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可摺叠OLED萤幕手机的最大挑战:如何贴近使用者
 

【作者: 籃貫銘】2019年03月29日 星期五

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图一 :  可摺叠萤幕手机开卖在即,谁能在最短的时间内充分改良产品的体验,同时抓住消费者的喜好,谁就有可能主宰可摺叠萤幕手机的市场。
图一 : 可摺叠萤幕手机开卖在即,谁能在最短的时间内充分改良产品的体验,同时抓住消费者的喜好,谁就有可能主宰可摺叠萤幕手机的市场。

2019年手机产业最热门的话题,非可摺叠(foldable)萤幕手机莫属,这个被提出了近十年的概念,即将在今年成为现实。


虽然可摺叠萤幕手机开卖在即,但整体而言,这项产品仍是处在非常早期的阶段,距离真正的成熟,还有一段路要走。然而,这最後的一段却是最关键的一段,谁能在最短的时间内充分改良产品的体验,同时抓住消费者的喜好,谁就有可能主宰可摺叠萤幕手机的市场。


目前台面上的两大玩家,三星和华为,各自皆已发表了旗下首款的可摺叠萤幕手机,而销售的时间点则约莫都落在今年年中左右,因此,从2019下半年至2020上半年之间,将会是可摺叠萤幕手机硬体竞争最白热化的时间,其不仅考验各家业者的系统设计能力,同时也考验着相关供应链的制造能力。


市场最关心的是,突破点在哪?关键零组件又是哪一些?然而这些问题的答案却不是在硬体规格的数字上,而是要比谁能最接近使用者。


萤幕的保护是可摺叠萤幕手机最大的挑战


图二 : 可摺叠萤幕手机的基本型式。
图二 : 可摺叠萤幕手机的基本型式。

工研院电光系统所??所长李正中就指出,单就目前的可挠式AMOLED显示面板来说,曲面和可摺叠设计在硬体规格上的差异并不大,就是曲率达到3mm或者1.5mm的差别。


「可摺叠萤幕手机最大的挑战,反而是在萤幕的保护上。」李正中说道。


他表示,以往的曲面机是采用保护玻璃来防止OLED萤幕遭到外力损害,但到了可摺叠式设计,则需要改采其他柔性的材质来作为保护膜或者涂层,而这些材料是否能提供足够的防刮与耐磨的能力,就成为面板供应商必须要思考的问题。


李正中进一步解释,就物理特性来说,越厚的材质能提供越好的防刮与耐磨的性能,但其可挠的性能就越差;反之,薄的材质和涂层虽然有较隹的可挠性,但在防刮耐磨上就稍嫌不足。


因此,如何在萤幕保护层材料的厚度与抗性上做取舍,同时依据自身装置的设计来做最隹化便是关键所在。



图三 : 华为在MWC 2019发表了全球第一支可摺叠萤幕的5G手机。
图三 : 华为在MWC 2019发表了全球第一支可摺叠萤幕的5G手机。

此外,由於可摺叠萤幕手机在摺叠的设计上有分成「内摺」和「外摺」,各自的保护需求也不相同,其中外摺的萤幕因为没有机壳保护,因此所需的防护需求较高,而内摺的萤幕则会被收纳至机壳内部,因此需要的保护等级就较低。


另外,除了萤幕外的保护层需考量外,整个OLED显示模组内的可挠机构也都有材质适性的问题,制造商都需将之考量进入。


而除了防刮耐磨的需求之外,李正中也提到萤幕的防冲击性能则是另一个需要注意的关键。他表示,可摺叠萤幕手机仍是行动装置,势必也会遭遇碰撞与挤压的情况,因此防冲击的性能也要在萤幕设计时就被考量进去。


材质疲劳 萤幕「变形」的问题

保护膜与涂层是可摺叠萤幕手机设计的第一个挑战,另一个则是可挠材质的疲劳问题,也就是萤幕「变形」的问题。


就如同所有的材质一样,一旦长期固定在某个形状下,材质就会因为应力而出现疲劳的状态,而产生变形的结果。


「就好像一张纸,你把它卷起来,它就需要一段时间才能恢复。」李正中解释。


所以同样的,若可摺叠萤幕手机一旦长时间未使用,久处於摺叠的型态或者摊开的型态,它就有可能难以回到另一个型态之中,产生无法摺叠,或者收合不完美的情况。


另一个材质疲劳状况就是「摺痕」的出现,一旦萤幕会出现摺痕,恐怕也很难会被消费者接受。


而针对上述的种种问题,包含防刮、耐磨、抗冲击,以及材质疲劳的性能,李正中则提醒设计者,不应该将它们分开来思考,而是要整体考量,并搭配自身手机的摺叠方式与装置的机构去判断,才能提供最隹的使用体验。


他表示,面对这些挑战,手机业者应该要与面板供应商、模拟软体公司等,大家一起进行跨领域的合作,共同去找出对的材质组合。而且这项工作并没有捷径,只能依赖时间与经验的累积。



图四 : 铰链是可摺叠萤幕手机的厚度关键。(source: display.ofweek.com)
图四 : 铰链是可摺叠萤幕手机的厚度关键。(source: display.ofweek.com)

铰链(hinge)设计,则是可摺叠萤幕手机设计的另一大挑战,它扮演着可摺叠萤幕收合紧密度与稳定度的重要角色,直接影响了手机设计的厚度与稳定性,更是使用者体验优化与否的关键所在。


李正中指出,目前推出的可摺叠萤幕手机的厚度,其实仍无法满足消费者,至少都还要在缩减40%以上,才能算是符合现在要求的行动装置,而其缩减厚度的关键就在於铰链的设计上。但如何微小化铰链,同时又顾及材质因疲劳而松脱的问题,就是手机开发者需要突破的环节。


硬体需先克服 软体才能跟进

整体而言,可摺叠萤幕手机仍有许多挑战待克服,无论在软体或硬体上皆是。但在初期,硬体元件的成熟和系统组成的稳定,会是首先要突破的环节,因为也只有在硬体成熟的基础上,後续的软体开发才能逐步展开。


「光是内摺或外摺没有确定,软体开发商就无所适从,因此就会采取观??的策略,因为对软体开发来说,不知道使用方法才是最困难的。」李正中说。


但他也强调,不管是内摺或外摺,终究是要消费者能接受才行。此外,还包含了故障率、维修能力、用户问题能否排除等,而这些问题大概上市後半年就会有答案。而业者大概需要1~2年的时间来厘清和应对,因此,可摺叠萤幕手机大约要等到2021年才会有较成熟的风貌。


而针对目前的可摺叠萤幕的高价位,李正中则认为,由於目前产品仍处在产量少与良率低的状态,因此产品本身的成本仍偏高,但随着产品成熟和供应稳定後,价格就会逐渐压低。


至於市场地位方面,则会是锁定同时拥有手机和平板的商务族群,由於他们对於价格较不敏感,又有大萤幕的需求,因此会是第一波的目标对象。而当产品价格落到3~4万左右,则一般的消费者就会开始考虑可摺叠萤幕手机了。


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