全球首支「螢幕可折疊」手機,即將上市?

文 / 1號課堂      2019-02-25

全球首支「螢幕可折疊」手機,即將上市?

圖片來源:pixabay




全球首支「螢幕可折疊」手機,即將上市你看過折疊式手機嗎?經歷過完整手機進化的聽眾們應該還記得,在iPhone和安卓觸控式手機問世之前,Motorola、NOKIA和Sony Ericsson曾經紅極一時,當時最流行的其中一種機款,就是掀蓋式手機。

在觸控式手機上市超過十年之後,三星、華為、Lenovo、LG和小米等各家手機製造商,都計畫發行新款折疊式智慧型手機。這些折疊式手機平時可以摺起來,方便攜帶;使用時把它打開,就會有更大的螢幕,方便你閱讀和觀看影片。折疊式的設計,真的解決了許多人想要更大螢幕,但又怕攜帶不便的煩惱。

折疊式手機的概念其實已經傳聞許久,早在好幾年前,就已經聽說有許多公司在研究相關的技術,但為什麼直到2019年,才終於出現第一支折疊式智慧型手機呢?要生產一支折疊式智慧型手機,真的有這麼難嗎?今天我們就來聊聊,折疊式手機的技術挑戰有哪些。

首先,我們可以把手機想像成一個三明治,把它橫向對切開來,仔細看看內部構造,你可以看到從最上層到最下層,分別是觸碰式螢幕、電路板、電池和外殼。其他不可被折疊的零件,例如相機和天線等,都被放在不會被折疊到的區域。

表面那層是觸碰式螢幕,而螢幕的折疊技術,也是折疊式手機最大的挑戰之一。現在市面上常見的高價位智慧型手機,顯示面板使用的是玻璃,而較低價位手機的則是使用塑膠,可折的玻璃材質防摔力不足,塑膠則容易產生刮痕,這兩項材質都無法輕易的被折疊,達成彎曲效果。

螢幕的下一層是觸控式電路。目前主流的觸控偵測技術,都是依賴人們手指觸碰到螢幕時所產生的壓力,來改變電壓和電流。在可以被折疊的區域,會因為被折疊而產生壓力,這些區域的觸控式電路也必須重新設計,過濾掉折疊的壓力,才不會在使用時產生誤觸。

再往下一層是手機的電路板。在技術上,本來就有可折疊的電路板「軟板」,但軟板通常是用在連接不同的電路板或晶片上,一般並不會在軟板上直接焊上晶片。這是因為軟板缺乏物理支撐,晶片焊接點很容易破損,造成電路故障。最常見的手機軟板應用,是連接搭載主要晶片的主機板與手機上的外圍零件,像按鈕、相機、麥克風和喇叭……等等。

一般手機的主機板大小,大概是手機體積的三分之二這麼大,而折疊式手機必須要把主機板分成兩塊,並用軟板銜接這兩塊主機板,才能達到折疊式的效果。這兩塊主機板之間,需要許多高速訊號的傳遞,但高速訊號因為頻率較高,容易互相干擾,因此在電路設計上會把訊號夾在Copper ground之間來減少干擾,Copper ground就像是一般我們在電氣用品上常看到的接地線,是一樣的概念。這在電路設計上並不容易,軟板為了兼顧好折疊和使用的耐久度,會做得越薄越好,比較無法提供Copper ground,因此手機製造商必須在折疊性和訊號上做出取捨。

接下來我們來看看電池。目前的手機大多都使用鋰電池,而鋰電池的蓄電量和硬度成正比。折疊式手機的電池也必須可以被折疊,但如果改用其他可折式電池,在蓄電量上就會打折扣。大部分的消費者,已經習慣手機至少可以正常使用一天,並待機兩、三天的蓄電量,折疊式手機的蓄電量也不能差太多,才不會讓使用者覺得不方便。

最後,在外殼部分,因為沒有電路方面的限制,技術上相對比較容易。但外殼就像螢幕一樣,必需在經過多次的摺疊和鋪平,也不會產生皺褶才行。要找到符合摺疊需求、外觀好看,觸感又好的材料,真的不是一件簡單的事。

剛剛提到的,只是工程開發上的挑戰,接下來我們必須了解產品與樣品的不同。

當你看到新產品發表會時,別忘了業者手上拿的都是樣品,而且發表會上發布的內容和每一項步驟,都經過深思熟慮。一個成功的發表會,背後需要詳細思考:這個產品要呈現什麼功能?何時該做哪一個動作?哪些功能還不齊全或有漏洞,必須先跳過?就像製作一場秀一樣,仔細計算每一個環節,才能讓觀眾覺得這是場精采的發表會,這是一個完美的新產品。

但真正的產品與樣品是不一樣的,業者必須了解消費者會怎麼使用這個新產品,才能夠確保無論如何使用,都會有完美的使用者經驗和產品品質。舉例來說,折疊式手機最重要的創新,就是它可以被折疊,樣品在Demo時有明確的角度、力道,和可以折疊的範圍,耐久度也只需要幾百或幾千次,就足以滿足Demo的需求。但是你實際拿到手機時,你要如何確保被折疊的區域是正確的呢?一般消費者在使用的時候,不見得每次都會精準的折在正確的位置上。

此外,假設一位使用者每天使用手機30次,那麼這支手機每天就會被折疊30次。一般消費者對手機壽命期望值是3年,那3年內,這支手機必須可以承受被折疊3萬2千多次,手機製造商可能要要求手機的耐久度必須支援折疊十萬次以上,才能確保讓大部分的使用者滿意。

所謂的產品,就是可以量產,必須有著很高的良率,一般手機的良率至少都要求在97%以上。良率非常重要,因為即便良率高達97%,每100支手機當中也會有三支無法出售。也就是說,假設廠商生產了100萬支手機,在良率97%的狀況下,其中還是有三萬支必須被回收處理。

三星在2018年最後的3個月,就賣了超過7000萬支手機,以97%的良率來說,大約有200萬支手機有瑕疵,而這些不良品的成本都必須由公司自行吸收。

一支手機最後的良率,是由每個零件個別的良率和拼裝的良率集合而成。如果總良率必須要達到97%,那每個零件的良率勢必得比97%更高。蘋果iPhone XS的螢幕良率只有90%左右,而這還只是支無法折疊的手機。這也是為什麼蘋果新手機的訂價比以往高的原因,因為只有把價格訂高,才能彌補良率太低的損失。

許多人認為折疊式手機是「The next big thing」,因為在過去十年,雖然智慧型手機變得更薄、畫面更美、運算功能更強大,但卻沒有什麼本質上的革命創新。折疊式手機提供更大的螢幕,更好的使用者體驗,終於讓手機從一個通訊裝置,進化到商務裝置。

安卓作業系統為了因應折疊式手機,已經開發了許多相關App,包括可以隨時讓面板分割成兩個螢幕,或是結合成一個大螢幕的功能等等。雖然蘋果iOS和iPhone還沒有正式公布折疊式手機的產品,但可以想像,蘋果一定也在內部積極開發著。

折疊式手機上市初期價格一定不便宜,因為良率低,軟體的潛力也尚未完全開發,甚至可以預期在使用上一定會遇到許多問題,但各家手機業者還是急著跟時間賽跑,都希望自家產品能夠搶得先機,因為先進入市場,就可以先獲得使用者的喜好和各項數據,並運用這些資料改良未來的產品。就像第一台iPhone上市時也有許多問題,也是經過一、兩年的持續改進,才達到了人們真正的期望。就目前趨勢看來,各家業者似乎已經克服了許多挑戰,但離真正人手一支折疊式手機的未來,還有一段距離。

這是一個非常令人興奮的年代,折疊式手機的序幕已經拉起,就讓我們拭目以待吧!

轉載自2019.2.22 1號課堂《矽谷Talk》

關鍵字: 生活科技全球焦點

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