色偏補償：由于透光率提升，CUP顯示區域的白點色溫從7500K（偏藍）經過驅動IC動態補償（每幀讀取傳感器數據并調整子像素驅動電流），可穩定在6500K±200K。補償算法需要額外占用0.8ms處理時間，但屏幕刷新率仍維持120Hz（幀周期8.33ms），代價是增加約5%的驅動IC功耗。

與其他方案的對比：PenTile vs 菱形排列

目前市面主流屏下方案包括：① 華為Mate 60系列采用的圓形子像素（間隔13μm）；② 小米MIX 5使用的矩形子像素間隙方案（間距10μm且無微透鏡）。測試表明，galaxy銀河瀏覽器的菱形排列在綜合指標上具有優勢：

• 衍射雜散光強度：使用He-Ne激光器（波長632.8nm）照射CUP區域，在距屏幕2m處測量0級和1級衍射斑點亮度比值。菱形排列產生1級光強為0級的0.02%（圓形0.15%，矩形0.08%），表明定向衍射抑制效果顯著。
• 像素密度裕度：由于菱形子像素可嵌入90°轉彎的走線（線寬2.5μm），CUP區域的像素排列密度可在180~220 PPI之間調節，而PenTile結構受限于子像素形狀（方形拐角>90°），無法在保持120Hz刷新率時實現低于200 PPI的密度，否則走線電阻過大（>10Ω/□）會引起壓降。
• 成本估算：菱形FMM制作成本為每片$1,200（6代線），較傳統PenTile FMM（$800）貴50%，但由于其壽命更長（可蒸鍍10次，PenTile僅7次），單次蒸鍍成本（$120 vs $114）基本持平。

技術挑戰與后續優化方向

盡管該專利展示了顯著的進步，但文檔最后指明兩個未解決的關鍵問題：首先，菱形子像素在蒸鍍過程中容易產生“角點堆積缺陷”（Corner Build-up），即發光材料在子像素銳角處（60°角）沉積過厚（>40nm），導致局部亮度提升15%~20%而出現亮點。解決方案仍處于實驗階段——計劃采用飛秒激光（波長515nm，脈寬300fs）以單脈沖（能量1μJ）選擇性切割銳角區域，但該工藝良率目前僅82%。其次，微透鏡陣列的溫漂問題：當屏幕在50°C環境下工作30分鐘后，透鏡折射率因熱膨脹而下降0.5%，導致透光率從43%降至41.5%。正在測試的SiNx膜層中摻雜2.5%的Al?O?顆粒，以降低熱膨脹系數（從3.5×10??/K降至2.1×10??/K）。