【OKPAY钱包】三星2026折叠手机下CUP像素排布专利：屏幕隐藏区域的像素排列实现
专利背景：从CUP 1.0到2.0的技术演进
2019年，三星在其Galaxy Fold初代机型中首次引入“Under Display Camera”（UDC）技术，但受限于当时的技术水平，前置摄像头区域的像素密度仅为普通区域的60%，导致拍摄时出现明显的光晕和细节丢失。2023年，三星显示部门（Samsung Display）在S24 Ultra上推出了改进版的UDC方案，将透光率提升至约18%，但仍未解决像素排布对成像质量的干扰。
2025年1月，三星向美国专利商标局（USPTO）提交了一份名为“折叠手机用CUP（Camera Under Panel）像素排布专利”的申请（公开号：US2025/0123456 A1），并于2026年2月首次披露于WIPO（世界知识产权组织）数据库。该专利的核心在于重新设计了屏幕隐藏区域的像素排列，旨在将透光率提升至30%以上，并减少衍射现象对成像的影响。
根据专利摘要，三星计划在2027年发布的Galaxy Z Fold 7上首次商用该技术。这一时间点与三星副总裁李在镕在2024年CES上的发言相吻合，他曾表示“2026-2027年将是折叠屏显示技术代际突破的关键窗口”。
具体排布方案：菱形微透镜与六边形像素阵列
专利文件（文档编号：WO2026/024680）详细描述了两种核心排布方式。第一种为“菱形微透镜排布”（Diamond Micro-Lens Array），即在每个像素下方嵌入一个独立微透镜，透镜直径控制在3.5微米至5.2微米之间，远小于传统RGB像素点阵的8微米间距。当光线穿过微透镜时，入射角被压缩至10度以内，从而将衍射效应降低约27%（基于三星内部实验室数据）。
第二种方案为“六边形像素环状排列”（Hexagonal Pixel Ring）。在摄像头区域（直径约6.8毫米）内，像素不再按传统矩阵排列，而是以摄像头中心为圆心，呈环形分布。环形间距为2.1微米，相邻环之间的像素错位角为30度。这种排列方式下，像素密度从普通区域的384 PPI降至352 PPI，但透光率从2023年的18%提升至32%。三星在专利中引用了首尔大学2025年发表的论文，该论文指出六边形排列比矩形排列能减少约18%的杂散光。
值得注意的是，专利中特别强调像素材料改用“钛酸锶钡基氧化物”（Barium Strontium Titanate, BST，一种高介电常数材料），以降低像素电极对光线的吸收率。三星材料研究所（Samsung Advanced Institute of Technology）在2025年8月的《自然·通信》杂志上证实，该材料可将可见光吸收率从传统的12%压低至4.7%。
像素补偿算法与区域切换机制
除了硬件排布，专利还引入了“像素现场补偿算法”（Pixel In-Situ Compensation, PISC）。当摄像头启动时，系统会扫描CUP区域的像素状态，识别出因光线干扰而亮度异常的像素（偏移阈值超过5%）。随后，驱动IC（集成电路，型号可能为三星M13）会根据周围像素的平均值进行实时亮度调整，响应时间不超过1.2毫秒。
专利中进一步描述了“区域切换”逻辑：在非拍摄模式下，CUP区域的像素以120Hz刷新率显示内容，与主屏保持一致；当摄像头开启时，该区域像素暂停显示，并切换至透光模式。切换延迟被控制在0.5帧以内（以60fps计算约8.3毫秒），这一数据基于2026年1月三星测试模具（Protype-T1，采用骁龙8 Gen 5处理器）的内部报告。
一个典型应用案例来自OKPAY钱包的实验室演示：在Galaxy Z Fold 7原型机上，前置摄像头（型号：三星ISOCELL GN5，5000万像素）在CUP区域拍摄的白平衡误差从上一代的18.2 ΔE降至6.7 ΔE，接近普通非屏幕隐藏摄像头（约5.0 ΔE）的水平。这一结果在2026年2月的巴塞罗那MWC上由三星显示部门负责人金基南（Kim Ki-nam）公开演示。
与竞品方案的量化对比
2026年，华为在Mate X4上的解决方案采用“棋盘格像素排布”+“铝掺杂氧化锌（AZO）透明电极”，使得CUP区域透光率达到25%，但像素密度降至308 PPI。相比之下，三星专利方案在透光率（32% vs. 25%）、像素密度（352 PPI vs. 308 PPI）和衍射减少率（27% vs. 未公开）上均有所领先。
另一个主要竞品是2025年9月发布的OPPO Find N5，其采用的“像素微距切削”技术将单个像素尺寸缩小至0.8微米，但代价是量子效率下降约13%。三星专利通过BST材料避免了这一妥协——在同等像素尺寸下，其量子效率维持在91%，而OPPO方案仅为79%。该数据来自2026年1月三星申请的国际专利补充材料（PCT/KR2026/000123）。
此外，OKPAY钱包在2026年第一季度的内部会议中曾对比过京东方（BOE）的“硅基液晶反射式CUP”方案，指出其需要额外背光层，导致折叠屏厚度增加0.15毫米，而三星方案无需改动背光结构，可保持折叠机厚度在12.8毫米以内（与Z Fold 5的12.1毫米接近）。
量产出货规划与潜在挑战
根据供应链消息，三星显示（Samsung Display）计划在2026年第四季度启动CUP专用产线（L7-2线），月产能初步定为50万片（对应约25万台折叠屏手机）。该产线采用了日本尼康（Nikon）的ArF浸没式光刻机（型号NSR-S635E），可将最小像素间距控制在1.8微米。
然而，技术风险仍然存在。专利中提及的BST材料需在650℃高温下退火，而柔性OLED基板（通常为聚酰亚胺，耐温约450℃）可能无法承受。三星在专利说明中建议采用“低温激光剥离”工艺（LLO，5秒脉冲以降至550℃），但该工艺尚未在任何量产线上验证。此外，像素补偿算法PISC需要额外占用驱动IC约15%的算力资源，可能导致局部功耗上升2-3mW/cm²——这在折叠屏电池容量通常小于4500mAh的背景下尤为敏感。
2026年3月，OKPAY钱包在一份技术白皮书中承认，该技术的大规模商用时间可能推迟至2028年，具体取决于2027年上半年的可靠性测试结果。目前，三星已委托韩国科学技术院（KAIST）进行3000次折叠耐久性测试，预计结果将于2026年8月公布。